แรงพยุงและโมเมนต์ของแรง
แรงพยุงหรือแรงลอยตัว
เมื่อวัตถุแทนที่ในของเหลว จะมีแรงกระทำจากของเหลวกระทำต่อวัตถุในทิศขึ้น เรียกว่า แรงพยุงหรือแรงลอยตัวจากของเหลว โดยแรงพยุงมีค่าเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่
สูตร FB = ρของเหลวVจมg
แรงพยุงมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ
- ความหนาแน่นของของเหลว (ρ หรือ D) โดยความหนาแน่นของน้ำเท่ากับ 1,000 kg/m3 หรือ 1 g/cm3
- ปริมาตรส่วนแทนที่ของเหลว (V)
- ค่า g ณ บริเวณนั้น ซึ่งเท่ากับ 10 m/s2 หรือ 9.8 m/s2
วัตถุลอยเหนือน้ำได้เพราะแรงพยุงมีค่ามากพอที่จะยกน้ำหนักของวัตถุไว้ได้
- บางวัตถุแทนที่น้ำเล็กน้อย เกิดแรงพยุงเพียงพอที่จะยกน้ำหนัก – ลอย
- บางวัตถุแทนที่น้ำทั้งก้อน เพื่อให้แรงพยุงพอที่จะยกน้ำหนักไว้ได้ – ปริ่มน้ำ
- บางวัตถุแทนที่ในน้ำทั้งก้อนแล้ว แรงพยุงก็ยังไม่เพียงพอที่จะยกน้ำหนัก – จม
โมเมนต์ของแรง
โมเมนต์ของแรง เท่ากับ ผลคูณของแรงกับระยะจากจุดหมุนถึงแนวแรง โดยเลือกใช้ระยะที่มีแนวตั้งฉากกับแนวของแรง ทั้งนี้แรงที่มีแนวผ่านจุดหมุนจะไม่เกิดโมเมนต์
เมื่อเข้าใจเกี่ยวกับโมเมนต์ ทำให้สามารถนำมาออกแบบเครื่องมือต่าง ๆ ที่ช่วยให้สามารถทำงานต่าง ๆ โดยใช้แรงน้อยลง เรียกว่า การผ่อนแรง หรือ การได้เปรียบเชิงกล
