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ISBN 978-974-11-0278-5
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«‘™“°≈»“ µ√å (mechanics) «‘™“°≈»“ µ√åπ’ȇªìπ·¢πß«‘™“∑“ßøî ‘° å´÷Ëß»÷°…“ ¿“æÀ¬ÿ¥π‘ËßÀ√◊Õ
‡§≈◊ËÕπ∑’Ë¢Õß«—µ∂ÿ‡¡◊ËÕÕ¬Ÿà¿“¬„µâ°“√°√–∑”¢Õß·√ß „π∑’Ëπ’È·∫àßÕÕ°‡ªìπ
1) «‘™“°≈»“ µ√å¢Õß«—µ∂ÿ·¢Á߇°√Áß (rigid body)
2) «‘™“°≈»“ µ√å¢Õß«—µ∂ÿ∑’Ë¡’°“√º‘¥√Ÿª (deformable body) ·≈–
3) «‘™“°≈»“ µ√å¢Õ߉À≈ (fluid mechanics)
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1) «‘™“ ∂‘µ¬»“ µ√å (statics) ‡ªìπ·¢πß«‘™“∑“ß°≈»“ µ√å∑’Ë«‘‡§√“–Àå·√ß·≈–·°âªí≠À“
¢Õß√–∫∫·√ß∑’Ë°√–∑”µàÕ«—µ∂ÿÀπ÷ËßÊ¿“¬„µâ¿“«– ¡¥ÿ≈
2) «‘™“æ≈»“ µ√å (dynamics) ‡ªìπ·¢πß«‘™“∑“ß°≈»“ µ√å∑’Ë»÷°…“°“√‡§≈◊ËÕπ∑’Ë¢Õß
«—µ∂ÿÀπ÷ËßÊ¿“¬„µâ°“√°√–∑”¢Õß·√ß ´÷Ëß “¡“√∂®”·π°ÕÕ°‡ªìπ‡π◊ÈÕÀ“«‘™“¥—ßπ’È
2.1) ®≈π»“ µ√å (kinematics) ‡πâπ»÷°…“‡°’ˬ«°—∫§«“¡ —¡æ—π∏å¢Õß s, v ·≈– a
°—∫‡«≈“ t ‚¥¬‰¡à§”π÷ß∂÷ß·√ß°√–∑”
2.2) ®≈πæ≈»“ µ√å (kinetics) ‡πâπ»÷°…“‡°’ˬ«°—∫ ¡°“√°“√‡§≈◊ËÕπ∑’Ë®“° ¡°“√
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statics .1( 9-82) 5/6/07, 3:12 PM9
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∫∑∑’Ë 1 À≈—°æ◊Èπ∞“π·≈–√–∫∫·√ß10
1.2 ¢âÕ·µ°µà“ß√–À«à“ßÕπÿ¿“§°—∫«—µ∂ÿ·¢Á߇°√Áß
Õπÿ¿“§ §◊Õ«—µ∂ÿ∑’Ë¢π“¥‰¡à¡’º≈µàÕ°“√«‘‡§√“–Àåµ”·ÀπàßÀ√◊Õ°“√‡§≈◊ËÕπ∑’Ë „π¿“…“∑“ß
§≥‘µ»“ µ√å‡√’¬°Õπÿ¿“§«à“ ®ÿ¥¡«≈ (point mass) Õπÿ¿“§®–¡’¡«≈‡∑à“π—Èπ∑’ˇªìπ§ÿ≥ ¡∫—µ‘µâ“π ¿“æ°“√‡§≈◊ËÕπ∑’Ë
«—µ∂ÿ·¢Á߇°√Áß §◊Õ«—µ∂ÿ∑’ˉ¡à¡’°“√º‘¥√Ÿª‡¡◊ËÕ§‘¥ —¡æ—∑∏å°—π√–À«à“ß√–¬–À√◊Õ¥â“πµàÕ¥â“π
√Ÿª√à“ߢÕß«—µ∂ÿ¡’º≈µàÕ°“√«‘‡§√“–Àåµ”·ÀπàßÀ√◊Õ°“√‡§≈◊ËÕπ∑’Ë «—µ∂ÿ·¢Á߇°√Áß®–¡’¡«≈‡ªìπ§ÿ≥ ¡∫—µ‘
„™âµâ“π°“√‡§≈◊ËÕπ∑’Ë·∫∫‡≈◊ËÕπµ”·Àπàß ·≈–‚¡‡¡πµå¢Õߧ«“¡‡©◊ËÕ¬ (moment of inertia) ‡ªìπ
§ÿ≥ ¡∫—µ‘„™âµâ“π°“√‡§≈◊ËÕπ∑’Ë·∫∫À¡ÿπ
1.3 ª√‘¡“≥ ‡°≈“√å·≈–ª√‘¡“≥‡«°‡µÕ√å
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‡™àπ ¡«≈ Õÿ≥À¿Ÿ¡‘ ª√‘¡“µ√ æ≈—ßß“π Õ—µ√“‡√Á« ‡ªìπµâπ
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§«“¡‡√àß ‚¡‡¡πµå πÈ”Àπ—° ‚¡‡¡πµ—¡ ·√ß ‡ªìπµâπ
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‚¥¬µâÕߪ√–°Õ∫¥â«¬
1) ¢π“¥¢Õ߇«°‡µÕ√å ÷Ëß· ¥ß¥â«¬¢π“¥§«“¡¬“«¢Õ߇ âπµ√ß
2) ∑‘»∑“ߢÕ߇«°‡µÕ√å ÷Ëß· ¥ß¥â«¬À—«≈Ÿ°»√
3) ·π«°√–∑”¢Õ߇«°‡µÕ√å ´÷Ëß· ¥ß¥â«¬¡ÿ¡«—¥‡∑’¬∫°—∫·°πÕâ“ßÕ‘ß
4) µ”·ÀπàßÀ√◊Õ®ÿ¥°√–∑”¢Õ߇«°‡µÕ√å
®“°§ÿ≥ ¡∫—µ‘¥—ß°≈à“«®– “¡“√∂®”·π°ª√‘¡“≥‡«°‡µÕ√åÕÕ°‡ªìπ
1) ‡«°‡µÕ√åµ√÷ß (fixed vector) ‡ªìπ‡«°‡µÕ√å∑’Ë¡’µ”·Àπàß°√–∑”∑’Ë®ÿ¥„¥®ÿ¥Àπ÷ËßÕ¬à“ß
·πàπÕπ‡æ’¬ß®ÿ¥‡¥’¬«∫π«—µ∂ÿÀπ÷ËßÊ ∂â“·∑π¥â«¬‡«°‡µÕ√å„À¡à∑’Ë¡’¢π“¥‡∑à“°—π ∑‘»∑“߇¥’¬«°—π ·≈–
·π«°√–∑”¢π“π°—π‰«â∑’˵”·Àπàß„À¡à∫π«—µ∂ÿ‡¥‘¡®–∑”„Àâº≈Õ—π‡°‘¥®“°‡«°‡µÕ√åπ—Èπ‡ª≈’ˬπ·ª≈߉ª
‡™àπ ·√ß°√–∑” P ∑’Ë®ÿ¥ A ¥—ß√Ÿª∑’Ë 1.1
·√ßµ÷ß P „π‡§‡∫‘≈(°)
q
(¢)
qA
P A
√Ÿª∑’Ë 1.1 ‡«°‡µÕ√åµ√÷ß
statics ∫.1( 9-82) 5/6/07, 10:58 AM10
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
11
2) ‡«°‡µÕ√å‡≈◊ËÕπ∑’ˉ¥â (sliding vector) ‡ªìπ‡«°‡µÕ√å∑’Ë¡’·π«°√–∑”·π«‡¥’¬«µ≈Õ¥
‰¡à‡ª≈’ˬπ·ª≈ß ‡«°‡µÕ√åπ’È “¡“√∂·∑π¥â«¬‡«°‡µÕ√å∑’Ë¡’¢π“¥‡∑à“°—π·≈–∑‘»∑“߇¥’¬«°—π ÷Ëß°√–∑”
∑’˵”·Àπàß„À¡à‚¥¬¬—ߧßÕ¬Ÿà„π·π«°√–∑”‡¥‘¡π—È𠇙àπ ·√ß°√–∑” P ∫π«—µ∂ÿ·¢Á߇°√Áß ¥—ß√Ÿª∑’Ë 1.2
°“√‡ª≈’Ë¬πµ”·Àπàß°√–∑”¢Õß·√ß P ®“°®ÿ¥ A ‡ªìπ®ÿ¥ B ®–„Àâº≈°√–∑”µàÕ«—µ∂ÿ‡™àπ‡¥‘¡ (RO
·≈– RC ‡∑à“°—π∑—Èß Õß°√≥’)
B A
RO RC
∫B A
FBD 2
B A
O C
(°) (¢) (§)
∫
P P P
FBD 1
RO RC
P
√Ÿª∑’Ë 1.2 ‡«°‡µÕ√å‡≈◊ËÕπ∑’ˉ¥â
3) ‡«°‡µÕ√åÕ‘ √– (free vector) ‡ªìπ‡«°‡µÕ√å∑’ˉ¡à¡’µ”·Àπàß°√–∑”Õ¬à“ß·πàπÕ𠇫°‡µÕ√å
„π≈—°…≥–π’È “¡“√∂· ¥ß¥â«¬‡«°‡µÕ√å „¥Ê∑’Ë¡’¢π“¥‡∑à“°—π·≈–∑‘»∑“߇¥’¬«°—π ÷Ëß°√–∑”∑’˵”·Àπàß
„¥°Á‰¥âÀ√◊Õ·π«°√–∑”„¥°Á‰¥â ·≈–‰¡à®”‡ªìπµâÕßÕ¬Ÿà∫π·π«°√–∑”‡¥‘¡ ‡™àπ ‚¡‡¡πµå·√ߧŸà§«∫
¥—ß√Ÿª∑’Ë 1.3
dF
(°)
∫ ∫
(¢) (§)
O-F
A O
M C M C
(M = Fd)C (M = Fd)C
√Ÿª∑’Ë 1.3 ‡«°‡µÕ√åÕ‘ √–
1.4 °Ææ◊Èπ∞“π 3 ¢âÕ¢Õßπ‘«µ—π
°Ææ◊Èπ∞“π¢Õßπ‘«µ—π∑’Ë„™â«‘‡§√“–Àå ¿“æÀ¬ÿ¥π‘ËßÀ√◊Õ‡§≈◊ËÕπ∑’Ë¢Õß«—µ∂ÿ„¥Ê ·∫àßÕÕ°‡ªìπ
3 ¢âÕ¥—ßπ’È
1.4 °Ææ◊Èπ∞“π 3 ¢âÕ¢Õßπ‘«µ—π
statics .1( 9-82) 6/6/07, 3:35 PM11
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
∫∑∑’Ë 1 À≈—°æ◊Èπ∞“π·≈–√–∫∫·√ß12
°Æ¢âÕ∑’ËÀπ÷Ëß
°Æ¢âÕ∑’ËÀπ÷Ëß°≈à“««à“ ∂â“·√ß≈—æ∏å∑’Ë°√–∑”µàÕÕπÿ¿“§‡ªìπ»Ÿπ¬å Õπÿ¿“§π—Èπ®–À¬ÿ¥π‘ËßÀ√◊Õ‡§≈◊ËÕπ∑’˥⫬§«“¡‡√Á«§ß∑’ˉª„π·π«‡ âπµ√ßµ≈Õ¥‰ª
°Æ¢âÕ∑’Ë Õß
°Æ¢âÕ∑’Ë Õß°≈à“««à“ ∂â“¡’·√ß≈—æ∏å‰¡à‡ªìπ»Ÿπ¬å¡“°√–∑”µàÕÕπÿ¿“§ Õπÿ¿“§®–‡§≈◊ËÕπ∑’ˉª¥â«¬§«“¡‡√àß„π∑‘»‡¥’¬«°—∫·√ß≈—æ∏åπ—Èπ ¢π“¥¢Õߧ«“¡‡√àßπ—Èπ‡ªìπªØ‘¿“§‚¥¬µ√ß°—∫¢π“¥¢Õß·√ß ·≈–º°º—π°—∫¡«≈ ÷Ë߇ªìπ‰ªµ“¡ ¡°“√
F = ma ...... (1.1)
°Æ¢âÕ∑’Ë “¡
°Æ¢âÕ∑’Ë “¡°≈à“««à“ ‡¡◊ËÕ¡’·√ß°‘√‘¬“¬àÕ¡µâÕ߇°‘¥·√ߪؑ°‘√‘¬“ ‚¥¬·√ߪؑ°‘√‘¬“π’È®–¡’¢π“¥‡∑à“°—π °√–∑”∫π·π«‡¥’¬«°—π ·≈–¡’∑‘»µ√ß°—π¢â“¡°—∫·√ß°‘√‘¬“ ‚¥¬·√ߪؑ°‘√‘¬“‡°‘¥¢÷Èπ√–À«à“ß«—µ∂ÿ∑’Ë —¡º— °—πÀ√◊Õ‰¡à°Á‰¥â
1.5 °Æ§«“¡‚πâ¡∂à«ß¢Õßπ‘«µ—π
°Æ§«“¡‚πâ¡∂à«ß°≈à“««à“ „π π“¡§«“¡‚πâ¡∂à«ß√–À«à“ßÕπÿ¿“§ 2 Õπÿ¿“§ ®–‡°‘¥·√ߥ÷ߥŸ¥°—π√–À«à“ßÕπÿ¿“§∑—Èß Õßπ—Èπ´÷Ëß¡’¢π“¥‡∑à“°—π·≈–∑‘»µ√ß°—π¢â“¡ ¥—ß√Ÿª∑’Ë 1.4 ·≈–
¢π“¥¢Õß·√ߥ÷ߥŸ¥π’ȧ”π«≥‰¥â®“°
F =
GMm
r2
...... (1.2)
-F
m
F
M
r
√Ÿª∑’Ë 1.4 ·√ߥ÷ߥŸ¥√–À«à“ßÕπÿ¿“§¡«≈ M ·≈–¡«≈ m
statics .1( 9-82) 6/6/07, 3:35 PM12
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
13
‚¥¬∑’Ë M ·≈– m §◊Õ¡«≈¢Õß·µà≈–Õπÿ¿“§
r §◊Õ√–¬–Àà“ß√–À«à“ßÕπÿ¿“§∑—Èß Õß
G §◊Õ§à“§ß∑’Ë¢Õߧ«“¡‚πâ¡∂à«ß
·√ߥ÷ߥŸ¥√–À«à“ßÕπÿ¿“§®—¥‡ªìπÕ’°√Ÿª·∫∫Àπ÷ËߢÕß·√ߪؑ°‘√‘¬“µ“¡°Æ¢âÕ∑’Ë “¡¢Õßπ‘«µ—π
æ‘®“√≥“·√ߥ÷ߥŸ¥∑’Ë°√–∑”µàÕ«—µ∂ÿÀ√◊ÕÕπÿ¿“§∫√‘‡«≥º‘«‚≈° æ∫«à“·√ߥ÷ߥŸ¥√–À«à“ß
Õπÿ¿“§π—Èπ°—∫‚≈°°Á§◊ÕπÈ”Àπ—° (W) ¢ÕßÕπÿ¿“§π—Èπ °”Àπ¥„Àâ M §◊Õ¡«≈¢Õß‚≈° m §◊Õ¡«≈¢Õß
Õπÿ¿“§ ·≈– r ª√–¡“≥‡∑à“°—∫√—»¡’¢Õß‚≈° (R) ®“° ¡¥ÿ≈¢Õß·√ß°√–∑”µàÕÕπÿ¿“§π—Èπ§◊Õ
mg =
GMm
R2
Ô g =
GM
R2...... (1.3)
·≈–πÈ”Àπ—°¢ÕßÕπÿ¿“§§”π«≥‰¥â®“°
W = mg ...... (1.4)
‡π◊ËÕß®“°‚≈°¡’ —≥∞“π‰¡à„™à∑√ß°≈¡Õ¬à“ß·∑â®√‘ß ¥—ßπ—Èπ√—»¡’ R ®÷߉¡à§ß∑’Ë·≈–¢÷ÈπÕ¬Ÿà°—∫
µ”·Àπàß∑’Ëæ‘®“√≥“ π—Ëπ§◊Õ §à“¢Õߧ«“¡‡√à߇π◊ËÕß®“°§«“¡‚πâ¡∂à«ß (g) ®÷߇ª≈’ˬπ·ª≈ßµ“¡µ”·Àπàß
¢ÕßÕπÿ¿“§∑’Ëæ‘®“√≥“ „π∑“ß«‘»«°√√¡®–„™â§à“ g ‡∑à“°—∫ 9.81 m/s2
1.6 √–∫∫Àπ૬∑“ß “°≈
Àπ૬ SI ‡ªìπ√–∫∫°“√«—¥ª√‘¡“≥µà“ßÊ·≈–„™â‡ªìπ√–∫∫¡“µ√∞“π√–À«à“ß™“µ‘ ‚¥¬‰¥â¡’
°“√ª√–™ÿ¡¢Õß CGPM (The General Conference of Weights and Measures) ¢ÕßÀπ૬ߓπ
∑’ˇ°’ˬ«¢âÕß„πªï æ.». 2503 ·≈–°”Àπ¥„Àâ„™âÀπ૬ SI „π°“√«—¥ª√‘¡“≥µà“ßÊ„π∑“ß«‘∑¬“»“ µ√å
·≈–‡∑§‚π‚≈¬’
Àπ૬ SI ª√–°Õ∫¥â«¬Àπ૬¡Ÿ≈∞“π (basic units) Àπ૬‡ √‘¡ (supplementary units)
Àπ૬Õπÿæ—∑∏å (derived units) ·≈–§”π”Àπâ“Àπ૬· ¥ßª√‘¡“≥¥â«¬µ—«‡≈¢´÷Ëß∫“ߧ√—È߇√’¬°«à“
§”Õÿª √√§ (prefixes)
1) Àπ૬¡Ÿ≈∞“π
Àπ૬¡Ÿ≈∞“π∑’Ë„™â‡ªìπÀ≈—°¢ÕßÀπ૬ SI ¡’ 7 Àπ૬ §◊Õ
1.6 √–∫∫Àπ૬∑“ß “°≈
statics ∫.1( 9-82) 5/6/07, 10:58 AM13
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
∫∑∑’Ë 1 À≈—°æ◊Èπ∞“π·≈–√–∫∫·√ß14
ª√‘¡“≥ Àπ૬ —≠≈—°…≥å
§«“¡¬“« ‡¡µ√ (metre) m
¡«≈ °‘‚≈°√—¡ (kilogram) kg
‡«≈“ «‘π“∑’ (second) s
°√–· ‰øøÑ“ ·Õ¡·ª√å (ampere) A
Õÿ≥À¿Ÿ¡‘Õÿ≥Àæ≈«—µ ‡§≈«‘π (kelvin) K
§«“¡‡¢â¡¢Õß°“√ àÕß «à“ß ·§π‡¥≈“ (candela) cd
ª√‘¡“≥¢Õß “√ ‚¡≈ (mole) mol
2) Àπ૬‡ √‘¡
Àπ૬‡ √‘¡¢Õß√–∫∫Àπ૬√–À«à“ß™“µ‘ ¡’Õ¬Ÿà 2 Àπ૬ §◊Õ
ª√‘¡“≥ Àπ૬ —≠≈—°…≥å
¡ÿ¡√–π“∫ ‡√‡¥’¬π (radian) rad
¡ÿ¡µ—π µ’‡√‡¥’¬π (steradian) sr
3) Àπ૬Õπÿæ—∑∏å
Àπ૬Õπÿæ—∑∏凪ìπÀπ૬´÷Ë߇°‘¥®“°°“√π”Àπ૬¡Ÿ≈∞“πÀ≈“¬Àπ૬¡“‡°’ˬ«‡π◊ËÕß°—π
‡™àπ Àπ૬¢Õߧ«“¡‡√Á«‡ªìπ‡¡µ√/ «‘π“∑’ ´÷Ëß¡’‡¡µ√·≈–«‘π“∑’‡ªìπÀπ૬¡Ÿ≈∞“π Àπ૬Õπÿæ—∑∏åπ’È
¡’™◊ËÕÀπ૬·≈– —≠≈—°…≥å´÷Ëßµ—Èߢ÷Èπµ“¡¢âÕ°”Àπ¥¢Õß CGPM ¥—ßπ’È
Àπ૬Õπÿæ—∑∏å∑’˪√“°ØÕ¬Ÿà„π‡∑Õ¡¢ÕßÀπ૬¡Ÿ≈∞“π‡¥‘¡ ‰¥â·°à
ª√‘¡“≥ Àπ૬ —≠≈—°…≥å
æ◊Èπ∑’Ë µ“√“߇¡µ√ m2
ª√‘¡“µ√ ≈Ÿ°∫“»°å‡¡µ√ m3
Õ—µ√“‡√Á«, §«“¡‡√Á« ‡¡µ√µàÕ«‘π“∑’ m/s
§«“¡‡√àß ‡¡µ√µàÕ«‘π“∑’¬°°”≈—ß Õß m/s2
§«“¡Àπ“·πàπ °‘‚≈°√—¡µàÕ≈Ÿ°∫“»°å‡¡µ√ kg/m3
ª√‘¡“µ√®”‡æ“– ≈Ÿ°∫“»°å‡¡µ√µàÕ°‘‚≈°√—¡ m3/kg
§«“¡Àπ“·πàπ°√–· ·Õ¡·ª√åµàÕµ“√“߇¡µ√ A/m2
(current density)
statics .1( 9-82) 6/6/07, 3:37 PM14
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
15
Àπ૬Õπÿæ—∑∏å∑’Ë¡’™◊ËÕÀπ૬·≈– —≠≈—°…≥å´÷Ëßµ—Èߢ÷Èπ‡ªìπ摇»… ‰¥â·°à
ª√‘¡“≥ Àπ૬ —≠≈—°…≥å‡∑’¬∫‡ªìπ
Àπ૬¡Ÿ≈∞“π
§«“¡∂’Ë ‡Œ‘√µ å (hertz) Hz 1/s
·√ß π‘«µ—π (newton) N m.kg/s2
æ≈—ßß“π, ß“π, §«“¡√âÕπ ®Ÿ≈ (joule) J À√◊Õ N.m m2.kg /s2
§«“¡¥—π, §«“¡‡§âπ æ“ §—≈ (pascal) Pa À√◊Õ N/m2 kg/(m.s2)
°”≈—ß «—µµå (watt) W À√◊Õ J/s m2.kg /s3
ª√–®ÿ‰øøÑ“ §Ÿ≈Õ¡∫å (coulomb) C s.A
»—°¬å‰øøÑ“, ·√߇§≈◊ËÕπ‰øøÑ“
§«“¡µà“ß»—°¬å‚«≈µå (volt) V À√◊Õ W/A m2.kg /(s3.A)
§«“¡®ÿ‰øøÑ“ ø“√—¥ (farad) F À√◊Õ C/V s4.A2/(m2.kg)
§«“¡µâ“π∑“π‰øøÑ“ ‚ÕÀå¡ (ohm) W À√◊Õ V/A m2.kg /(s3.A2)
§«“¡π”‰øøÑ“ ´’‡¡π å (siemens) S À√◊Õ A/V s3.A2/(m2.kg)
ø≈—°´å·¡à‡À≈Á° ‡«‡∫Õ√å (weber) Wb À√◊Õ V/s m2.kg /s2.A
§«“¡Àπ“·πàπø≈—°´å·¡à‡À≈Á° ‡∑ ≈“ (tesla) T À√◊Õ Wb/m2 kg/(s2.A)
§«“¡‡Àπ’ˬ«π”‰øøÑ“ ‡Œπ√’ (henry) H À√◊Õ Wb/A m2.kg /(s2.A2)
ø≈—°´å àÕß «à“ß ≈Ÿ‡¡π (lumen) lm cd.sr
§«“¡ «à“ß ≈—°´å (lux) lx cd.sr/m2
°—¡¡—πµ¿“æ¢Õß√—ß ’ ‡∫Á°‡§Õ‡√≈ bq
(becquerel)
Õÿ≥À¿Ÿ¡‘ Õß»“‡´≈‡ ’¬ ÌC
4) §”π”Àπâ“Àπ૬· ¥ßª√‘¡“≥¥â«¬µ—«‡≈¢À√◊Õ§”Õÿª √√§
∂⓪√“°Ø«à“§à“„πÀπ૬¡Ÿ≈∞“πÀ√◊ÕÀπ૬Õπÿæ—∑∏å¡’§à“¡“°À√◊ÕπâÕ¬‡°‘π‰ª ‡æ◊ËÕ§«“¡
–¥«°®–‡ª≈’ˬπ‡ªìπµ—«‡≈¢§Ÿ≥¥â«¬ ‘∫¬°°”≈—ß≈∫À√◊Õ∫«°·∑𠇙àπ 0.000005 A À√◊Õ 5 Ó 10-6 A
π—Ëπ§◊Õ “¡“√∂‡¢’¬π‡ªìπ 5 ıA À√◊Õ 6000000 V À√◊Õ 6 Ó 106 V À√◊Õ “¡“√∂‡¢’¬π‡ªìπ 6 MV
‡ªìπµâπ ı ·≈– M ‡√’¬°«à“ §”Õÿª √√§ ·≈–§”Õÿª √√§Õ◊ËπÊÕ’° ‰¥â·°à
1.6 √–∫∫Àπ૬∑“ß “°≈
statics .1( 9-82) 6/6/07, 3:37 PM15
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
∫∑∑’Ë 1 À≈—°æ◊Èπ∞“π·≈–√–∫∫·√ß16
µ—«§Ÿ≥§”Õÿª √√§
™◊ËÕ —≠≈—°…≥å
10-18 Õ—µ‚µ (atto) a
10-15 ‡ø¡‚µ (femto) f
10-12 æ‘‚° (pico) p
10-9 π“‚π (nano) n
10-6 ‰¡‚§√ (micro) ı
10-3 ¡‘≈≈‘ (milli) m
10-2 ‡´πµ‘ (centi) c
10-1 ‡¥´‘ (deci) d
10 ‡¥§“ (deca) da
102 ‡Œ°‚µ (hecto) h
103 °‘‚≈ (kilo) k
106 ‡¡°– (mega) M
109 ®‘°– (giga) G
1012 ‡∑√– (tera) T
1015 ‡æµ– (peta) P
1018 ‡Õ°´– (exa) E
µ—«Õ¬à“߇™àπ 6 Ó 106 V = 6 MV (‡¡°–‚«≈µå)
3 Ó 10-3 A = 3 mA (¡‘≈≈‘·Õ¡·ª√å)
5 Ó 103 W = 5 kW (°‘‚≈«—µµå)
Õߧ尓√√–À«à“ߪ√–‡∑»«à“¥â«¬°“√¡“µ√∞“π (International Organization for
Standardization) À√◊Õ„™â™◊ËÕ¬àÕ«à“ ISO ‰¥â·π–π”„Àâ欓¬“¡„™âµ—«§Ÿ≥‡©æ“–∑’ˇªìπ‡∑à“¢Õß 103 ‰¥â·°à
G M k m ·≈– ı ‡ªìπµâπ
1.7 º≈§Ÿ≥ ‡°≈“√å·≈–º≈§Ÿ≥‡«°‡µÕ√å
º≈§Ÿ≥√–À«à“߇«°‡µÕ√å°—∫‡«°‡µÕ√å®–‡¢’¬πÕ¬Ÿà„π 2 √Ÿª·∫∫ §◊Õ
1) º≈§Ÿ≥ ‡°≈“√å (dot product, P . Q )
2) º≈§Ÿ≥‡«°‡µÕ√å (cross vector, P Ó Q )
statics ∫.1( 9-82) 5/6/07, 10:58 AM16
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
17
q
Q cos q
Q
(°)
P
q
(¢)
√–π“∫¢Õß P ·≈– Q P ¥ Q = C
Q
P
Q ¥ P = -C
√Ÿª∑’Ë 1.5 º≈§Ÿ≥ ‡°≈“√å·≈–º≈§Ÿ≥‡«°‡µÕ√å
1.7.1 º≈§Ÿ≥ ‡°≈“√å
º≈§Ÿ≥ ‡°≈“√å §◊Õº≈§Ÿ≥√–À«à“ß¢π“¥¢Õ߇«°‡µÕ√åÀπ÷Ëß°—∫¢π“¥¢ÕßÕ’°‡«°‡µÕ√å
Àπ÷Ëß´÷Ëß·µ°Õ¬Ÿà„π·π«°√–∑”¢Õ߇«°‡µÕ√åµ—«·√° ¥Ÿ√Ÿª∑’Ë 1.5 (°)
P . Q = PQ cos ˜ ...... (1.5)
§ÿ≥ ¡∫—µ‘¢Õߺ≈§Ÿ≥ ‡°≈“√å
1) §ÿ≥ ¡∫—µ‘°“√ ≈—∫∑’ˉ¥â
∂â“ P = Pxi + Py j + Pz k
·≈– Q = Qxi + Qy j + Qz k
¥—ßπ—Èπ P ⁄ Q = Q ⁄ P = PxQx + PyQy + PzQz ...... (1.6)
·≈–°√≥’¢Õß
P ⁄ P = P P Px y z
2 2 2+ +
À√◊Õ Q ⁄ Q = Q Q Qx y z
2 2 2+ + ...... (1.7)
¡ÿ¡√–À«à“߇«°‡µÕ√å∑—Èß ÕßÀ“®“°
cos ˜ =
P Q P Q P Q
PQ
x x y y z z+ + ...... (1.8)
2) §ÿ≥ ¡∫—µ‘°“√°√–®“¬‡∑Õ¡
P ⁄ (Q + R) = P ⁄ Q + P ⁄ R ...... (1.9)
1.7 º≈§Ÿ≥ ‡°≈“√å·≈–º≈§Ÿ≥‡«°‡µÕ√å
Untitled-4 29/10/08, 5:19 PM17
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
∫∑∑’Ë 1 À≈—°æ◊Èπ∞“π·≈–√–∫∫·√ß18
∂â“ P = Pxi + Py j + Pz k
Q = Qxi + Qy j + Qz k
·≈– R = Rxi + Ry j + Rz k ¥—ßπ—Èπ
P ⁄ (Q + R) = (PxQx + PyQy + PzQz) + (PxRx + PyRy + PzRz) ...... (1.10)
3) ”À√—∫‡«°‡µÕ√åÀπ÷ËßÀπ૬
i ⁄ i = j ⁄ j = k ⁄ k = 1
i ⁄ j = j ⁄ k = k ⁄ i = 0...... (1.11)
4) ∂â“ P . Q = 0 · ¥ß«à“ P = 0 ·≈– Q = 0 À√◊Õ P ·≈– Q ‡ªìπ‡«°‡µÕ√å
∑’˵—Èß©“° ÷Ëß°—π·≈–°—π
1.7.2 º≈§Ÿ≥‡«°‡µÕ√å
º≈§Ÿ≥‡«°‡µÕ√å §◊Õº≈§Ÿ≥√–À«à“ß¢π“¥¢Õ߇«°‡µÕ√å 2 µ—«°—∫§à“‰´πå¢Õß¡ÿ¡
√–À«à“߇«°‡µÕ√å∑—Èß Õß ·π«°√–∑”¢Õߺ≈§Ÿ≥‡«°‡µÕ√å∑’ˉ¥â¡’∑‘»µ—Èß©“°°—∫√–π“∫¢Õ߇«°‡µÕ√å∑—Èß Õß
´÷Ë߇ªìπ‰ªµ“¡°Æ °√Ÿ¡◊Õ¢«“ (Right hand rule)
C = P Ó Q
C = PQ sin ˜ (0 ∆ ˜ ∆ ˆ) ...... (1.12)
∑‘»¢Õß C „™â°Æ °√Ÿ¡◊Õ¢«“ ¥—ß√Ÿª∑’Ë 1.5 (¢)
§ÿ≥ ¡∫—µ‘¢Õߺ≈§Ÿ≥‡«°‡µÕ√å
1) ∂â“°”Àπ¥„Àâ P = Pxi + Py j + Pz k
·≈– Q = Qxi + Qy j + Qz k ¥—ßπ—Èπ
P Ó Q = (PyQz - PzQy) i + (PzQx - PxQz) j + (PxQy - PyQx) k ...... (1.13)
2) ‰¡à‡ªìπ‰ªµ“¡§ÿ≥ ¡∫—µ‘°“√ ≈—∫∑’Ë
P Ó Q = -Q Ó P ...... (1.14)
3) §ÿ≥ ¡∫—µ‘°“√°√–®“¬‡∑Õ¡
P Ó (Q + R) = (P Ó Q) + (P Ó R) ...... (1.15)
Untitled-4 29/10/08, 5:19 PM18
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
19
4) ‡¡◊ËÕµ—«§Ÿ≥‡ªìπª√‘¡“≥ ‡°≈“√å¢π“¥ m ‡∑à“ æ∫«à“
m(P Ó Q) = (mP) Ó Q = P Ó (mQ) ...... (1.16)
5) ”À√—∫‡«°‡µÕ√åÀπ÷ËßÀπ૬
i Ó j = k, j Ó k = i, k Ó i = j ...... (1.17) i Ó i = j Ó j = k Ó k = 0
1.8 ª√–‡¿∑¢Õß·√ß
·√ß (force) §◊Õ°“√°√–∑”¢Õß«—µ∂ÿÀπ÷ËßµàÕÕ’°«—µ∂ÿÀπ÷Ëß ∑’Ë欓¬“¡∑”„Àâ«—µ∂ÿ∑’Ë∂Ÿ°°√–∑”
‡§≈◊ËÕπ∑’ˉªµ“¡·π«·√ßπ—Èπ ·√߇ªìπª√‘¡“≥‡«°‡µÕ√å·≈–¡’§ÿ≥ ¡∫—µ‘¥—ßπ’È §◊Õ ¡’¢π“¥ ¡’∑‘»∑“ß ¡’
·π«°√–∑” ·≈–¡’®ÿ¥°√–∑” ∂â“¡’°“√‡ª≈’ˬπ·ª≈ߢâÕ®”°—¥ 4 ª√–°“√Õ¬à“ß„¥Õ¬à“ßÀπ÷Ëß∑’Ë„™â√–∫ÿ
·√ß®–∑”„Àâº≈≈—æ∏å∑’Ë¡’µàÕ«—µ∂ÿπ—Èπ‡ª≈’ˬπ·ª≈߉ª¥â«¬ ‡™àπµ—«Õ¬à“ß„π√Ÿª∑’Ë 1.1 · ¥ß·√ß°√–∑”¢Õß
“¬‡§‡∫‘≈µàÕ·ºàπ¬÷¥√Ÿª¡ÿ¡©“° ·√ß´÷Ëß¡’¢π“¥ P °√–∑”¡ÿ¡ ˜ °—∫·π«√–¥—∫·≈–°√–∑”∑’Ë®ÿ¥ A
‚¥¬¡’·π«°√–∑”µ“¡·π« “¬‡§‡∫‘≈ ∂Ⓡª≈’ˬπ·ª≈ߢâÕ®”°—¥„™â√–∫ÿ·√ßπ’ȇ撬ßÕ¬à“߇¥’¬« °Á®–
∑”„À⧫“¡‡§âπ·≈–§«“¡‡§√’¬¥¢Õß·ºàπ¬÷¥¢≥–π—Èπ‡ª≈’ˬπ·ª≈߉ª
„π∑’Ëπ’È “¡“√∂®—¥·¬°™π‘¥¢Õß·√ßµ“¡≈—°…≥–°“√®”·π°ª√–‡¿∑‰¥â¥—ßπ’È
1.8.1 °“√®”·π°ª√–‡¿∑¢Õß·√ßµ“¡°“√«‘‡§√“–Àå°≈»“ µ√å¢Õß
∂‘µ¬»“ µ√å·≈–°≈»“ µ√å¢Õß«— ¥ÿ
À“°®”·π°ª√–‡¿∑¢Õß·√ßµ“¡°“√«‘‡§√“–Àå°≈»“ µ√å¢Õß ∂‘µ¬»“ µ√å·≈–
°≈»“ µ√å¢Õß«— ¥ÿ “¡“√∂·∫àß·√ßÕÕ°‡ªìπ
1) ·√ß°√–∑”¿“¬πÕ° ‡ªìπ·√ß∑’Ë°√–∑”µàÕ«—µ∂ÿ‚¥¬µ√ß·≈–Õ¬Ÿà¿“¬πÕ°«—µ∂ÿ
®“°√Ÿªº—ß«—µ∂ÿÕ‘ √– (free body diagram À√◊Õ FBD) ¢Õß«—µ∂ÿÀπ÷ËßÊ “¡“√∂·∫àß·√ß°√–∑”¿“¬πÕ°
‰¥â‡ªìπ
·√ß°√–∑”‚¥¬µ√ß (applied force) ·≈–
·√ߪؑ°‘√‘¬“ (reaction force)
2) ·√ß°√–∑”¿“¬„π ®“°º≈¢Õß·√ß°√–∑”¿“¬πÕ°∑”„À⇰‘¥º≈¢÷Èπ¿“¬„π
‡π◊ÈÕ«— ¥ÿ¢Õß«—µ∂ÿπ—Èπ àߺ≈„À⇰‘¥·√ß°√–∑”¿“¬„π ‡°‘¥§«“¡‡§âπ·≈–§«“¡‡§√’¬¥°√–∑”µàÕ‡π◊ÈÕ«— ¥ÿ
°“√«‘‡§√“–Àå ¡¥ÿ≈¢Õß·√ß ”À√—∫°“√‡¢’¬πº—ßÕ‘ √–∑—Èß‚§√ß √â“ßÀ√◊Õº—ßÕ‘ √–
‡©æ“– à«πµ—¥ (cut sectional free body) „™â°—∫·√ß°√–∑”¿“¬πÕ° à«π·√ß°√–∑”¿“¬„π„™â°—∫
º—ß«—µ∂ÿÕ‘ √–‡©æ“– à«πµ—¥‡∑à“π—Èπ ¥Ÿ√“¬≈–‡Õ’¬¥„π√Ÿª∑’Ë 1.6 ·≈– 1.7
1.8 ª√–‡¿∑¢Õß·√ß
Untitled-4 29/10/08, 5:19 PM19
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
∫∑∑’Ë 1 À≈—°æ◊Èπ∞“π·≈–√–∫∫·√ß20
A
W
F
B
W
F
ByAyBx
√Ÿª∑’Ë 1.6 FBD ∑—Èß‚§√ß √â“ß
Ay
C
W
E D
FC
❶
❶ ❶
❶
FCF
FCD
FED
√Ÿª∑’Ë 1.7 FBD ‡©æ“– à«πµ—¥
1.8.2 °“√®”·π°ª√–‡¿∑¢Õß·√ßµ“¡®ÿ¥À√◊Õ∫√‘‡«≥¢Õß·√ß°√–∑”
∂â“®”·π°ª√–‡¿∑¢Õß·√ßµ“¡®ÿ¥À√◊Õ∫√‘‡«≥∑’Ë·√ß°√–∑” “¡“√∂·∫àß·√ßÕÕ°
‰¥â‡ªìπ 2 ª√–‡¿∑ §◊Õ
1) ·√ß°√–∑”‡ªìπ®ÿ¥ (concentrated force) ‡ªìπ·√ß∑’Ë°√–∑”∑’Ë®ÿ¥Àπ÷ËßÊ∫π
«—µ∂ÿÀπ÷Ëß ÷Ëß∫√‘‡«≥∑’Ë·√ß°√–∑”π—Èπ¡’¢π“¥¢Õßæ◊Èπ∑’ËπâÕ¬°«à“¢π“¥¢Õß«—µ∂ÿπ—Èπ¡“° ‡™àπ ≈âÕ√∂¬πµå
°√–∑”µàÕ∂ππµ“¡·π«¬“« ‡ªìπµâπ
2) ·√ß°√–∑”‡ªìπ∫√‘‡«≥ (distributed force) ‡ªìπ·√ß°√–∑”°√–®“¬µ“¡
§«“¡¬“«À√◊Õ∑—Ë«æ◊Èπ∑’Ë ÷ËßÕ“®°√–®“¬Õ¬à“ß ¡Ë”‡ ¡ÕÀ√◊Õ‰¡à°Á‰¥â ‡™àπ ·√ß°√–∑”µàÕ “¬‡§‡∫‘≈
¥—ß√Ÿª∑’Ë 1.8
a
b
w kN/m ¿“√–
“¬‡§‡∫‘≈
c
(°)
Dw kN/m
A B
P
(¢)
√Ÿª∑’Ë 1.8 ·√ß°√–®“¬‡ªìπ∫√‘‡«≥
Untitled-4 29/10/08, 5:19 PM20
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
21
1.8.3 °“√®”·π°ª√–‡¿∑¢Õß·√ßµ“¡≈—°…≥–¢Õß°“√°√–∑”
∂â“®”·π°ª√–‡¿∑¢Õß·√ßÕÕ°µ“¡≈—°…≥–¢Õß°“√°√–∑” ®–·∫à߉¥â¥—ßπ’È
1) ·√ß°√–∑”‚¥¬µ√ß (applied force) ‡ªìπ·√ß∑’Ë°√–∑”µàÕ«—µ∂ÿ‚¥¬µ√ß
‰¥â·°à ·√ߥ÷ß«—µ∂ÿÀ√◊Õ·√ߺ≈—° ‡ªìπµâπ
2) ·√ß°√–∑”‰¡à —¡º— ‚¥¬µ√ß (non applied force) ‡ªìπ·√ß∑’Ë«—µ∂ÿÀπ÷Ëß
°√–∑”µàÕÕ’°«—µ∂ÿÀπ÷Ëß‚¥¬‰¡à‰¥â —¡º— °—𠇙àπ ·√߇π◊ËÕß®“°§«“¡‚πâ¡∂à«ß¢Õß‚≈° À√◊Õ·√ߥ÷ߥŸ¥
√–À«à“ß¡«≈ ‡ªìπµâπ
1.9 °“√·µ°·√ß·≈–°“√√«¡·√ß∫π√–π“∫
·¬°æ‘®“√≥“°“√·µ°·√ßÕÕ°‡ªìπ·√߬àÕ¬ 2 ·√ß´÷ËßÕ¬Ÿà∫π√–π“∫‡¥’¬«°—π‰¥â‡ªìπ°√≥’ ¥—ßπ’È
1) °“√·µ°‡ªìπ·√߬àÕ¬≈ß∫π·°π∑’˵—Èß©“°°—π
y
x
v F
v F y
v F x
q
√Ÿª∑’Ë 1.9 °“√·µ°·√ß vF ≈ß∫π·°π∑’˵—Èß©“°°—π
„π√Ÿª∑’Ë 1.9 „Àâ F ‡ªìπ·√ß„¥·√ßÀπ÷Ëß ´÷Ëß∑”¡ÿ¡°—∫·°π x ‡∑à“°—∫ ˜ ·≈–·µ°ÕÕ°
‡ªìπ·√߬àÕ¬¢π“¥ Fx ·≈– Fy ≈ß∫π·°π x ·≈– y µ“¡≈”¥—∫ °”Àπ¥ i ·≈– j ‡ªìπ‡«°‡µÕ√åÀπ÷Ëß
Àπ૬∫π·°π x ·≈– y µ“¡≈”¥—∫ ¥—ßπ—Èπ
F = Fx + Fy = Fxi + Fyj
F = (F cos ˜)i + (F sin ˜)j ...... (1.18)
‚¥¬∑’Ë ˜ = tan-1 F
F
y
x( )
F =
F Fx y2 2
+
1.9 °“√·µ°·√ß·≈–°“√√«¡·√ß∫π√–π“∫
Untitled-4 29/10/08, 5:19 PM21
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
∫∑∑’Ë 1 À≈—°æ◊Èπ∞“π·≈–√–∫∫·√ß22
¸
˝ÔÔ
˛ÔÔ
2) °“√·µ°‡ªìπ·√߬àÕ¬≈ß∫π·°π∑’ˉ¡àµ—Èß©“°°—π
a b
F a
F b
b
a
F
v v
v
√Ÿª∑’Ë 1.10 °“√·µ°·√ß vF ≈ß∫π·°π∑’ˉ¡àµ—Èß©“°°—π
„π√Ÿª∑’Ë 1.10 °”Àπ¥„Àâ·µ°·√ß F ≈ß∫π·°π a ·≈– b ´÷Ëß F π—Èπ∑”¡ÿ¡°—∫·°π a
·≈–·°π b ‡∑à“°—∫ Ú ·≈– Ò µ“¡≈”¥—∫ ¢π“¥¢Õß·√߬àÕ¬∫π·°π a ·≈– b (Fa ·≈– Fb) „™â°Æ¢Õß
‰´πåÀ“ æ∫«à“
Fa =
F sin
sin (
ab a+ )
Fb =
F sin
sin (
bb a+ )
...... (1.19)
3) °“√À“·√ß≈—æ∏å ‚¥¬„™â∑ƒ…Æ’ ’ˇÀ≈’ˬ¡¥â“π¢π“π
q
v R
v Q
v P
a
v Q
v P
q∫
√Ÿª∑’Ë 1.11 °“√À“·√ß≈—æ∏å‚¥¬„™â∑ƒ…Æ’ ’ˇÀ≈’ˬ¡¥â“π¢π“π
„π√Ÿª∑’Ë 1.11 °”Àπ¥„Àâ P ·≈– Q ‡ªìπ·√߬àÕ¬´÷Ëß∑”¡ÿ¡°—π‡∑à“°—∫ ˜ π”‡Õ“·√ß P
·≈– Q ¡“µàÕ‡ªìπ√Ÿª ’ˇÀ≈’ˬ¡¥â“π¢π“π ·√ß≈—æ∏å (R) ∑’ˉ¥â§◊Õ
R = P2 + Q + 2PQ cos 2 q ...... (1.20)
Untitled-4 29/10/08, 5:19 PM22
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
231.9 °“√·µ°·√ß·≈–°“√√«¡·√ß∫π√–π“∫
‚¥¬∑’Ë Ò = tan-1
Q
P
sin qq+ Q cos
ÊË
ˆ¯ ...... (1.21)
„π ¡°“√ (1.20) ·∫àßæ‘®“√≥“‡ªìπ°√≥’¬àÕ¬Õ’°¥—ßπ’È
1) ∂â“ ˜ < 90 Ì „Àℙ⠡°“√ (1.21) ¥—߇¥‘¡
2) ∂â“ ˜ = 0 æ∫«à“ R = P + Q, Ò = 0 Ì
3) ∂â“ ˜ = 90 Ì æ∫«à“ R = P2 + Q2 , Ò = tan-1(Q/P)
4) ∂â“ ˜ > 90 Ì °”Àπ¥„Àâ Ú = 180 - ˜ ·≈–æ∫«à“
R = P Q PQ2 2 2+ - cos b , tan Ò =
Q
P
sin bb- Q cos
ÊË
ˆ¯
5) ∂â“ ˜ = 180 Ì æ∫«à“
R = P - Q ·≈–¡’∑‘»µ“¡ P ‚¥¬∑’Ë Ò = 180 Ì ”À√—∫ P > Q
R = Q - P ·≈–¡’∑‘»µ“¡ Q ‚¥¬∑’Ë Ò = 0 Ì ”À√—∫ Q > P
4) °“√À“·√ß≈—æ∏宓°·√߬àÕ¬À≈“¬·√ß°√–∑”∑’Ë®ÿ¥‡¥’¬«
q2 q1 x
v F 1
v F 2
v F 3
y
q3O ∫
v F y∑
v R = y
v xR = ∑F x
y
x
v R
qv
√Ÿª∑’Ë 1.12 °“√À“·√ß≈—æ∏宓°·√߬àÕ¬ v vF F1 2, ·≈–
vF3 °√–∑”∑’Ë®ÿ¥ O
„π√Ÿª∑’Ë 1.12 ·√ß F1, F2 ·≈– F3 °√–∑”∑’Ë®ÿ¥ O ·≈–∑”¡ÿ¡ ˜1, ˜2 ·≈– ˜3 °—∫
·°π x µ“¡≈”¥—∫ „Àâ·µ°·√ß·µà≈–·√ß≈ß∫π·°π x ·≈– y °àÕπ ®“°π—Èπ®÷ß√«¡·√߬àÕ¬„π·µà≈–
·°π π—Ëπ§◊Õ
Rx =
Fixi
n
=Â
1
, Ry =
Fiyi
n
=Â
1
...... (1.22)
·√ß≈—æ∏委π«≥®“°
R = Rx
2+ Ry
2 ...... (1.23)
Untitled-4 29/10/08, 5:19 PM23
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
∫∑∑’Ë 1 À≈—°æ◊Èπ∞“π·≈–√–∫∫·√ß24
‚¥¬∑’Ë ˜ = tan-1
F
F
y
x
ÂÂ
Ê
ËÁ
ˆ
¯˜
5) °“√À“·√ß≈—æ∏å ‚¥¬Õ“»—¬°Æ¢Õ߉´πå·≈–°Æ¢Õß‚§‰´πå
∫“ߧ√—Èß°“√·°âªí≠À“‚¥¬Õ“»—¬µ√’‚°≥¡‘µ‘®– –¥«°°«à“ ÷Ëß®”‡ªìπµâÕß„™â°Æ “¡‡À≈’ˬ¡
∑“ßµ√’‚°≥Õ—π‰¥â·°à°Æ¢Õ߉´πå·≈–°Æ¢Õß‚§‰´πå æ‘®“√≥“„π√Ÿª∑’Ë 1.13 À≈—ß®“°„™â°ÆÀ—«µàÕÀ“ß
À“·√ß≈—æ∏å R ®“°·√߬àÕ¬ P ·≈– Q ®–‰¥â√Ÿª DABC ¥—ßπ—Èπ
ab
gC
B
A
v R
v P
v Q
√Ÿª∑’Ë 1.13 °“√À“·√ß≈—æ∏å‚¥¬„™â°Æ “¡‡À≈’ˬ¡
°Æ¢Õ߉´πå;
R P Q
sin sin sinb g a = = ...... (1.24)
°Æ¢Õß‚§‰´πå; R2 = P2 + Q2 - 2PQ cos Ú ...... (1.25)
µ—«Õ¬à“ß∑’Ë 1.1 °√–∫Õ°‰Œ¥√Õ≈‘° BD àß·√ß°√–∑”
W60 Ì
50 Ì
D
C
A BµàÕ™‘Èπ à«π ABC „π·π« BD ‡∑à“°—∫
P ∂â“∑√“∫«à“·√߬àÕ¬¢Õß P „π·π«
·°πµ—Èß©“°°—∫™‘Èπ à«π ABC ·≈–¡’
¢π“¥‡∑à“°—∫ 750 N ®ßÀ“¢π“¥¢Õß
·√ß P π—Èπ ·≈–·√߬àÕ¬∫π·π«∑’Ë
¢π“π°—∫ ABC
°“√§”π«≥·√ß P §◊Õ·√ß°√–∑”„π·π« BD ·√߬àÕ¬¢Õß P „π·π«µ—Èß©“°°—∫ ABC
෈ҡѺ 750 N
123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456
Untitled-4 29/10/08, 5:19 PM24
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
25
⊥P P//
AB
C
D50 Ì
60 Ì q
P
θ = 180 - 120 - 40 Ì= 20 Ì
v
P^ = 750 = P sin 20 Ì
P = 2192.8 N µÕ∫
¥—ßπ—Èπ·√߬àÕ¬¢Õß P „π·π«¢π“π°—∫ ABC
§”π«≥®“°
P// = P cos 20 Ì
= 2192.8 cos 20 Ì
= 2060.6 N µÕ∫
µ—«Õ¬à“ß∑’Ë 1.2 ·√ß¢π“¥ 10 kN °√–∑”µàÕ·ºàπ¢âÕµàÕ
q45 Ì
a
b
10 kN
y
xO
b¢
a¢
„π·π«¥‘Ëߥ—ß√Ÿª µâÕß°“√·µ°·√߬àÕ¬
∫π·°π a - a` ·≈–·π«·°π b - b`
‡ªìπ Fa ·≈– Fb µ“¡≈”¥—∫ °”Àπ¥
Fb = 8 kN ®ßÀ“ Fa ·≈–¡ÿ¡ ˜
°“√§”π«≥𔇫°‡µÕ√å Fa, Fb ·≈–·√ß≈—æ∏å¡“‡¢’¬π√Ÿª ’ˇÀ≈’ˬ¡¥â“π¢π“π ®–‰¥â 2 °√≥’
¥—ß„π√Ÿª (°) ·≈– (¢) ®“°√Ÿª DABO „™â°Æ¢Õ߉´πå
a
g b
45 Ì b
10 kN
y
q x
A
B
Fa8 k
N
b
(°)
8 kN
O
b¢
a¢
v
v F =
8 k
Nb
a
45 Ì b
10 kN
y
q x Fa
b
(¢)
O
v
b¢
a¢
8
45sin Ì=
10
sin g
Ô g = 62.1 Ì, 117.9 Ì
Ú = 72.9 Ì, 17.1 Ì
123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456
123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456
1.9 °“√·µ°·√ß·≈–°“√√«¡·√ß∫π√–π“∫
Untitled-4 29/10/08, 5:19 PM25
«‘∑¬æ—≤πè
μ—«Õ¬ã“ß¿“
¬„π‡≈ã¡
∫∑∑’Ë 1 À≈—°æ◊Èπ∞“π·≈–√–∫∫·√ß26
‡¡◊ËÕ Ú = 72.9 Ì ;
Fa =
8 72 9
45
sin .
sin
Ì
Ì= 10.81 kN
‡¡◊ËÕ Ú = 17.1 Ì ;
Fa =
8 17 1
45
sin .
sin
Ì
Ì= 3.33 kN
‡¡◊ËÕ Ú = 72.9 Ì ; ˜ = 90 - 72.9 = 17.1 Ì
‡¡◊ËÕ Ú = 17.1 Ì ; ˜ = 90 - 17.1 = 72.9 Ì µÕ∫
µ—«Õ¬à“ß∑’Ë 1.3 ®ßÀ“¢π“¥ Ÿß ÿ¥¢Õß¡ÿ¡ ˜ ‡¡◊ËÕ°”Àπ¥
A
3 m
B
qC 4 m
v F
¢π“¥¢Õß·√߬àÕ¬µ“¡·π« CA ‡∑à“°—∫
0.6 ¢Õß¢π“¥¢Õß·√߬àÕ¬µ“¡·π« BC
°“√§”π«≥
a
b c
·π« BC37 Ì
(180 Ì- 37 Ì)
qF
F1
37 Ìo
0.6 F10.6 F1
AC
v
v v
°Æ¢Õ߉´πå„π√Ÿª Daob
0 6 1.
sin
F
q=
F
sin 7 Ì3
Ô sin ˜ = 0.6 sin 37 Ì
F
F
1( ) ... (1)
°Æ¢Õß‚§‰´πå°—∫√Ÿª abco
F2 = F1
2 + 0.36 F1
2 + 2F1(0.6F1) cos (180 - 37 Ì)
F2 = F1
2(1 + 0.36 - 0.96)
Ô
F
F
1 = 2 5. ·∑π§à“≈ß„π (1) ®–‰¥â
sin ˜ = (0.6 sin 37 Ì) 2 5. = 0.57
˜ = 34.8 Ì µÕ∫
123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456
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statics ∫.1( 9-82) 24/12/08, 3:47 PM26
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27
µ—«Õ¬à“ß∑’Ë 1.4 ®ß·∑π·√ß∑—Èß Õß∑’Ë°√–∑”µàÕ
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12
900 N
2 m
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x
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x ¢Õß®ÿ¥ A
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‚§‰´πåÀ“¢π“¥¢Õß·√ß≈—æ∏å
800 N
RAx
0.8 m
1.2 m
2.4 m900 N
2 m
g
a b = 90 - a
g
®“°√Ÿª¡ÿ¡ Ò À“®“°
Ò = tan-1
1 2
2 4
.
.( ) = 26.57 Ì
Ú = 90 - Ò = 90 - 26.57 = 63.43 Ì
®“°°Æ¢Õß‚§‰´πå
R2 = 9002 + 8002 - 2(900)(800) cos 63.43 Ì
R = 898 N µÕ∫
®“°°Æ¢Õ߉´πå
900
sin g=
898
63 43sin . Ì
Ô g = 63.69 Ì
·≈– x = 0.8 tan 63.69 Ì
= 1.62 m µÕ∫
123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456123456
1.9 °“√·µ°·√ß·≈–°“√√«¡·√ß∫π√–π“∫
Untitled-4 29/10/08, 5:20 PM27
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z ‡ªìπ¡ÿ¡‡∑à“°—∫ ˜x, ˜y ·≈– ˜z µ“¡≈”¥—∫ Õߧåª√–°Õ∫¢Õß·√ß F ∫π·µà≈–·°π§◊Õ Fx, Fy
·≈– Fz µ“¡≈”¥—∫ ‚¥¬§”π«≥‰¥â®“°
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y
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x
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v v
v
E
O
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y
B
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qz Fz
Fx
Fyv
v v
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Fx = F cos ˜x Fy = F cos ˜y Fz = F cos ˜z ...... (1.26)
À√◊Õ cos ˜x =
F
F
x cos ˜y =
F
F
y cos ˜z =
F
F
z ...... (1.27)
‚¥¬∑’Ë cos ˜x, cos ˜y ·≈– cos ˜z §◊Õ‚§‰´πå°”°—∫∑‘»∑“ߢÕß·√ß F ∑”°—∫
·°π x, y ·≈– z µ“¡≈”¥—∫ ‚¥¬∑’Ë
cos2 ˜x + cos2 ˜y + cos
2 ˜z = 1 ...... (1.28)
¥—ßπ—Èπ “¡“√∂‡¢’¬π·√ß vF „πÕߧåª√–°Õ∫æ‘°—¥©“°‰¥â¥—ßπ’È
Untitled-4 29/10/08, 5:20 PM28
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