สถิตยศาสตร์: แบบฝึกหัดและข้อสอบเก่า

กลศาสตร์วิศวกรรม: สถิตยศาสตร์ สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง ปฏิกิริยาที่จุดรองรับ โครงข่ายถัก แรงภายในคาน และสมบัติของหน้าตัด แทบทุกข้อสอบเริ่มจากแผนภาพวัตถุอิสระที่ถูกต้อง

ฝึกรายวิชานี้ฟรีฝึกรายวิชานี้ทำข้อสอบจำลองโจทย์ฟรีวันละ 5 ข้อ ไม่ต้องใช้บัตร

ชุดสรุปเร่งรัด (PDF)สรุปสูตร ขั้นตอนวิธีทำ และโจทย์ฝึกพร้อมเฉลยละเอียด พร้อมพิมพ์

หัวข้อในรายวิชานี้

  1. เวกเตอร์: ผลคูณจุดและผลคูณไขว้ขนาดและองค์ประกอบ · ผลคูณจุด · ผลคูณไขว้และโมเมนต์โจทย์คำนวณ
  2. ปฏิกิริยาที่จุดรองรับของคานแรงจุด 1 แรง · แรงจุด 2 แรง · แรงจุด + น้ำหนักแผ่สม่ำเสมอโจทย์คำนวณ
  3. โครงข่ายถัก: วิธีจุดต่อสมมาตร · ไม่สมมาตร · น้ำหนักแนวดิ่ง + แนวนอนโจทย์คำนวณ
  4. โครงข้อแข็งและเครื่องกลชิ้นส่วนรับแรงสองแรงและเครื่องกลอย่างง่าย · แรงที่หมุดและกลไกข้อต่อ · โครงข้อแข็งหลายชิ้นส่วนโจทย์คำนวณ
  5. แรงเฉือนและโมเมนต์ดัดแรงจุด · น้ำหนักแผ่สม่ำเสมอเต็มช่วง · แรงจุด + น้ำหนักแผ่สม่ำเสมอโจทย์คำนวณ
  6. เซนทรอยด์และโมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่เซนทรอยด์ · โมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่ · ความเค้นดัดโจทย์คำนวณ

เทคนิคทำข้อสอบวิชา สถิตยศาสตร์

  • วาดแผนภาพวัตถุอิสระก่อน และแทนจุดรองรับทุกจุดด้วยแรงปฏิกิริยา
  • หาโมเมนต์รอบจุดที่มีแรงไม่ทราบค่ากระทำอยู่ เพื่อให้แรงเหล่านั้นหายไปจากสมการ
  • ตรวจผลลัพธ์ด้วยสมการที่ยังไม่ได้ใช้: ΣF = 0 ในอีกทิศทางเป็นการทดสอบที่รวดเร็ว

ตัวอย่างวิธีทำ

เวกเตอร์: ผลคูณจุดและผลคูณไขว้ง่าย
xy135°F1​F2​

แรงสองแรงกระทำที่จุดหนึ่งในระนาบ xy: F₁ = 110 N ที่ 0° และ F₂ = 190 N ที่ 135° ทั้งสองวัดทวนเข็มนาฬิกาจากแกน x บวก จงหาทิศทาง φ ของแรงลัพธ์ของทั้งสอง วัดทวนเข็มนาฬิกาจากแกน x บวก (ระหว่าง 0° ถึง 360°)

F1 = 110 N, θ1 = 0°F2 = 190 N, θ2 = 135°

จงหา φ (°)

แสดงคำใบ้
  1. แยกแต่ละแรงเป็นองค์ประกอบ x และ y
  2. บวกองค์ประกอบ x และองค์ประกอบ y แยกกัน
  3. Rₓ = −24.35 N, Ry = 134.4 N.
แสดงคำตอบและเฉลยทีละขั้นตอน

Vectors: a vector a = (ax, ay, az) has magnitude |a| = √(ax² + ay² + az²), and the unit vector in its direction is û = a/|a|. A vector of magnitude F at an angle θ measured anticlockwise from the positive x-axis has components Fx = F·cos θ and Fy = F·sin θ. Vectors add component by component.

องค์ประกอบของแรงลัพธ์

Rₓ = 110·cos 0° + 190·cos 135° = −24.35 N
Ry = 110·sin 0° + 190·sin 135° = 134.4 N

ทิศทาง

Rₓ เป็นลบ แรงลัพธ์จึงชี้เข้าสู่จตุภาคที่สองหรือสาม: ให้บวก 180° เข้ากับมุมจากเครื่องคิดเลข

arctan(Ry/Rₓ) = arctan(134.4/−24.35) = −79.73°
φ = 100.3°

คำตอบ

φ = 100.3°
ปฏิกิริยาที่จุดรองรับของคานปานกลาง
P1​ = 15 kNP2​ = 30 kNABRA​RB​ = ?2 m1 m3 m

คานรับแรงสองจุดมีหมุดที่ A และลูกกลิ้งที่ B หาปฏิกิริยาแนวดิ่งที่จุดรองรับ RB

L = 6 mP1 = 15 kN ที่ 2 mP2 = 30 kN ที่ 3 m

จงหา RB (kN)

แสดงคำใบ้
  1. ใช้สมดุลสถิต: ΣFy = 0 และ ΣM = 0 ตัวแปรไม่ทราบค่าสองตัว สมการสองสมการ
  2. หาโมเมนต์รอบจุด A แรง RA ผ่านจุด A จึงหายไป และจะได้ RB โดยตรง
  3. น้ำหนักบรรทุกลงรวมเท่ากับ 45 kN ดังนั้น RA + RB = 45 kN
แสดงคำตอบและเฉลยทีละขั้นตอน

สมดุลสถิต: วัตถุที่อยู่นิ่งมี ΣFx = 0, ΣFy = 0 และ ΣM = 0 รอบจุดใดก็ได้ การหาโมเมนต์รอบจุดรองรับหนึ่งจะตัดปฏิกิริยาของจุดรองรับนั้นออกจากสมการ

P1​ = 15 kNP2​ = 30 kNABRA​RB​2 m1 m3 m

แผนภาพวัตถุอิสระ

แทนจุดรองรับด้วยแรงปฏิกิริยา ลูกกลิ้งให้ปฏิกิริยาแนวดิ่งหนึ่งแรง เมื่อมีแต่น้ำหนักบรรทุกแนวดิ่ง หมุดก็ให้ปฏิกิริยาแนวดิ่งหนึ่งแรงเช่นกัน

สมดุล

โมเมนต์รอบจุด A โดยให้ทวนเข็มนาฬิกาเป็นบวก จากนั้นสมดุลของแรงแนวดิ่ง

ΣMA = 0: RB·6 = 15·2 + 30·3
RB = 120/6 = 20 kN
ΣFy = 0: RA = 45 − 20 = 25 kN

คำตอบ

RB = 20 kN

การฝึกทำงานอย่างไร

  • “ฝึกรายวิชานี้” ผสมโจทย์จากทุกหัวข้อของวิชา เหมือนข้อสอบจริง
  • โจทย์ทุกข้อใช้ค่าใหม่ คุณจึงเรียนรู้วิธีทำ ไม่ใช่จำคำตอบ
  • ติดขัดใช่ไหม เปิดคำใบ้เล็ก ๆ ก่อน และเปิดคำอธิบายฉบับเต็มเมื่อจำเป็นเท่านั้น
  • ข้อสอบจำลองจับเวลาและไม่มีคำใบ้ และคุณจะได้คะแนนและการทบทวนฉบับเต็มเมื่อจบ

เครื่องคำนวณสำหรับรายวิชานี้

รายวิชาที่เกี่ยวข้อง

ฝึกรายวิชานี้ฟรีฝึกรายวิชานี้ทำข้อสอบจำลองโจทย์ฟรีวันละ 5 ข้อ ไม่ต้องใช้บัตร