เครื่องกลส่วนใหญ่บนโลกทำงานโดยการหมุนใช้หรือใหม

จากคำถามหลักการทำงานของเครื่องกลที่เป็นพื้นฐานต่อยอดให้เกิดสิ่งประดิษฐ์ต่างจนทำให้เกิดสิ่งทีมนุษย์จะต้องพึ่งพามันตลอดไปเช่นการเดินทางโดยรถยนต์ ภาหนะการขับขี่ขนส่ง หรือ ผลิตพลังงานกระแสไฟฟ้า และอื่นอีกมามายสุดท้ายแล้วพื้นฐานหลักการทำงานของมันคือ การหมุนใช้ใหม

เครื่องยนต์เบนซิน

เครื่องยนต์รถไฟฟ้าev


เครื่องยนต์ใดนาโม หัวใจหลักของเขื่อนผลิตกระแสไฟฟ้า
หลักการทำงานเกี่ยวกับการหมุนทั้งนั้น
สุดยอดความคิดเห็น
ความคิดเห็นที่ 4
อธิบายการหมุนเบื้องต้น
การหมุนจะสะสมพลังงานขึ้นเรื่อยๆได้
เช่นเราจะเหวี่ยงเชือกขึ้นที่สูง เราก็เหวี่ยงหมุนให้เร็วขึ้นเรื่อยๆ พลังงานจะสะสมเป็นโมเมนตัมเชิงมุม เหวี่ยงขึ้นที่สูงๆได้

ด้านเครื่องกล การหมุนเป็นรูปร่างทรงกลม มีความเฉื่อยเชิงมุม โมเมนตัมเชิงมุม(angular momentum=Iw) ช่วยรักษาสภาพการเคลื่อนที่
ล้อรถตั้งแต่สมัยอียิปต์ กรีก ก็ทรงกลม
พลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ Ek=1/2mv2
พลังงานจลน์จากการหมุน Ek = 1/2Iw2
I=โมเมนต์ความเฉื่อย หน่วยเมตรกำลังสี่
w(Omega)=ความเร็วเชิงมุม หน่วยเรเดียนต่อวินาที

ด้านโยธา ก็ใช้ประโยชน์จากทรงกลม
สะพานหรือวิหารสมัยกรีกโรมัน หรือโบสถ์คริสต์ยุคดาวินชี ก็จะมีรูปร่างโค้ง ทำให้แข็งแรงเนื่องจากเวคเตอร์หรือเส้นแรงจะทำมุมทแยงกันและทำลายกันเองช่วยทำให้แรงจากน้ำหนักหายไปบางส่วน ทำให้โครงสร้างไม่ต้องใหญ่มาก ไม่เปลืองวัสดุและค่าแรง

ด้านไฟฟ้า
ไฟฟ้ากระแสสลับมีลักษณะกราฟsine wave ซึ่ง sine ก็คือครึ่งทรงกลมกลับขึ้นบนล่างไปมา(เป็นครึ่งทรงกลมกลับด้านขึ้นลงไปมาเนื่องจากการหมุนของเครื่องปั่นไฟ)

ด้านคณิตศาสตร์หรือการคำนวณในทุกด้าน(ทุกสาขา)
กราฟเส้นโค้ง(ส่วนของวงกลมที่มีรัศมีเปลี่ยนแปลง) เช่นพาราโบลา exponential โค้งทั่วไป ฯลฯ
คือความไม่เป็นเชิงเส้น(nonlinearity)
กราฟจากธรรมชาติล้วนไม่เป็นเชิงเส้น(ธรรมชาติไม่เป็นเส้นตรง จะโค้งมากหรือโค้งน้อยเท่านั้น) เช่นอัตราการเพิ่มของผู้ป่วยโควิด เป็นexponentialขาขึ้น(กราฟนี้จะมีค่าyลู่เข้าค่าอนันต์infinity)
แต่พอมีวัคซีน กราฟก็ลดลงแบบexponentialขาลง

ด้านสรรพสิ่ง
โลก ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ ไข่ไก่ เซลล์สิ่งมีชีวิต ก็ทรงกลมเพื่อให้แข็งแรงไงครับ
อิเล็กตรอนหมุนรอบนิวเคลียสของอะตอมเป็นรูปทรงกลม
โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์เป็นรูปทรงรี(กลมแต่มี2รัศมี สั้น ยาว)
ทรงกลมพบเห็นได้ทั่วไปในธรรมชาติ

ด้านการขับขี่
กรณีขับขึ้นเขาหรือขับๆหยุดๆ หรือเร่งแซง จะใช้รอบต่ำไม่ได้เนื่องจากพลังงานจะไม่พอ
แรงบิดจะไม่พอ
ให้เลือกรอบที่เหมาะสมกับแรงบิดจากเครื่องยนต์สู่พื้นที่ต้องการ
ให้เลือกเกียร์ที่เหมาะสมกับแรงบิดสู่พื้นที่ต้องการ
จึงจะมีประสิทธิภาพในการใช้น้ำมัน(ประหยัดน้ำมัน)แหละประสิทธิภาพในการเคลื่อนที่
กรณีขึ้นเขา
ให้ใช้แรงส่งช่วย ทั้งแรงส่งจากความเร็ว(ใช้ความเร็วช่วยส่งแต่พอดีครับ เร็วเกินอันตราย)และแรงส่งจากรอบเครื่อง(ใช้รอบสูงกว่าปกติก่อนจะส่งไปยังเกียร์ที่สูงขึ้นเพื่อไม่ให้กำลังเครื่องตก)

กราฟจุดรอบสำหรับเปลี่ยนเกียร์ที่แนะนำ รถยนต์หรือมอเตอร์ไซค์ก็เหมือนกันครับ

กรณีขับทางตรงยาว
ความเร็วคงที่ที่มาจากรอบเครื่องต่ำสุดของเกียร์สูงสุด จะใช้น้ำมันได้อย่างมีประสิทธิภาพ(ประหยัดน้ำมัน)ครับ
แรงบิดไม่ต้องมากเพราะมีพลังงานจลน์จากการหมุน(โมเมนตัมเชิงมุม) แรงเฉื่อยเชิงเส้นจากตัวถังรถและแรงเฉื่อยเชิงมุมจากเครื่องยนต์และล้อช่วยรักษาสภาพการเคลื่อนที่อยู่ครับ

กรณีเกียร์ออโต้ต้องหาครับว่าเกียร์สุดท้าย(เกียร์เลขสูงสุด 4 5 6 เป็นต้น แล้วแต่รุ่นเกียร์ออโต้) เริ่มที่ความเร็วเท่าไหร่ ก็ขับประหยัดน้ำมันได้ที่ความเร็วนั้น(ขับด้วยความเร็วคงที่ ด้วยความเร็วจากรอบต่ำสุดจากเกียร์สูงสุด)
รถรุ่นเก่าหลายรุ่น และรถรุ่นใหม่แทบทุกรุ่น เกียร์สุดท้ายทำงานที่เกิน60กิโลเมตรต่อชั่วโมง จึงสามารถขับได้เร็วขึ้น ขับเร็วกว่า60 แต่ประหยัดน้ำมันกว่าขับ60ครับ
กรณีขับเร็วกว่า60แต่ประหยัดน้ำมันกว่าขับ60 เนื่องจากบางรุ่นของเกียร์ออโต้ ขับ60เกียร์จะยังไม่ใช่เลขสูงสุด แรงบิดจะเยอะเกินไป เหมาะกับขับขึ้นทางชันมากกว่าทางเรียบครับ

ขับด้วยความเร็วคงที่จะประหยัดน้ำมันเนื่องจากมีแรงเฉื่อยช่วยครับ
แรงเฉื่อยเป็นแรงมิติที่4 moment of inertia หน่วย เมตรยกกำลังสี่ ครับ
ขออธิบายมิติที่ 4 ต่อที่กระทู้ https://pantip.com/topic/42378609 ครับ

เห็นว่าคนอ่านเยอะ จึงขอฝากเรื่องสำคัญอีกเรื่องครับ คือการรักษาชีวิตให้รอดจากการขับรถครับ ประเทศไทยมีอุบัติเหตุเยอะ
ถ้าอ่านกระทู้นี้เข้าใจ จะปลอดภัยขึ้นครับ
เพื่อเป็นการช่วยชีวิตคนครับ
แนะนำการควบคุมรถในกรณีฉุกเฉิน(การดริฟท์)
https://pantip.com/topic/42353193
พาพันขอบคุณ
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่