โมเมนต์ของแรงคู่ควบ (couple moment) คือ โมเมนต์ของแรงคู่ที่กระทำต่อวัตถุ โมเมนต์ของแรงคู่คู่หนึ่งจะทำให้เกิดโมเมนต์ของแรงที่มีทิศทางเดียวและขนาดเท่ากัน โมเมนต์ของแรงคู่เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็นนิวตัน-เมตร (N·m)
สูตรคำนวณโมเมนต์ของแรงคู่
1 | M = F * d |
โดยที่
- M คือ โมเมนต์ของแรงคู่ (N·m)
- F คือ ขนาดของแรง (N)
- d คือ ระยะห่างระหว่างแนวที่เกิดแรง (m)
ทิศทางของโมเมนต์ของแรงคู่
ทิศทางของโมเมนต์ของแรงคู่จะตั้งฉากกับระนาบของแรงคู่ ทิศทางของโมเมนต์ของแรงคู่สามารถกำหนดได้โดยใช้กฎมือขวาดังนี้
- กางนิ้วหัวแม่มือไปในทิศทางของแรงคู่
- กางนิ้วชี้ไปในทิศทางของแนวที่ลากจากจุดหมุนไปยังแนวที่เกิดแรงคู่
- ทิศทางของโมเมนต์ของแรงคู่จะเป็นทิศทางที่นิ้วโป้งชี้
ตัวอย่างโมเมนต์ของแรงคู่
- ประตูหมุนด้วยมือสองข้าง โมเมนต์ของแรงคู่เกิดจากแรงที่เด็กออกกระทำกับประตู ระยะห่างระหว่างแนวที่เกิดแรงคือความยาวของบานพับ
- รอก โมเมนต์ของแรงคู่เกิดจากแรงที่เด็กออกกระทำกับเชือก ระยะห่างระหว่างแนวที่เกิดแรงคือรัศมีของรอก
- กลไก โมเมนต์ของแรงคู่เกิดจากแรงที่เด็กออกกระทำกับก้าน ระยะห่างระหว่างแนวที่เกิดแรงคือความยาวของก้าน
ประโยชน์ของโมเมนต์ของแรงคู่
โมเมนต์ของแรงคู่มีประโยชน์ในชีวิตประจำวันและในงานวิศวกรรม เช่น
- การออกแบบเครื่องจักรและโครงสร้าง จะต้องคำนึงถึงโมเมนต์ของแรงคู่ เพื่อให้เครื่องจักรและโครงสร้างสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย
- การออกแบบยานพาหนะ จะต้องคำนึงถึงโมเมนต์ของแรงคู่ เพื่อให้ยานพาหนะสามารถทรงตัวได้ดี
- การออกแบบอุปกรณ์กีฬา จะต้องคำนึงถึงโมเมนต์ของแรงคู่ เพื่อให้อุปกรณ์กีฬาสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
สรุป
โมเมนต์ของแรงคู่เป็นแนวคิดพื้นฐานที่สำคัญในวิชาฟิสิกส์ ช่วยให้เราสามารถเข้าใจและอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุได้อย่างถูกต้อง โมเมนต์ของแรงคู่มีประโยชน์ในชีวิตประจำวันและในงานวิศวกรรมมากมาย
ความแตกต่างระหว่างโมเมนต์ของแรงเดี่ยวและโมเมนต์ของแรงคู่
โมเมนต์ของแรงเดี่ยวเกิดจากแรงเดียวที่กระทำกับวัตถุ ในขณะที่โมเมนต์ของแรงคู่เกิดจากแรงสองแรงที่มีขนาดเท่ากันแต่มีทิศทางตรงกันข้ามที่กระทำกับวัตถุ โมเมนต์ของแรงเดี่ยวมีทิศทางตั้งฉากกับระนาบของแรงและแนวที่ลากจากจุดหมุนไปยังแนวที่เกิดแรง ในขณะที่โมเมนต์ของแรงคู่มีทิศทางตั้งฉากกับระนาบของแรงคู่