ใบความรู้ เรื่อง สมดุลของแรง 3 แรง รหัส 20000-1302 รายวิชาวิทยาศาสตร์เพื่อพัฒนาอาชีพช่างอุตสาหกรรม จัดทำโดย นางสาวนารี อินปัน แผนกสามัญสัมพันธ์ วิทยาลัยเทคนิคพิษณุโลก สำนักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา กระทรวงศึกษาธิการ
ใบความรู้ เรื่อง สมดุลของแรง 3 แรง สมดุลของแรง 3 แรงที่กระทำต่อวัตถุ ผลรวมของแรงมีค่าเท่ากับศูนย์ ดังนั้น ถ้านำแรง 2 แรงไปรวมกัน ผลรวมของแรง 2 แรง จะต้องเท่ากับขนาดของแรงที่เหลือ แต่มีทิศทางตรงข้ามกัน ถ้าออกแรงที่มุมต่างกันจะทำให้ขนาดของแรงลัพธ์ไม่เท่ากัน แรงลัพธ์ หมายถึง ผลรวมของแรงที่กระทำต่อวัตถุทั้งขนาดและทิศทาง ซึ่งเกิดได้ 3 รูปแบบ คือ ดึงไปด้านเดียวกัน ดึงไปคนละด้านกันด้วยแรงไม่เท่ากัน หรือดึงไปคนละ ด้านกันด้วยแรงเท่ากัน ซึ่งการใช้ประโยชน์ของแรงลัพธ์มีมากมายในชีวิตประจำวัน เมื่อดึงหรือผลักวัตถุด้วยแรงมากกว่าหนึ่งแรงแล้วทำให้วัตถุเคลื่อนที่ ผลของการเคลื่อนที่ นั้นดูเสมือนว่าเป็นผลจากแรงหนึ่งแรงที่กระทำต่อวัตถุ แต่แรงหนึ่งแรงนี้จริง ๆ แล้วเป็น ผลลัพธ์ของแรงหลาย ๆ แรงที่กระทำพร้อมกัน แรงลัพธ์ ดังนั้น แรงลัพธ์ จึงหมายถึง ผลรวมของแรงในหนึ่งครั้งที่กระทำต่อวัตถุทั้งขนาด และทิศทาง โดยแรงมีหน่วยเป็น นิวตัน (N)
สมดุลของแรง 3 แรง ในกรณีที่มีแรง 3 แรง ไปกระทำต่อวัตถุ แรงทั้ง 3 จะต้อง มีคุณสมบัติดังนี้ - แนวแรงทั้ง 3 ต้องอยู่ระนาบเดียวกัน - แนวแรงทั้ง 3 ต้องพบกันที่จุดๆ หนึ่ง - ผลบวกของแรง 3 แรง ต้องมีขนาดเท่ากับแรงที่ 3 F F F F1F2COS 2 2 2 1 2 3 = + + 2 แรง 3 แรงที่กระทำต่อวัตถุผลรวมของแรงมีค่าเท่ากับศูนย์ ดังนั้น ถ้านำแรง 2 แรงไปรวมกัน ผลบวกของแรง 2 แรงจะต้องเท่ากับขนาดของแรงที่เหลือแต่ทิศทาง ตรงกันข้าม F1 ( ) F1 F2 + F3 F2 จากรูป ผลบวกของแรง 2 แรงเท่ากับขนาดของแรงที่ 3 จะพบว่าเวกเตอร์มี ขนาดเท่ากัน แต่ทิศทางตรงกันข้าม - ( ) F1 F2 + = F3 ดังนั้น F1 F2 + = F3 และขนาดของ F1 F2 + จะหาจากสูตรการบวกเวกเตอร์ 2 เวกเตอร์ F1 F2 + = F F F1F2COS 2 2 2 1 + + 2 สรุปได้ว่า F F F F1F2COS 2 2 2 1 2 3 = + + 2