เครื่องกลอย่างง่าย_merged (2)

Pulley) ณะเปน็ ลอ้ หมุนไดค้ ล่องรอบแกนหมุน มีรอ่ ง วตั ถุไปยงั ทส่ี ูง ๆ รอกพวงระบบท่ี 1 รอกพวง รอกพวงระบบท่ี 2 รอกพวงระบบท่ี 3

รอกเ 1. รอกเดย่ี วตายตัว รอกจะถกู แขวนติดกบั เ ขา้ งหน่งึ แขวนวัตถุ ปลายอีกข้างหนง่ึ ใชด้ ึงว จากรูป แรงดงึ จะไดว้ า่ นั่นคือ การใช้ร เท่ากับนาหนกั ให้ทางานไดส้ ะ

เดีย่ ว เพดาน มีเชือกคล้องผ่านตวั รอก ปลายเชือก วัตถุใหเ้ คลือ่ นที่ งในเสน้ เชอื กเส้นเดยี วกันยอ่ มมีค่าเท่ากนั E=W รอกเด่ียวตายตวั จะต้องออกแรงพยายาม กวัตถุ ซง่ึ รอกเด่ยี วตายตวั ไมผ่ ่อนแรงแตช่ ่วย ะดวกขนึ

รอกเ ตวั อย่าง 1 แกว้ ใชร้ อกเดยี่ วตายตวั ช่วยในก แกว้ จะต้องออกแรงเทา่ ใด วธิ ที า จากสตู ร E = W E = 10 ดังนัน แก้วจะต้องออกแรง 100 นวิ ต ตวั อยา่ ง 2 ชายคนหนึง่ ออกแรงยกวตั ถุดว้ ย ออกแรงกี่นิวตนั ยกวัตถุนี วธิ ที า จากสตู ร E ดังนัน 120 W

เดยี่ ว การยกถังนา ซ่งึ มีนาหนกั 100 นิวตนั W 00 นิวตัน ตัน ยแรง 120 N โดยใช้รอกเด่ียวตายตวั เขาต้อง E=W 0= W W = 120 นวิ ตนั

รอกเ 2. รอกเด่ียวเคล่ือนท่ี ปลายเชือกด้านหนึ่ง ของรอก วัตถุท่ีต้องการยก แขวนอยู่กับรอ เคล่อื นที จากรูป จะเหน็ แรงเนื่องจากน จะไดว้ ่า แรงข น่นั คอื การใชร้ อกเดีย่ ว ของนาหนักวตั ถุ

เด่ียว งตรึงอยู่กับท่ี แล้วคล้องเชือกผ่านส่วนล่าง อก แล้วปลายเชือกอีกด้านหน่ึงใช้ดึงรอกให้ นวา่ มแี รงขึน 2 แรง ซง่ึ เทา่ กัน ขณะที่ นาหนักมีทิศลง ขึน = แรงลง E = ������ ������ วเคลอ่ื นท่ี จะออกแรงพยายามเพียงครงึ่ หน่งึ

แบ 1. จากภาพ ถา้ W = 300 นวิ ตัน จะ (ไม่คิดน้ําหนกั รอกและแรงเสียดทาน) 2. จากภาพ ถา้ W = 400 นิวตัน จะต้อ (ไม่คิดนํา้ หนักรอกและแรงเสยี ดทาน)

บบฝึกหัด ะต้องออกแรงเท่าใด องออกแรงเท่าใด

แบ 3. รอกเดีย่ วตายตวั ยกวตั ถุมวล 40 กโิ ลกรมั จ เชิงกลเท่ากบั เทา่ ใด (ไม่คดิ นาํ้ หนกั รอกและแร 4. รอกเดีย่ วเคลอ่ื นที่ใชย้ กวัตถุหนกั 50 นิวตนั เชงิ กลเทา่ กบั เทา่ ใด (ไม่คิดนํ้าหนกั รอกและแร 5. วตั ถุหนัก 100 กโิ ลกรมั ถา้ ใช้รอกเดี่ยวตาย ดังกล่าว จะตอ้ งใชแ้ รงอยา่ งน้อยเทา่ ไร

บบฝึกหดั จะต้องออกแรงพยายามเท่าใด การไดเ้ ปรียบ รงเสียดทาน) น จะตอ้ งออกแรงพยายามเทา่ ใด การไดเ้ ปรียบ รงเสียดทาน) ยตวั และรอกเดยี่ วเคล่อื นท่ใี นการฉุดวัตถุ

รอกพ รอกพวง คือ รอกเดี่ยวหลาย ๆ ตัวถูก ทางาน โดยมีเชอื กคลอ้ งรอก ทุกตัว แบ่งได • รอกพวงระบบที่ 1 ประกอบดว้ ยรอกเ ������ ������ กา 2������ หรืออาจคา 2������ 4������ 4������ เมือ่ n คือ 8������ ������

พวง กนามาประกอบกัน เพ่ือช่วยผ่อนแรงในการ ดเ้ ป็น 3 ระบบ ดังนี เดีย่ วตายตวั และรอกเดย่ี วเคลอ่ื นที่ ารแก้ปญั หาใหพ้ ิจารณาแรงทดี่ งึ W โดยไล่จากแรง E ไปเร่อื ย ๆ านวณโดยใชส้ ตู รดังนี E = ������ ������������ อ จานวนรอกเด่ยี วเคล่ือนท่ี

รอกพ • รอกพวงระบบที่ 2 หลกั การทางาน เม่ือไมค่ ิดนาหนกั ของร ออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนบนและส่วนล่าง มรี อกชดุ ล่างเทา่ นนั ท่เี คล่อื นท่ี จาก เชอื ก 4 เ เชือกย่อม ดงึ ด้วยเช

พวง รอกและแรงเสียดทาน เราสามารถแบ่งรอก ง เราจะเห็นได้ว่ารอกชุดบนจะติดอยู่กับท่ี กรูปจะเหน็ ได้วา่ รอกชดุ ลา่ งถกู ดงึ ดว้ ย เสน้ เมื่อออก E ดงึ รอก แรงดงึ ในเสน้ มเทา่ กับ E ด้วย ดังนนั รอกชุดลา่ งจงึ ถกู ชอื ก 4 เส้น ด้วยแรงทังหมด 4E จาก แรงดงึ ขนึ = แรงดึงลง 4E = W E = ������ ������

• รอกพวงระบบที่ 2 รอกพ หรือ เมื่อ n

พวง ออาจคานวณโดยใช้สตู รดงั นี E = ������ ������ คอื จานวนสายของเส้นเชือกทโี่ ยงรอกชดุ ลา่ ง จะไดว้ า่ E = ������ ������

รอกพ • รอกพวงระบบที่ 3 หลักการทางาน เม พจิ ารณาจากรูป B - คดิ ท่รี อก A เม A เชือกท่ีคล้องร - คดิ ที่รอก B เช ดว้ ยแรง 2E แ - คดิ ท่รี อก C เช ด้วยแรง 4E แ - คดิ ทีร่ อก D เช มา ด้วยแรง 8

พวง มื่อไมค่ ดิ นาหนักของรอกและแรงเสียดทาน มือ่ ออกแรงพยายาม (E) ดงึ วัตถขุ ึน แรงดึงในเส้น รอก A เท่ากบั E ชือกทค่ี ลอ้ งรอก B ถูกเชอื กที่คลอ้ งรอก A ดงึ ลงมา แรงดึงในเสน้ เชอื กทคี่ ล้องรอก B จึงเทา่ กับ 2E ชือกที่คล้องรอก C ถูกเชอื กที่คล้องรอก B ดงึ ลงมา แรงดึงในเส้นเชือกที่คลอ้ งรอก C จึงเท่ากบั 4E ชือกท่คี ลอ้ งรอก D ถกู เชือกท่คี ลอ้ งรอก C ดงึ ลง 8E แรงดงึ ในเส้นเชือกท่ีคล้องรอก C จงึ เท่ากบั 8E

• รอกพวงระบบท่ี 3 รอกพ จาก ข หรืออาจคา เมอ่ื n คอื จ

พวง ขนาดแรงดึงขึน = ขนาดแรงดงึ ลง 15 E = W E = ������ ������������ านวณโดยใช้สตู รดังนี E = ������ ������������−������ จานวนรอก

หลกั การ 1) แรงตงึ เชอื กบนเชือกเสน้ 2) ถา้ รอกหยดุ นิง่ แสดงวา่ แ 3) การคานวณการได้เปรียบ ������������ =

รสาคัญ นเดยี วกันมีขนาดเท่ากนั ทงั เส้น แรงลัพธเ์ ป็นศูนย์ บเชิงกล ������ = ������

ลิ่ม (W ลิม่ เป็นเครอ่ื งกลที่มลี กั ษณะเป็นรปู สาม อาจทาจากไมห้ รอื โลหะ ใชส้ าหรบั ตอกลงใน เครือ่ งกลประเภทเดียวกบั ลิ่ม เช่น ขวาน มีด งานทใ่ี หแ้ กเ่ ครอื่ งกล คือ งานในการทา งานที่ไดจ้ ากเคร่ืองกล คือ งานทล่ี ิ่มแยก

Wedge) มเหลย่ี ม ดา้ นบนเปน็ สนั หนากวา่ ดา้ นล่าง นเนอื วตั ถุ เพื่อให้เนอื วัตถแุ ยกออกจากกัน ด ส่ิว าใหล้ ่ิมเคลอ่ื นทเ่ี ข้าไปในเนอื วตั ถุ กเนือวัตถุออกจากกัน

ล่มิ (W จากกฎของงาน ; งานของแรงพ Ex ดงั นั้น สูตร E x H = Wx M.A. = ������ = ������ ������ ������ เมอ่ื E คอื แรงพยายามหรือแรงท่ีใช W คอื แรงต้านทานของเน้ือวตั ถ H คอื ความยาวของล่ิมหรอื ความ L คือ ความกว้างของลิ่มหรือควา

Wedge) พยายาม = งานของแรงตา้ นทาน H= WxL xL ������ ������ ชต้ อกลิม่ มีหนว่ ยเป็น นวิ ตัน (N) ถุ มีหน่วยเป็น นิวตัน (N) มสงู มหี นว่ ยเปน็ เมตร (m) ามหนา มีหนว่ ยเปน็ เมตร (m)

แบบฝ 1. จงหาแรงแยกบนหน้าลม่ิ W ดังรปู 6.5 cm ยาว 13 cm 2. หัวขวานอนั หนึง่ ยาว 6 cm และห แรง 120 N ปรากฎวา่ หัวขวานจ แรงตา้ นทานเทา่ ไร และมกี ารไดเ้ ป

ฝกึ หดั ป ถ้าออกแรง 950 N ตอกลมิ่ กวา้ ง หนา 2 cm ถา้ ออกแรงฟนั ตน้ ไม้ด้วย จมลงไปในเนอื ไมท้ งั หมด ตน้ ไมน้ ีมี ปรยี บเชงิ กลเทา่ ใด

แบบฝ 3. หัวขวานอนั หนงึ่ มีลกั ษณะเปน็ ลม่ิ ห แรงฟนั แผน่ ไมท้ ่มี แี รงต้าน 300 N จะต การไดเ้ ปรยี บเชงิ กลเทา่ ใด 4. ขวานเล่มหนงึ่ วางด้านคมลงบนเนือ แรง 100 นวิ ตนั ขวานจะจมเข้าไปในเ แยกออกเป็นระยะ 2.5 cm จงหาแรงต เชงิ กล 5. ลิ่มอันหน่งึ ยาว 9 cm กวา้ ง 2 cm ลิ่ม 30 นวิ ตนั จงหาแรงต้านทานของเ

ฝกึ หัด หนา 5 cm และยาว 3 cm ถา้ ออก ต้องออกแรงฟนั แผน่ ไมเ้ ทา่ ใด และมี อไม้ แล้วใชค้ อ้ นตอกหัวขวานดว้ ย เนอื ไม้ 5 cm และผิวหน้าของไม้จะ ตา้ นของเนอื ไม้ และการได้เปรียบ ในการแยกเนือไม้จะต้องใช้แรงตอก เนอื ไม้ และการได้เปรียบเชงิ กล

สกรู (S สกรู เปน็ เคร่อื งกลทชี่ ว่ ยผ่อนแรงมีรูป เกลยี ว สกรูท่ีเหน็ ได้ทั่วไป เชน่ ตะปคู วง ส

Screw) ปร่างคลา้ ยบนั ไดเวยี น สกรูจึงมลี กั ษณะเป็น สวา่ นเจาะไม้ แม่แรง

สกรู (S จากกฎของงาน ; งานของแรงพย ดังน้นั สูตร E x 2������������ E x 2������ M.A. =W = ������ = ������ เมอ่ื E คือ แรงพยายาม มหี น่วยเป W คอื แรงตา้ นทานหรือน้ําหนัก R คือ รศั มที แ่ี รงพยายามทาํ ใหส้ L คอื ระยะห่างระหวา่ งเกลียว

Screw) ยายาม = งานของแรงตา้ นทาน ������������ = Wxp xp = 2������������ ������ ปน็ นิวตัน (N) กของวัตถุ มหี นว่ ยเป็น นวิ ตนั (N) สกรหู มุน 1 รอบ มหี นว่ ยเป็น เมตร (m) มหี นว่ ยเปน็ เมตร (m)

สกรู (S ตัวอย่างโจทย์

Screw)

แบบฝ 1. แมแ่ รงมรี ะยะเกลียวหา่ งกัน 1.5 c ถ้าออกแรงหมุนท่ปี ลายแขน 25 N จะ 2. เครอ่ื งกลแบบสกรู มีแขนคานยาว 2 cm ถา้ ออกแรงหมุนสกรู 49 N จะส เท่าใด 3. นิวเปน็ ช่างทาสกรู มีอยู่วันหนงึ่ มคี เพ่อื นาไปยกวตั ถหุ นัก 3000 N โดยใช ระยะห่างเทา่ ใด

ฝกึ หดั cm และมีแขนหมนุ ยาว 42 cm ะยกนาหนกั ไดเ้ ทา่ ไร ว 70 cm และระยะเกลยี วเท่ากับ สามารถยกกอ้ นนาหนกั ไดม้ ากที่สดุ คนมาส่ังให้ทาสกรโู ดยทรี่ ัศมี 7 cm ชแ้ รง 40 N นิวจะตอ้ งทาเกลียวท่มี ี

ล้อและเพลา (W ลอ้ และเพลา เปน็ เครือ่ งกลทป่ี ระกอบ แกนหมุนรว่ มกัน ใชเ้ ชอื กสองเส้น เสน้ หน่งึ หนงึ่ พนั รอบเพลาในทศิ สวนทางกัน เมอื่ แร ก้อนนาหนักซ่งึ ผกู ติดกับปลายเชอื กทพี่ ันรอ ลอ้ และเพลา เชน่ กวา้ นสมอเรอื ทถ่ี ีบรถจกั

Wheel and axle) บดว้ ยลอ้ A และเพลา B ตดิ อยู่ดว้ ยกัน มี งพันรอบลอ้ อกี เสน้ หนึ่งพันรอบล้อ อีกเสน้ รงพยายามดึงปลายเชอื กทพ่ี นั รอบลอ้ ลง อบเพลาก็จะเคลอ่ื นท่ีขนึ เคร่อื งกลประเภท กรยาน

ลอ้ และเพลา (W จากกฎของงาน ; งานของแรงพยาย E x 2������������ ดงั น้นั สูตร E x R = W x M.A. = ������ ������ เมื่อ E คอื แรงพยายาม มหี น่ว W คอื แรงต้านทานหรือนา้ํ ห R คอื รัศมีล้อ มหี นว่ ยเปน็ r คอื รศั มเี พลา มีหนว่ ยเปน็

Wheel and axle) ยาม = งานของแรงตา้ นทาน ������ = W x 2������r xr ������ = ������ ������ ������ วยเปน็ นวิ ตนั (N) หนกั ของวตั ถุ มีหน่วยเป็น นวิ ตัน (N) เมตร (m) น เมตร (m)

ลอ้ และเพลา (W ตัวอย่างโจทย์ ป๋องใชล้ อ้ รศั มี 50 cm แ ถ้าออกแรง 100 N นํ้าทีต่ กั ได้มนี าํ้ หนักเ วธิ ีทา จากสตู ร E x R = 100 x 50 = W= = ดงั นน้ั น้ําทต่ี ักขึน้ จากบอ่ หนัก 250 นิวตัน

Wheel and axle) และเพลารัศมี 20 cm ตกั น้ําข้นึ จากบอ่ เท่าใด Wxr W x 20 100 x 50 20 250 N

แบบฝ 1. รศั มีของลอ้ และเพลาเป็น 1 m แ นาหนัก 120 N จะตอ้ งออกแรงด เชงิ กลเป็นเท่าใด 2. ในการดึงนาขึนจากบอ่ ลกึ ด้วยลอ้ 36 cm และเพลามเี ส้นผ่านศูนยก์ ลาง มวล 20 kg แรงอยา่ งน้อยท่ีต้องดึงเชือ 3. ตอ้ งการยกหีบหนัก 100 N โดยใช มรี ัศมี 0.05 m จะต้องออกแรงยกนาห

ฝึกหดั และ 0.2 m ตามลาดบั ถ้าต้องการยก ดึงเชอื กท่ลี ้อเทา่ ใด และการได้เปรียบ อและเพลา โดยลอ้ มเี สน้ ผา่ นศนู ย์กลาง ง 15 cm หากถังนาทีต่ ้องการดึงขนึ มี อกพนั ลอ้ ต้องเป็นเทา่ ใด ช้กวา้ นที่มีรัศมีของล้อ 0.5 m กบั เพลา หนักเทา่ ใด

ระบบการสง่ กาลงั ของเคร่อื งจกั การสง่ กาลงั ดว้ ยเฟอื ง (GEA การสง่ กาลงั ดว้ ยโซ่ การ

กรกล ได้แก.่ .... ARS) (CHAIN DRIVES) รสง่ กาลังด้วยสายพาน(BELTS)

เฟ เป ร (เ ซ เก เฟือง สามารถนามาใชส้ ง่ ผา่ นแรงห ทางการหมนุ ในเครอ่ื งจกั รได้ โดยระบบเฟือง คล้ายคลึงกบั ระบบสายพาน แตจ่ ะดกี วา่ ต ไปกบั การยืดหดและการลื่นไถลของสายพ