วัตถุที่อยูนิ่ง วัตถุที่กําลังเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงที่ วัตถุที่ไมหมุน วัตถุที่กําลังหมุนดวยอัตราเร็วเชิงมุมคงที่

สมดุลกลสมดุลกล((EquilibriumEquilibrium))

สรุปไดวาสภาพสมดุล คือ การที่วัตถุสามารถรักษาสภาพการเคลื่อนที่ได

ตัวอยาง

สภาพสมดุลสถิต (Static Equilibrium)

เกิดขึ้นเมื่อวัตถุอยูนิ่งเทียบกับกรอบอางอิงเฉื่อย

สมดุลตอการเลื่อนตําแหนง

เงื่อนไข คือ

สมดุลตอการหมุน

เงื่อนไข คือ หรือ

สภาพสมดุลสมบูรณ คือ การที่วัตถุอยูในสภาพสมดุลตอการเลื่อนตําแหนงและสมดุลตอการหมุน

แรงคูควบ เปนระบบของแรงสองแรงที่มีขนาดเทากัน แตทิศตรงกันขาม และจุดกระทําไมรวมกัน

ในกรณีวัตถุอยูในสภาพสมดุลทฤษฎีของลามี หรือกฎของไซน

ตัวอยางที่ 1 จากรูปที่ 1 จงหา

ก. ขนาดของทอรกของแรงคูควบ

ข. จะตองทําอยางไรจึงจะทําใหแรงคูควบนี้อยูในสภาพสมดุล

ค. ระยะทางตั้งฉากระหวางแรงคูควบที่มีขนาด 10 N ซึ่งสามารถทําใหแรงคูควบที่กําหนดใหอยูในสภาพสมดุลได

2 m8 N

8 N รูปที่ 1

เสถียรภาพของสมดุลสภาพสมดุลเสถียรคือ สภาพที่วัตถุสามารถกลับมาอยูในลักษณะเดิมไดเมื่อมีแรงกระทําเพียงเล็กนอย

สภาพสมดุลสะเทิน คือ สภาพที่วัตถุสามารถอยูในลักษณะเดิมไดไมวาจะมีแรงเทาไรมากระทําก็ตาม

สภาพสมดุลไมเสถียร คือ สภาพที่วัตถุไมสามารถกลับมาอยูในลักษณะเดิมไดเมื่อมีแรงกระทําเพียงเล็กนอย

กราฟพลังงานศักยโนมถวงของจุดศูนยกลางมวล ในแตละสภาพสมดุล

สมดุลเสถียร สมดุลไมเสถียรสมดุลสะเทิน

ตัวอยางที่ 2 แทงวัตถุอันหนึ่งหนัก 50 N แขวนไวกับเชือกเบาซึ่งผูกเปนปมที่ O สวนปลายอีกสองขางตรึงไวกับเพดาน ดังรูป จงหาแรงตึงในเสนเชือกทั้งสามเสน

ตัวอยางที่ 3 คานอันหนึ่งวางอยูบนจุด A และ B ในลักษณะสมดุลภายใตการกระทําของแรงตางๆ ดังรูป จงหาแรงที่กระทําตอคานที่จุด A และ B สมมติคานนี้หนัก 40 N และยาว 8 m

A B200 N 500 N

40 N 100 N300 N

1 m 2 m 1 m 1 m 1.5 m

ตัวอยางที่ 4 บันได AB หนัก 160 N วางพิงอยูกับกําแพงในลักษณะสมดุล โดยปลายดานลางทํามุม 600 กับพื้นดิน จงหาแรงที่กระทําตอบันไดที่ A และ B

A

B600