โมเมนต์ของแรง (moment of force) คือ ผลคูณของขนาดของแรงกับระยะห่างระหว่างจุดหมุนกับแนวที่เกิดแรง โมเมนต์ของแรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็นนิวตัน-เมตร (N·m)
สูตรคำนวณโมเมนต์ของแรง
1 | M = F * d |
โดยที่
- M คือ โมเมนต์ของแรง (N·m)
- F คือ ขนาดของแรง (N)
- d คือ ระยะห่างระหว่างจุดหมุนกับแนวที่เกิดแรง (m)
ทิศทางของโมเมนต์ของแรง
ทิศทางของโมเมนต์ของแรงตั้งฉากกับระนาบของแรงและแนวที่ลากจากจุดหมุนไปยังแนวที่เกิดแรง ทิศทางของโมเมนต์ของแรงสามารถกำหนดได้โดยใช้กฎมือขวาดังนี้
- กางนิ้วหัวแม่มือไปในทิศทางของแรง
- กางนิ้วชี้ไปในทิศทางของแนวที่ลากจากจุดหมุนไปยังแนวที่เกิดแรง
- ทิศทางของโมเมนต์ของแรงจะเป็นทิศทางที่นิ้วโป้งชี้
ตัวอย่างโมเมนต์ของแรง
- เด็กหมุนไม้เท้า โมเมนต์ของแรงเกิดจากแรงที่เด็กออกกระทำกับไม้เท้า ระยะห่างระหว่างจุดหมุนกับแนวที่เกิดแรงคือความยาวของไม้เท้า
- ประตูหมุน โมเมนต์ของแรงเกิดจากแรงที่เด็กออกกระทำกับประตู ระยะห่างระหว่างจุดหมุนกับแนวที่เกิดแรงคือความยาวของบานพับ
- ล้อรถยนต์หมุน โมเมนต์ของแรงเกิดจากแรงโน้มถ่วงที่กระทำกับล้อ ระยะห่างระหว่างจุดหมุนกับแนวที่เกิดแรงคือรัศมีของล้อ
ประโยชน์ของโมเมนต์ของแรง
โมเมนต์ของแรงมีประโยชน์ในชีวิตประจำวันและในงานวิศวกรรม เช่น
- การออกแบบเครื่องจักรและโครงสร้าง จะต้องคำนึงถึงโมเมนต์ของแรง เพื่อให้เครื่องจักรและโครงสร้างสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย
- การออกแบบยานพาหนะ จะต้องคำนึงถึงโมเมนต์ของแรง เพื่อให้ยานพาหนะสามารถทรงตัวได้ดี
- การออกแบบอุปกรณ์กีฬา จะต้องคำนึงถึงโมเมนต์ของแรง เพื่อให้อุปกรณ์กีฬาสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
สรุป
โมเมนต์ของแรงเป็นแนวคิดพื้นฐานที่สำคัญในวิชาฟิสิกส์ ช่วยให้เราสามารถเข้าใจและอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุได้อย่างถูกต้อง โมเมนต์ของแรงมีประโยชน์ในชีวิตประจำวันและในงานวิศวกรรมมากมาย