เครื่องมือคำนวณใช้ฝาปิดเป็นวัตถุที่มีคุณลักษณะพื้นฐานดังต่อไปนี้:
- แบนราบ (ไม่มีขอบยกสูง)
- มีพื้นที่เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า
- และเมื่อฝาปิดอยู่ในตำแหน่งแนวนอนเมื่อมองจากด้านข้าง การกระจายน้ำหนักจะสมมาตร (ซ้าย-ขวา, บน-ล่าง)
เครื่องมือคำนวณจะถือว่าจุดศูนย์ถ่วงของวัตถุอยู่ที่กึ่งกลางของ ‘ความยาวที่หมุน’ ที่ป้อนในการคำนวณ บนเส้นสมมติที่ลากผ่านกึ่งกลางของความหนาที่ป้อนในการคำนวณ
ข้อควรระวัง!
อย่างไรก็ตาม หากฝาปิดมีลักษณะเป็นโพรง ซึ่งทำให้จุดศูนย์ถ่วงอยู่สูงกว่าครึ่งหนึ่งของความสูงของฝาปิด จะต้องปรับค่าความหนาที่ป้อนในเครื่องมือคำนวณ เพื่อให้เครื่องมือคำนวณสามารถคำนวณตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงให้ตรงกับตำแหน่งจริงได้
ค่า ‘ความหนา’ ที่ต้องป้อนในเครื่องมือคำนวณสามารถกำหนดได้ดังนี้:
ขั้นตอนที่ต้องปฏิบัติมีดังนี้:
วัด ‘ความยาว’ ของฝาปิด (ดูภาพประกอบ)
- เปิดฝาปิดจนกระทั่งฝาปิดอยู่ในตำแหน่งสมดุล (ในตำแหน่งนี้ฝาปิดจะไม่พยายามปิดกลับลงมาและไม่ล้มไปด้านหลัง)
- วัดค่า ‘H’ และ ‘S’ ในตำแหน่งดังกล่าว (จับฝาปิดไว้หลวม ๆ/ให้มั่นคงในตำแหน่งนี้)
- นำค่า ‘ความยาว’ หารด้วย ‘H’ แล้วนำผลลัพธ์ไปคูณด้วย ‘S’
นำผลลัพธ์จากการคำนวณนี้ไปป้อนเป็นค่า ‘ความหนา’ ในเครื่องมือคำนวณ
กล่าวคือ สำหรับความหนาที่ใช้ในการคำนวณ ให้ป้อนค่าเป็นสองเท่าของระยะในแนวตั้งระหว่างจุดหมุนกับจุดศูนย์ถ่วง
ตำแหน่งของจุดหมุน ที่เราป้อน จะกำหนดตามตำแหน่งของจุดหมุนเมื่อเทียบกับจุดศูนย์ถ่วงในขณะที่ฝาปิดวางอยู่ในแนวนอน:
- จุดหมุนอยู่ต่ำกว่าจุดศูนย์ถ่วง -> ตำแหน่งจุดหมุน = ‘ด้านล่าง’
- จุดหมุนอยู่สูงกว่าจุดศูนย์ถ่วง -> ตำแหน่งจุดหมุน = ‘ด้านบน’
วิธีนี้ใช้ได้เฉพาะกับฝาปิดที่มีรูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าหรือไม่?
ไม่ ฝาปิดไม่จำเป็นต้องมีหน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า
วิธีนี้สามารถใช้ได้ตราบใดที่ฝาปิดมีความสมมาตรเมื่ออยู่ในตำแหน่งแนวนอนเมื่อเทียบกับเส้นกึ่งกลางในแนวตั้ง
ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่าง:
เมื่อฝาปิดเลยมุมฉากแล้วจึงเข้าสู่ตำแหน่งสมดุล แสดงว่าเรากำลังใช้ตำแหน่งจุดหมุนแบบ ‘ด้านบน’
เมื่อฝาปิดวางอยู่ในแนวนอน จุดหมุนจะอยู่สูงกว่าจุดศูนย์ถ่วง (ดูตัวอย่างด้านล่าง)
สำหรับวัตถุทรงกลมที่ติดตั้งด้วยบานพับ วิธีนี้ก็สามารถใช้กำหนดตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงเมื่อเทียบกับจุดหมุนได้เช่นกัน
วิธีนี้สามารถใช้ได้ตราบใดที่วัตถุมีความสมมาตรเมื่ออยู่ในตำแหน่งแนวนอนเมื่อเทียบกับเส้นกึ่งกลางในแนวตั้ง
หลักการเดียวกันนี้ใช้ได้ดังนี้:
- วัตถุอยู่ในสมดุลก่อนถึงตำแหน่งตั้งตรง -> ตำแหน่งจุดหมุน = ‘ด้านล่าง’
- วัตถุอยู่ในสมดุลเลยตำแหน่งตั้งตรง -> ตำแหน่งจุดหมุน = ‘ด้านบน’
