หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

การทดลองเสมือน

บทความพิเศษ

ธรรมชาติมหัศจรรย์

 

 
 

กลับเข้าหน้าแรก

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

ทอร์กหรือแรงบิดคืออะไร

      ทอร์กคือแรงที่พยายามจะหมุนมวล  คุณสามารถสร้างทอร์กได้ด้วยตนเองโดยการใช้ประแจขันน๊อต  แรงที่คุณกระทำกับด้ามจับ  คือทอร์กที่พยายามหมุนน๊อตให้แน่นนั่นเอง

       หน่วยอังกฤษของทอร์กคือ  ปอนด์ - นิ้ว  หรือ ปอนด์ - ฟุต  หน่วย  SI  คือ  นิวตัน -  เมตร   หน่วยของทอร์กเกิดจากแรงคูณด้วยระยะทาง  ถ้าคุณจะหาทอร์ก  คุณจะต้องคูณแรงที่กระทำกับระยะทางที่วัดห่างจากจุดหมุนในแนวตั้งฉาก ในกรณีของการขันน๊อต  ถ้าประแจมีด้ามยาว  1  ฟุต  และคุณออกแรงขนาด  200  ปอนด์  ในแนวตั้งฉากกับด้าม   ทอร์กที่คุณได้คือ  200  ปอนด์-ฟุต   แต่ถ้าคุณใช้ประแจที่มีด้ามยาว  2  ฟุต   คุณใช้แรงเพียง 100 ปอนด์เพื่อสร้างทอร์กขนาดเดียวกัน

  เครื่องยนต์จะต้องสร้างทอร์ก  เพื่อหมุนเพลาข้อเหวี่ยง   ดูรูปข้างล่าง

รูปที่ 2  ทอร์กที่เกิดขึ้นในลูกสูบรถยนต์  4  จังหวะ  ภาพนี้แสดงทอร์กแบบมีการเคลื่อนไหว  ให้กดปุ่ม Play

         แก๊สที่เผาไหม้ภายในกระบอกสูบ จะให้แรงดันกับกระบอกสูบ และผลักให้กระบอกสูบพุ่งลง   แรงนี้ถูกส่งไปยังเพลาและข้อเหวี่ยง  ดังรูปที่ 2   ให้สังเกตว่ายิ่งจุดต่อมีระยะห่างจากเพลาข้อเหวี่ยงมากเท่าไร  ทอร์กจะยิ่งมีขนาดมากขึ้นเท่านั้น เพราะทอร์กคือแรง  คูณกับระยะทางที่วัดห่างจากจุดหมุนในแนวตั้งฉาก  

          ตอนนี้คุณคงสงสัยว่าทำไมต้องวัดระยะทางในแนวตั้งฉากกับแรง  คุณขึ้นไปดูรูปที่สอง   เมื่อลูกสูบอยู่ในตำแหน่งบนสุด แนวของเส้นแรงจะผ่านจุดศูนย์กลางของเพลา  ทำให้ไม่มีทอร์กเกิดขึ้นในตำแหน่งนี้  เพราะว่าแรงไม่มีระยะที่จะทำให้เกิดการหมุนได้

          เมื่อคุณใช้ประแจขันน๊อตเพื่อเปลี่ยนล้อรถ  ตำแหน่งที่ให้ทอร์กได้สูงสุดเกิดขึ้นเมื่อคุณให้แรงกระทำอยู่ในแนวตั้งฉากกับตัวด้าม และต้องอยู่ที่ปลายด้ามด้วย  ถ้าแรงไม่พอที่จะหมุนคุณอาจจะต้องไปยืนอยู่บนปลายประแจเพื่อเพิ่มแรงก็ได้

รูปที่ 3  ภาพไดนาโมมิเตอร์ของเครื่องยนต์ 2  ยี่ห้อ ภาพนี้สามารถเคลื่อนไหวได้  ให้กดปุ่ม start

          ภาพบนแสดง กำลัง และทอร์กสูงสุดของเครื่องยนต์  2  ยี่ห้อ  เครื่องยนต์ตัวแรกเป็นเครื่องยนต์ดีเซลขนาดใหญ่Turbo charged  caterpillar c-12  ใช้กับรถบรรทุก  น้ำหนักของเครื่องยนต์ประมาณ  2000  ปอนด์  ขนาดบรรจุของกระบอกสูบ  732  ลูกบาศก์นิ้ว  ( 12  ลิตร)  ส่วนเครื่องยนต์ตัวที่สอง  เป็นรถแข่งยี่ห้อ  Ford Mustang   ขนาดบรรจุของกระบอกสูบ  280  ลูกบาศก์นิ้ว  ( 4.6  ลิตร)   ติดตั้งตัว  supercharger  น้ำหนักประมาณ  400  ปอนด์ ทั้งคู่ให้กำลังเท่ากันคือ  430  กำลังม้า (hp)

           เมื่อการเคลื่อนไหวของภาพหยุดลง  ให้คุณสังเกตว่าเครื่อง  caterpillar   ให้ทอร์ก  1650  lb-ft   ที่ความเร็วรอบ  1200  รอบต่อนาที  (rpm)  ได้กำลัง  377  แรงม้า   ส่วนเครื่องยนต์  Mustang  ให้ทอร์กเพียง  354  lb-ft  ที่ความเร็วรอบ  5600 รอบต่อนาที  (rpm)    ได้กำลัง  377  แรงม้า  เห็นได้ว่า เครื่องยนต์ขนาดเล็กกว่า แต่ให้กำลังเท่ากับเครื่องขนาดใหญ่    เนื่องจากเครื่องยนต์ Mustang  มีความเร็วรอบสูงมาก  ใช้เกียร์ทดรอบลง 4.66  เท่า  คือใช้อัตราการทด  4.66 :1  ทำให้ความเร็วรอบของเครื่องยนต์ลดลงเหลือ  5600/4.66  =  1200 rpm   ทอรก์เพิ่มขึ้นเป็น  4.66 x 354  =  1650  lb-ft    ซึ่งเท่ากับขนาดของเครื่อง  Caterpillar  

              ตอนนี้คุณคงไม่ต้องสงสัยแล้วว่า เครื่องยนต์ขนาดเล็ก ให้กำลังได้มากเท่ากับเครื่องยนต์ขนาดใหญ่อย่างไร   ถ้าความเร็วรอบสูง  กำลังจะมากตามขึ้นไปด้วย  โดยใช้เกียร์ช่วยทดรอบลง  แต่ข้อเสียของเครื่องยนต์ขนาดเล็กรอบจัดก็คือ การสึกหรอของกระบอกสูบจะเกิดขึ้นได้สูง  และมีเสียงดังมาก  ระยะการใช้งานจะสั้น  สาเหตุนี้ที่ทำให้พวกรถบบรรทุกใช้เครื่องยนต์ความเร็วรอบต่ำ  แต่มีความจุของกระบอกสูบมาก

 

 

<< หน้าก่อน    หน้าถัดไป >>

 

1. แรง  กำลัง  ทอร์ก  งาน และพลังงานคืออะไ

2. มวลคืออะไร

3.  แรงคืออะไร

4. ทอร์กหรือแรงบิดคืออะไ

5. งานคืออะไร

6. กำลังคืออะไร

7. พลังงานคืออะไร

8. ความสัมพันธ์

9. ลิงค์ที่เกี่ยวข้อง

 

 

 

 

 

ข้อสอบเอนทรานซ์

 

พจนานุกรมฟิสิกส์

ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2

แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c

ฟิสิกส์พิศวง

•

วีดีโอการเรียนการสอน

• การหมุนของลูกข่างกับการตกของแมว
• ความเสถียรภาพของลูกข่าง
• ฮาร์ดดิสก์ทำงานอย่างไร
• เอ็นโทรปี

ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)

  ภาพประจำสัปดาห์
 
• ความรู้รอบตัวทั่วไป
• ดาราศาสตร์พิศวง 
• อัลเบิร์ต ไอส์ไตน์ กับกฏการสมมูลของมวล
• ว่าวของแฟลงกลิน
• ระเบิดนิวเคลียร์ทำงานอย่างไร
แบบฝึกหัดโลหะวิทยา
• เครื่องจักรสเตอริ่ง
• ทฤษฎีความอลวน
 

เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1

 

ฟิสิกส์  2 (บรรยาย)

 

สูตรพื้นฐานฟิสิกส์

 

แบบฝึกหัดโลหะวิทยา

  การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์
 

เกมออนไลน์คลายเคลียด

 

หลักสูตรของภาควิชา