ถาม-ตอบเกี่ยวกับ: ชนิดของเครื่องกลอย่างง่าย

1. คำถาม: เครื่องกลอย่างง่ายแบ่งออกเป็นกี่ชนิดหลัก ๆ?

• คำตอบ: โดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 6 ชนิดหลัก คือ คาน (Lever), รอก (Pulley), พื้นเอียง (Inclined Plane), ล้อและเพลา (Wheel and Axle), สกรู (Screw), และลิ่ม (Wedge)

2. คำถาม: "คาน" (Lever) คือเครื่องกลแบบใด และมีองค์ประกอบอะไรบ้าง?

• คำตอบ: คานคือ แท่งแข็ง ที่หมุนรอบ จุดหมุน (Fulcrum) มีองค์ประกอบคือ แรงพยายาม (Effort, \(\text{E}\)), น้ำหนัก/แรงต้าน (Load, \(\text{W}\)), และ จุดหมุน (\(\text{F}\))

3. คำถาม: "รอก" (Pulley) คืออะไร และจุดประสงค์หลักในการใช้งานคืออะไร?

• คำตอบ: รอกคือ ล้อที่มีร่อง หมุนอยู่บนเพลา มีจุดประสงค์หลักในการ เปลี่ยนทิศทางของแรง (รอกเดี่ยวตายตัว) หรือ ผ่อนแรง (รอกเดี่ยวเคลื่อนที่หรือรอกพวง)

4. คำถาม: "พื้นเอียง" (Inclined Plane) คือเครื่องกลแบบใด และช่วยผ่อนแรงได้อย่างไร?

• คำตอบ: คือ พื้นผิวเรียบที่ทำมุมกับพื้นราบ ช่วยผ่อนแรงโดยให้เราออกแรงผลักวัตถุไปตามแนวเอียง น้อยกว่า การยกขึ้นตรง ๆ แต่ต้องออกแรงเป็น ระยะทางที่ยาวขึ้น

5. คำถาม: "ล้อและเพลา" (Wheel and Axle) ทำงานอย่างไรในการช่วยผ่อนแรง?

• คำตอบ: เป็นการรวมกันของล้อขนาดใหญ่และเพลาขนาดเล็กที่หมุนไปพร้อมกัน การออกแรงที่ ล้อ (รัศมีใหญ่) จะช่วย ผ่อนแรง ในการหมุนเพลา (รัศมีเล็ก) เช่น พวงมาลัยรถยนต์

6. คำถาม: "สกรู" (Screw) จัดเป็นเครื่องกลอย่างง่ายได้อย่างไร?

• คำตอบ: สกรูคือ พื้นเอียงที่พันรอบแกนกลาง การหมุนสกรูจะช่วยให้เราใช้แรง น้อยกว่า ในการดันเข้าไปในเนื้อวัสดุ แต่เราต้องหมุนเป็น ระยะทางตามแนววงกลมที่ยาวมาก

7. คำถาม: "ลิ่ม" (Wedge) มีลักษณะการทำงานที่คล้ายกับเครื่องกลชนิดใด?

• คำตอบ: ลิ่มมีลักษณะคล้ายกับ พื้นเอียง 2 อันมาประกบกัน ใช้สำหรับ แยก หรือ ผ่า วัตถุออกจากกัน โดยการออกแรงผลักเข้าไปที่ส่วนฐานของลิ่ม (เช่น มีด, ขวาน)

8. คำถาม: คานมีกี่ประเภท และแบ่งตามอะไร?

• คำตอบ: คานมี 3 ประเภท โดยแบ่งตาม ตำแหน่งของจุดหมุน (\(\text{F}\)) เทียบกับแรงพยายาม (\(\text{E}\)) และแรงต้าน (\(\text{W}\))

Shutterstock

9. คำถาม: รอกเดี่ยวตายตัว (Fixed Pulley) จัดเป็นเครื่องกลที่ช่วย "ผ่อนแรง" หรือไม่?

• คำตอบ: ไม่ช่วยผ่อนแรงครับ รอกเดี่ยวตายตัวมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อ เปลี่ยนทิศทางของแรง เท่านั้น (เช่น ดึงลงแต่วัตถุขึ้น) ทำให้ทำงานสะดวกขึ้น

10. คำถาม: ตัวอย่างของ "ลิ่ม" ที่ใช้ในชีวิตประจำวันคืออะไร?

• คำตอบ: ได้แก่ มีด (ใช้แยกอาหาร), ขวาน (ใช้ผ่าไม้), และ ตะปู (ปลายแหลมของตะปูทำหน้าที่เป็นลิ่มในการแยกเนื้อวัสดุ)