โมเมนต์ของแรง

          โดยปกติแล้วเมื่อมีแรงกระทำต่อวัตถุจะทำให้วัตถุเกิดการเคลื่อนที่หรือเกิดการเปลี่ยนตำแหน่ง แต่ในบางครั้งที่มีแรงกระทำต่อวัตถุ วัตถุจะเกิดการหมุนรอบจุดใดจุดหนึ่ง เช่น เมื่อออกแรงดันไม้บรรทัดตรงจุดกึ่งกลางของไม้บรรทัดจะทำให้ไม้บรรทัดขึ้นที่ แต่แรงที่ออกดันไม้บรรทัดบริเวณปลายของไม้บรรทัดด้านใดด้านหนึ่งจะทำให้ไม้บรรทัดหมุนรอบจุดกึ่งกลางของไม้บรรทัด จากสถานการณ์สามารถกล่าวได้ว่า เมื่อออกแรงกระทําต่อวัตถุผ่านจุดศูนย์กลางมวลของวัตถุจะทำให้วัตถุเกิดการเคลื่อนที่ แต่เมื่อออกแรงกระทำต่อวัตถุไม่ผ่านศูนย์กลางมวลของวัตถุจะทำให้วัตถุเกิดโมเมนต์ของแรง ( moment of force; M) กระทำต่อวัตถุ ทำให้วัตถุหมุนรอบจุดศูนย์กลางมวลของวัตถุ

          เมื่อเล่นกระดานหกพบว่า กระดานหกเกิดการหมุนรอบจุดยึดที่อยู่ตรงกลาง ผลของการหมุนของกระดานหก ขึ้นอยู่กับขนาดของแรงหรือน้ำหนักที่กดลงบนกระดานหก และระยะจากจุดคงที่ถึงแรงหรือน้ำหนักนั้น ผลของแรงที่ทำให้วัตถุหมุนไปรอบจุดคงที่ เรียกว่า โมเมนต์ของแรง และจุดคงที่นี้ เรียกว่า จุดหมุน

ภาพจาก lovecodingblogger.blogspot.com

          โมเมนต์ของแรงสามารถคำนวณได้จากผลคูณระหว่างขนาดของแรงกับระยะตั้งฉากจากจุดหมุนกับแนวแรง ถ้ากำหนดให้ขนาดของแรงที่กระทำต่อวัตถุเป็น F มีหน่วยเป็น นิวตัน (N) ระยะตั้งฉากจากจุดหมุนกับแนวแรงเป็น l มีหน่วยเป็น เมตร (m) และโมเมนต์ของแรงเป็น M มีหน่วยเป็น นิวตัน•เมตร (N•m) จะได้ว่า

ลักษณะของโมเมนต์ของแรง

โมเมนต์ของแรงสามารถแบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ ตามทิศทางของการหมุน ดังนี้

1. โมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา คือ ผลของแรงที่ทำให้เกิดการหมุนรอบจุดหมุนในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา

ภาพจาก slideplayer.in.th

2. โมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา คือ ผลของแรงที่ทำให้เกิดการหมุนรอบจุดหมุนในทิศทางตามเข็มนาฬิกา

ภาพจาก slideplayer.in.th     

ตัวอย่างการคำนวณ

       เมื่อวัตถุอยู่ในสภาวะสมดุลของการหมุน ผลรวมโมเมนต์ของแรงรอบจุดหมุนจะมีค่าเท่ากับศูนย์ ส่งผลให้วัตถุไม่เคลื่อนที่หรือวัตถุไม่เกิดการหมุน หรือเรียกว่า สมดุลต่อการหมุน ซึ่งผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกาจะเท่ากับผลรวมของโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา สมการ