englishtest.blog
  • GMAT
  • GRE
  • IELTS
  • SAT
  • TOEFL
  • TOEIC
  • รับบทเรียนทดลองเรียนฟรี
No Result
View All Result
  • GMAT
  • GRE
  • IELTS
  • SAT
  • TOEFL
  • TOEIC
  • รับบทเรียนทดลองเรียนฟรี
No Result
View All Result
englishtest.blog
No Result
View All Result
Home TOEIC

สรุป ฟิสิกส์ เรื่อง สมดุลกล คืออะไร พร้อมตัวอย่างข้อสอบ

กันยายน 12, 2025
in TOEIC
Reading Time: 1 min read
Share on FacebookShare on Twitter

สรุปเนื้อหาเรื่อง สมดุลกล คืออะไร

สมดุลกล (mechanical equilbrium) หรือ สมดุล (equilibrium) หมายถึง วัตถุที่รักษาสภาพการเคลื่อนที่ให้คงเดิม หรือกล่าวอีกอย่างหนึ่งคือ วัตถุอยู่นิ่ง หรือ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

สมดุลกลสามารถแยกได้เป็น 2 แบบ คือ

  1. สมดุลสถิต (static equilibrium หมายถึง วัตถุที่อยู่นิ่งและไม่มีการหมุน เช่น สมุดวางอยู่บนโต๊ะ
  2. สมดุลจลน์ (dynamic equilibrium) หมายถึง วัตถุที่มีการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว หรือมีการหมุนด้วยอัตราเร็วคงตัว เช่น ลังไถลลงมาตามพื้นเอียง

ทั้งนี้ คำว่าสมดุลจลน์ มีสองความหมายคือ หมายถึงสมดุลของวัตถุที่เคลื่อนที่แนวตรงด้วยความเร็วคงตัวแล้ว และหมายถึงสมดุลของวัตถุที่หมุนรอบแกนเดิมด้วยอัตราเร็วคงตัว

ศูนย์กลางมวลและศูนย์ถ่วง คืออะไร

  • จุดศูนย์กลางมวล (center of mass, C.M.) คือ จุดที่เปรียบเสมือนเป็นจุดรวมมวลของวัตถุทั้งก้อน ซึ่งอยู่ประจำที่แน่นอนและไม่ขึ้นกับสถานที่ และอาจไม่อยู่ภายในเนื้อของวัตถุ เช่น ศูนย์กลางมวลของวงแหวน
  • จุดศูนย์ถ่วง (center of gravity, C.G.) คือ จุดที่แรงโน้มถ่วงของโลกกระทำต่อวัตถุ เป็นจุดเสมือนเป็นที่รวมของน้ำหนักของวัตถุ

สำหรับวัตถุที่อยู่ในบริเวณที่สนามโน้มถ่วงมีค่าสม่ำเสมอ ศูนย์ถ่วงของวัตถุและศูนย์กลางมวลเป็นตำแหน่งเดียวกัน

ลักษณะของสมดุล แบ่งออกเป็น 3 ลักษณะ คือ

  1. สมดุลต่อการเคลื่อนที่ (translation equilibrium) คือ การสมดุลที่วัตถุอยู่นิ่ง ๆ หรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว

ΣF = 0

โดยในการคำนวณปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการที่วัตถุอยู่ในสมดุลต่อการเลื่อนที่และอยู่นิ่ง สามารถแยกพิจารณาได้ดังนี้ คือ

  • กรณีมีแรงสองแรงกระทำ แรงทั้งสองจะต้องมีขนาดเท่ากันแต่มีทิศตรงข้ามกัน และแนวแรงผ่านศูนย์กลางมวล
    • สมดุลที่เกิดจากแรง 2 แรง คือ เมื่อมีแรงกระทำต่อวัตถุ 2 แรงแล้ว วัตถุสมดุลต่อการเคลื่อนที่ (อยู่นิ่งหรือเคลื่อนด้วยความเร็วคงตัว) ดังรูป แรงทั้งสองจะมีความสัมพันธ์กันคือ แรงทั้งสองต้องมีขนาดเท่ากัน ต้องมีทิศทางตรงกันข้ามและอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน และแรงลัพธ์ของแรงทั้งสองเท่ากับศูนย์
  • กรณีมีแรงสามแรงกระทำ สามารถแบ่งได้เป็นกรณีย่อยอีกสองกรณีคือ
    • กรณีที่แรงอยู่ในแนวเดียวกัน ผลรวมของแรงที่มีทิศตรงข้ามกันต้องมีขนาดเท่ากัน
    • กรณีที่แรงไม่อยู่ในแนวเดียวกันแต่อยู่ในระนาบเดียวกัน แนวแรงทั้งสามต้องพบกันที่จุด ๆ หนึ่ง
  • กรณีที่มีแรงมากกว่าสามแรงกระทำ จะเกิดเมื่อผลรวมของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อวัตถุมีค่าเท่ากับศูนย์ โดยที่แรงแต่ละแรงไม่อยู่ในแนวเดียวกัน ถ้านำเวกเตอร์แทนแรงทั้งหมดมารวมกันด้วยวิธีหางต่อหัวเวกเตอร์ จะได้เป็นรูปหลายเหลี่ยมปิด

2. สมดุลต่อการหมุน (absolute equilibrium) คือ วัตถุมีอัตราการหมุนคงตัวผลรวมของโมเมนต์

ΣM = 0

ข้อควรรู้

  • โมเมนต์ของแรง (moment of forces) เมื่อมีแรงกระทำต่อวัตถุ นอกจากจะทำให้วัตถุเกิดการเคลื่อนตำแหน่งแล้ว บางครั้งยังทำให้วัตถุเกิดการหมุนด้วยโดยผลหมุนของวัตถุจะเรียกว่า โมเมนต์ (moment) หรือ ทอร์ค (torque) โดยหาได้จาก

โมเมนต์ของแรง = แรง x ระยะทางที่ลากจากหมุนไปตั้งฉากกับแนวแรง

หรือ

M = F x L

  • โมเมนต์เป็นปริมาณเวกเตอร์ เพื่อความสะดวกและง่ายในการคำนวณ จึงคิดเฉพาะขนาดของโมเมนต์ของแรงกับทิศทางตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา
  • เงื่อนไขสมดุลต่อการหมุน คือ ถ้าวัตถุอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุนจะได้ “ผลรวมทางพืชคณิตของโมเมนต์รอบจุดหมุนหนึ่งมีค่าเป็นศูนย์” ซึ่งเขียนเป็นสมการได้ว่า

ΣM = 0

หรือผลรวมของโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา = ผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา

ΣMตาม = ΣMทวน

3. สมดุลสัมบูรณ์ (absolute equilibrium) คือ การสมดุลที่มีทั้งสมดุลต่อการเลื่อนตำแหน่งและสมดุลต่อการหมุนและเงื่อนไขของสมดุล

ΣF = 0 และ ΣM = 0

หมายเหตุ :
F คือ แรง หน่วยเป็น N
M คือ โมเมนต์ หน่วยเป็น N•m

ตัวอย่างข้อสอบเรื่อง สมดุลกล

1. ออกแรงขนาด F ขนานกับพื้นเอียง 30 องศา ผลักกล่องมวล 10.0 กิโลกรัม ดังรูป ถ้าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างกล่องและพื้นเอียงเท่ากับ 0.4 จงหาว่าขนาดของแรง F ในข้อใดที่ทำให้กล่องไม่เคลื่อนที่ (กำหนดให้ g = 10 เมตรต่อวินาที

ก. 14 นิวตัว
ข. 12 นิวตัน
ค. 80 นิวตัน
ง. 87 นิวตัน

2. จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้ แล้วเลือกคําตอบที่ถูกที่สุด
A. สําหรับผิวคู่หนึ่ง ๆ แรงเสียดทานสถิตมีค่ามากกว่าแรงเสียดทานจลน์เสมอ
B. วัตถุที่มีขนาด อยู่ในสภาพสมดุลอย่างสมบูรณ์เมื่อแรงลัพธ์ที่กระทําเป็นศูนย์
C. ถ้าแรงลัพธ์ที่กระทําต่อวัตถุมีค่าเป็นศูนย์ วัตถุจะรักษาสภาพอยู่นิ่งหรือสภาพเคลื่อนที่อยู่
สม่ำเสมอในแนวเส้นตรง เพราะวัตถุมีความเฉื่อย
D. วัตถุก้อนหนึ่งแขวนอยู่นิ่งกับตาชั่งสปริง แรงคู่ปฏิกิริยาของนํ้าหนักของวัตถุก้อนนี้คือแรงที่ตาชั่งกระทําต่อวัตถุ

ก. ข้อ A, B, C ถูก
ข. ข้อ B, C, D ถูก
ค. ข้อ C ถูก
ง. ข้อ D ถูก

3. ในทางฟิสิกส์ สภาพสมดุลที่สมบูรณ์ของวัตถุใด ๆ คือ

ก. แรงลัพธ์ของแรงคู่ควบ มีค่าเป็นศูนย์ แต่ผลรวมของโมเมนต์ของแรงคู่ควบเท่ากับผลคูณของขนาดของแรงหนึ่งกับระยะตั้งฉากระหว่างแนวแรงทั้งสอง
ข. เมื่อตําแหน่งที่ออกแรงกระทําผ่านแนวของจุดศูนย์กลางมวลของวัตถุนั้น
ค. ผลรวมของแรงต่าง ๆ ที่กระทําต่อวัตถุเป็นศูนย์ และผลรวมทางคณิตศาสตร์ของโมเมนต์เป็นศูนย์
ง. วัตถุนั้นจะต้องอยู่ในสภาพที่ไม่มีถูกแรงใด ๆ มากระทําเลย

4. เมื่อแรงสามแรงซึ่งไม่อยู่ในแนวเดียวกันกระทำต่อวัตถุ แล้ววัตถุอยู่ในสภาพสมดุล ข้อความใดกล่าวถูกต้อง

ก. แนวแรงทั้งสามต้องพบกันที่จุดๆหนึ่ง
ข. แรงทั้งสามอยู่ในระนาบเดียวกัน
ค. ผลรวมของแรงคู่ใดคู่หนึ่งจะมีขนาดเท่ากับแรงที่สาม แต่มีทิศทางตรงข้ามกัน
ง. ถูกทั้ง ข้อ 1 2 และ 3

5. ข้อความใดกล่าวถูกต้องเกี่ยวกับ C.G และ C.M.

ก. จุด C.G. เป็นจุดซึ่งเสมือนรวมมวลของวัตถุทั้งก้อน
ข. จุด C.M. ของลูกปิงปองอยู่ภายในเนื้อของวัตถุ
ค. จุด C.M. ของแผ่นรูปสี่เหลี่ยมคางหมูอยู่ที่จุดตัดของเส้นทแยงมุม
ง. จุด C.M.และ C.G. ไม่จำเป็นต้องอยู่ที่เดียวกันเสมอไป

ฟรีคอร์สทดลองเรียน!

คุณต้องการเตรียมตัวสอบสำหรับ GMAT, GRE, IELTS, SAT, TOEFL, หรือ TOEIC ใช่หรือไม่?

เรามีคอร์สทดลองเรียนฟรีที่ออกแบบมาเพื่อตอบโจทย์ความต้องการของคุณ!

✨ จุดเด่นของเรา:

  • การสอนแบบตัวต่อตัวโดยครูชาวต่างประเทศที่มีประสบการณ์

  • เรียนรู้เทคนิคและวิธีการทำข้อสอบที่ช่วยให้คุณเตรียมตัวได้อย่างมั่นใจ

  • ฝึกฝนกับข้อสอบจริงเพื่อเตรียมตัวก่อนวันสอบ

อย่าพลาดโอกาสนี้!

เพียงกรอกข้อมูลด้านล่างเพื่อรับคอร์สทดลองเรียนฟรีทันที!👇

There was an error trying to submit your form. Please try again.

กรุณากรอกชื่อของคุณ
This field is required.
กรุณากรอกหมายเลขโทรศัพท์ของคุณ
ฟิลด์นี้จำเป็นต้องระบุ
เลือกการฝึกอบรม *
กรุณาเลือกการฝึกอบรมที่คุณสนใจ
This field is required.

There was an error trying to submit your form. Please try again.

Related Posts

TOEIC

CU-TEP คืออะไร ข้อสอบภาษาอังกฤษของทาง จุฬาฯ

กันยายน 12, 2025
TOEIC

เรียน CU-TEP กลุ่มย่อย และ ติว CU TEP ตัวต่อตัว CHULA TUTOR

กันยายน 12, 2025
TOEIC

เปรียบเทียบข้อสอบ CU-TEP VS TU-GET

กันยายน 12, 2025
TOEIC

7 คำถามยอดฮิต สำหรับคน สมัครสอบ CU-TEP

กันยายน 12, 2025

หมวดหมู่

  • GMAT
  • GRE
  • IELTS
  • SAT
  • TOEFL
  • TOEIC

ที่แนะนำ.

โรงเรียนศึกษานารีวิทยา

กันยายน 12, 2025

โรงเรียนมัธยมสาธิตวัดพระศรีมหาธาตุ

กันยายน 12, 2025

แนะนำคณะ BEC TU ใช้คะแนนอะไรในการสอบเข้า จบแล้วทำงานอะไร

กันยายน 12, 2025

NIDA สรุปทุกข้อมูลที่ควรรู้

กันยายน 12, 2025

GSAT-General Scholastic Aptitude Test ข้อสอบที่คนอยากยื่นอินเตอร์ต้องรู้จัก

กันยายน 12, 2025
สอบ GMAT ให้ผ่านฉลุย เตรียมตัวง่ายๆ

สอบ GMAT ให้ผ่านฉลุย เตรียมตัวง่ายๆ

พฤษภาคม 30, 2025

TOEFL iBT และ TOEFL ITP มีสอบที่ไหนบ้าง?

กันยายน 12, 2025

RT-TEP คืออะไร สมัครสอบ ค่าสอบ แนวข้อสอบ RT-TEP

กันยายน 12, 2025
เรียนภาษาอังกฤษสนทนาง่ายๆ สอบถามเทคนิคในเว็บพันทิบ

เรียนภาษาอังกฤษสนทนาง่ายๆ สอบถามเทคนิคในเว็บพันทิบ

กรกฎาคม 11, 2025

สอบเทียบ GED อายุ

กันยายน 12, 2025

กำลังเป็นที่นิยม.

toeic grammar สรุป เน้นๆ ออกบ่อย อ่านจบทำข้อสอบได้เลย

toeic grammar สรุป เน้นๆ ออกบ่อย อ่านจบทำข้อสอบได้เลย

มิถุนายน 3, 2025
อยากรู้คะแนนสอบ TOEIC ดูผล สอบ toeic ems ทำตามขั้นตอนง่ายๆ

อยากรู้คะแนนสอบ TOEIC ดูผล สอบ toeic ems ทำตามขั้นตอนง่ายๆ

มิถุนายน 3, 2025
แบบฝึกหัด ภาษา อังกฤษ พื้นฐาน ฟรี เริ่มเรียนง่าย | ฝึกทุกวันให้เก่งเร็ว

แบบฝึกหัด ภาษา อังกฤษ พื้นฐาน ฟรี เริ่มเรียนง่าย | ฝึกทุกวันให้เก่งเร็ว

กรกฎาคม 22, 2025
10 เว็บไซต์ฝึกภาษาอังกฤษฟรีที่ดีที่สุดที่คุณไม่ควรพลาดในปีนี้

10 เว็บไซต์ฝึกภาษาอังกฤษฟรีที่ดีที่สุดที่คุณไม่ควรพลาดในปีนี้

กรกฎาคม 18, 2025

มาแตร์เดอี การรับสมัคร หลักสูตร ค่าเทอมและคอร์สติวสอบเข้า

กันยายน 12, 2025

มหาวชิราวุธ การรับสมัคร หลักสูตร ค่าเทอมและคอร์สติวสอบเข้า

กันยายน 12, 2025
  • GMAT
  • GRE
  • IELTS
  • SAT
  • TOEFL
  • TOEIC
  • 51Talk Thailand
อีเมล์ (E-mail) [email protected]
No Result
View All Result
  • GMAT
  • GRE
  • IELTS
  • SAT
  • TOEFL
  • TOEIC