สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
หัวข้อในวันนี้จะเกี่ยวข้องกันกับหัวข้อ การคำนวณทางด้านกลศาสตร์โครงสร้าง (STRUCTURAL MECHANICS COMPUTATION หรือ SMC) นะครับ
ในวันนี้ผมจะขออนุญาตมาทำการเฉลยคำถามที่ผมได้เชิญชวนเพื่อนๆ มาร่วมสนุกกันเมื่อวานซึ่งจะมีความเกี่ยวข้องกับหัวข้อ “ความแข็งแกร่ง” (STIFFNESS) ของโครงสร้างนะครับ
ปรากฏว่ามีเพื่อนๆ ที่รักของเราร่วมสนุกกันมาหลายคนเหมือนกันนะครับ และ ส่วนใหญ่ก็ตอบถูกกันเสียด้วย ยังไงผมต้องขอขอบคุณเพื่อนๆ ทุกๆ คนมากๆ ที่ได้ร่วมสนุกกันนะครับ
ก่อนอื่นเรามาดูย้อนดูคำถามข้อนี้กันก่อนนะครับ จากในรูปจะเห็นได้ว่าเรามีสปริงจำนวน 3 อัน คือ A B และ C ซึ่งในสภาวะเริ่มต้น (INITIAL STAGE) ทั้ง 3 สปริงนี้จะมีความยาวเดิม (INITIAL LENGTH) ที่เท่าๆ กัน แต่ เมื่อเข้าสู่สภาวะการรับ นน (LOADED STAGE) ทั้ง 3 สปริงจะมีการยืดตัวออกจนในที่สุดทำให้ทั้ง 3 สปริงนี้มีความยาวที่เปลี่ยนไป มากที่สุด คือ สปริง A รองลงมา คือ สปริง B และ น้อยที่สุด คือ สปริง C และ คำถามก็คือ จากทั้ง 3 สปริงนี้ สปริงใดที่มีค่าความแข็งแกร่งมากที่สุด ?
โดยที่ผมให้คำใบ้ไว้สั้นๆ คือ ค่า K ของสปริงจะมีค่าเท่ากับ
Ks = AE/L
เฉลย คือ สปริง C นั่นเองนะครับ ยินดีกับเพื่อนๆ ที่ตอบถูกด้วยนะครับ
สาเหตุที่สปริง C คือ สปริงที่มีค่าความแข็งแกร่งมากที่สุดก็เพราะว่า เมื่อสปริงทั้ง 3 นั้นมีระยะความยาวเดิมที่เท่าๆ กัน และ เมื่อมีการรับ นน ก็ยังมีปริมาณที่เท่าๆ กันอีก แต่ สปริง C จะเป็นสปริงที่มีระยะความยาวที่เปลี่ยนไป หรือ พูดง่ายๆ ก็คือมีการยืดตัวออกไปน้อยที่สุดนั่นเองนะครับ
สำหรับหลักการของค่า K ก็คือ สัดส่วนระหว่าง แรง (FORCE) ต่อ ค่าการเสียรูป (DEFORMATION) หรือ เขียนง่ายๆ ได้ว่า
K = F/∆ (1)
โดยที่เราทราบกันดีว่าสมการของ ค่าการเสียรูป จะมีค่าเท่ากับ
∆ = FL/AE (2)
ดังนั้นหากเราทำการแทนค่าสมการที่ (2) ลงในสมการที่ (1) จะได้ว่า
K = F/(FL/AE) = FAE/FL = AE/L
ซึ่งนี่เองก็คือเหตุและผลว่าเหตุใดผมจึงได้ให้คำใบ้กับเพื่อนๆ ไว้ในปัญหาข้อนี้ คือ Ks = AE/L นั่นเองนะครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN