logo IPST4 IPST4
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • Ebook อื่นๆ
  • Apps
  • เกี่ยวกับ scimath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
  • คำถามที่พบบ่อย
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • Ebook อื่นๆ
  • Apps
  • เกี่ยวกับ scimath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
  • คำถามที่พบบ่อย
  • learning space
  • ระบบอบรมครู
  • ระบบการสอบออนไลน์
  • ระบบคลังความรู้
  • สสวท.
  • สำนักงานสลากกินแบ่ง
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • E-Books อื่นๆ
  • Apps
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • คำถามที่พบบ่อย
  • สมัครสมาชิก
  • Forgot your password?
ค้นหา
    
ค้นหาบทเรียน
กลุ่มเป้าหมาย
ระดับชั้น
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
การกรองเปลี่ยนแปลง โปรดคลิกที่ส่งเมื่อดำเนินการเสร็จ
เลือกหมวดหมู่
    
  • บทเรียนทั้งหมด
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
  • คณิตศาสตร์
  • เทคโนโลยี
  • โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ
  • วิทยาศาสตร์ทั่วไป
  • สะเต็มศึกษา
  • อื่น ๆ

แรงและความดัน

โดย :
อนุวัฒน์ จันมะโน
เมื่อ :
วันจันทร์, 26 กุมภาพันธ์ 2561
Hits
99082
  • 1. Introduction
  • 2. แรงลอยตัวคืออะไร
  • 3. แรงเสียดทานเป็นอย่างไร
  • - All pages -

ประโยชน์ของแรง

         แรง หมายถึง อำนาจภายนอกที่สามารถทำให้วัตถุเปลี่ยนแปลงสภาพ เช่นทำให้วัตถุที่อยู่นิ่งเคลื่อนที่ไป ทำให้วัตถุที่เคลื่อนที่อยู่แล้วเคลื่อนที่เร็วหรือช้าลง ทำให้วัตถุมีการเปลี่ยนทิศตลอดจนทำให้วัตถุมีการเปลี่ยนขนาดหรือรูปทรงไปจากเดิมได้แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ ที่มีทั้งขนาดและทิศทางการรวมหรือหักล้างกันของแรงจึงต้องเป็นไปตามแบบเวกเตอร์

7870 22
ภาพ มาตรวัดความเร็ว
ที่มา https://pixabay.com

เวกเตอร์ของแรง

ปริมาณบางปริมาณที่ใช้กันอยู่ในชีวิตประจำวันบอกเฉพาะขนาดเพียงอย่างเดียวก็ได้ความหมายสมบูรณ์แล้ว แต่บางปริมาณจะต้องบอกทั้งขนาดและทิศทางจึงจะได้ความหมายที่สมบูรณ์ ปริมาณในทางฟิสิกส์แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

  1. ปริมาณสเกลาร์ (scalar quantity) คือ ปริมาณที่บอกแต่ขนาดอย่างเดียวก็ได้ความหมายที่สมบูรณ์ โดยไม่ต้องบอกทิศทาง เช่น เวลา ระยะทาง มวล พลังงาน งาน ปริมาตร ฯลฯ ในการหาผลลัพธ์ของปริมาณสเกลาร์ทำได้โดยอาศัยหลักทางพีชคณิต คือ ใช้วิธีการบวก ลบ คูณ หาร
  2. ปริมาณเวกเตอร์ (vector quantity) คือ ปริมาณที่ต้องการบอกทั้งขนาดและทิศทางจึงจะได้ความหมายที่สมบูรณ์ เช่น ความเร็ว ความเร่ง การกระจัด โมเมนตัม แรง ฯลฯ

แรง แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

  1. แรงที่เกิดจากธรรมชาติ เช่น แรงลม แรงดันน้า แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็ก ฯลฯ
  2. แรงที่เกิดจากการกระทาของมนุษย์ หมายถึง แรงที่เกิดจากการออกกาลังของมนุษย์ อาจเป็นแรงจากกล้ามเนื้อ เช่น การขว้าง แรงดึง แรงผลัก การยกของ ฯลฯ

นอกจากนี้ แรงที่มนุษย์ประดิษฐ์ขึ้นก็เป็นแรงที่เกิดจากการกระทาของมนุษย์ เช่น แรงจากเครื่องกล เช่น รถยนต์ เรือ เครื่องบิน และยังมีแรงที่เกิดจากเครื่องผ่อนแรงทั้งหลาย เช่น ลูกรอก คานดีดคานงัด ฯลฯ

ผลของแรงต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ

วัตถุต่างๆ เมื่อมีแรงมากระทำ วัตถุจะมีการเปลี่ยนแปลงสภาพเดิมใน 3 ลักษณะ คือ

  1. มีการเปลี่ยนแปลงตำแหน่ง
  2. มีการเปลี่ยนแปลงความเร็ว
  3. มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและขนาด

เมื่อแรงที่กระทบต่อวัตถุแตกต่างกัน ย่อมทำให้ผลของการเปลี่ยนแปลงแตกต่างกันไปด้วย ถ้าแรงที่กระทำมีค่ามาก การเปลี่ยนแปลงซึ่งเป็นผลของแรงนั้นย่อมมีการเปลี่ยนแปลงมากด้วย

ในชีวิตประจำวัน การที่วัตถุมีการเปลี่ยนแปลงต่างๆ จะเกิดจากอิทธิพลของแรง แรงที่พบตามธรรมชาติมีอยู่มากมายหลายชนิด ซึ่งก็มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของวัตถุได้แตกต่างกัน

แรงชนิดต่างๆ

  1. แรงลัพธ์หรือแรงรวม หมายถึง ผลรวมของแรงย่อยแบบเวกเตอร์ของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อวัตถุ ถ้าแรงลัพธ์มีค่าเป็นศูนย์ แสดงว่าวัตถุไม่มีการเคลื่อนที่อันเนื่องมาจากแรงที่มากระทำต่อวัตถุ7870 1
  2. แรงย่อย หมายถึง แรงที่เป็นองค์ประกอบของแรงลัพธ์

การหาค่าแรงลัพธ์จากเวกเตอร์

เมื่อแรงย่อยมีทิศทางเดียวกัน ให้นำแรงย่อยมารวมกัน สามารถเขียนเวกเตอร์แทนแรงได้ด้วยเส้นตรงและหัวลูกศร

7870 2

เมื่อแรงย่อยมีทิศทางตรงกันข้าม ให้นำค่าของแรงย่อยมาหักล้างกัน เวกเตอร์ของแรงลัพธ์จะมีทิศไปทางแรงที่มากกว่า ค่าของแรงลัพธ์เท่ากับผลต่างของแรงย่อยทั้งสอง

7870 3

ถ้าแรงย่อยเท่ากัน แต่มีทิศทางตรงข้าม จะได้แรงลัพธ์มีค่าเป็นศูนย์และไม่มีความเร่ง ดังนั้นวัตถุจะคงสภาพเดิม

  1. แรงขนานคือ แรงที่ที่มีทิศทางขนานกัน ซึ่งอาจกระทำที่จุดเดียวกันหรือต่างจุดกันก็ได้ มีอยู่ 2 ชนิด
                   - แรงขนานพวกเดียวกัน หมายถึง แรงขนานที่มีทิศทางไปทางเดียวกัน
                   - แรงขนานต่างพวกกัน หมายถึง แรงขนานที่มีทิศทางตรงข้ามกัน
  2. แรงหมุนหมายถึง แรงที่กระทำต่อวัตถุ ทำให้วัตถุเคลื่อนที่โดยหมุนรอบจุดหมุน ผลของการหมุนของ เรียกว่าโมเมนต์ เช่น การปิด-เปิด ประตูหน้าต่าง
  3. แรงคู่ควบคือ แรงขนานต่างพวกกันคู่หนึ่งที่มีขนาดเท่ากัน แรงลัพธ์มีค่าเป็นศูนย์ และวัตถุที่ถูกแรงคู่ควบกระทำ 1 คู่กระทำ จะไม่อยู่นิ่งแต่จะเกิดแรงหมุน
    6. แรงดึงคือ แรงที่เกิดจากการเกร็งตัวเพื่อต่อต้านแรงกระทำของวัตถุ เป็นแรงที่เกิดในวัตถุที่ลักษณะยาวๆ เช่น เส้นเชือก เส้นลวด
    7. แรงสู่ศูนย์กลาง หมายถึง แรงที่มีทิศเข้าสู่ศูนย์กลางของวงกลมหรือทรงกลมอันหนึ่งๆ เสมอ
    8. แรงต้าน คือ แรงที่มีทิศทางต่อต้านการเคลื่อนที่หรือทิศทางตรงข้ามกับแรงที่พยายามจะทำให้วัตถุเกิดการเคลื่อนที่ เช่น แรงต้านของอากาศ แรงเสียดทาน
    9. แรงโน้มถ่วงของโลก คือ แรงดึงดูดที่มวลของโลกกระทำกับมวลของวัตถุ เพื่อดึงดูดวัตถุนั้นเข้าสู่ศูนย์กลางของโลก
    10. แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา 
                   - แรงกิริยา คือ แรงที่กระทำต่อวัตถุที่จุดจุดหนึ่ง อาจเป็นแรงเพียงแรงเดียวหรือแรงลัพธ์ของแรงย่อยก็ได้
                  - แรงปฏิกิริยา คือ แรงที่กระทำตอบโต้ต่อแรงกิริยาที่จุดเดียวกัน โดยมีขนาดเท่ากับแรงกิริยา แต่ทิศทางของแรงทั้งสองจะตรงข้ามกัน
               ประโยชน์แรง

ในชีวิตประจำวันของเรามีการนำแรงลัพธ์มาใช้ประโยชน์มากมาย ตัวอย่างเช่น การสร้างสะพานแขวน การปั่นจักรยานพ่วง การใช้สุนัขหลาย ๆ ตัวหลากเลื่อน

7870 4

ภาพที่ 1: การสร้างสะพานแขวน

ที่มา http://www.thaibizchina.com/upload/thaibizchina/bic-xiamen/fujian/052010/20052010-01.jpg

7870 5

ภาพที่ 2 : การปั่นจักรยานพ่วง

ที่มา : https://tech.mthai.com/app/uploads/2014/08/mtr2004-1024x677.jpg

7870 6

ภาพที่ 3 : การใช้สุนัขหลายตัวลากเลื่อน

ที่มา : http://4.bp.blogspot.com/-Gcx4d_lF0og/VLoZOgJU9jI/AAAAAAAAAFY/-K-mGMb8q7Q/s1600/FINLAND1.jpg

แหล่งที่มา

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เรื่องแรงในชีวิตประจำวัน กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นประถมศึกษา.  สืบค้นเมื่อวันที่ 19 สิงหาคม 2560.จาก
       http://www.kroobannok.com/news_file/p24475190545.pdf

แรงกับการเคลื่อนที่.สืบค้นเมื่อวันที่ 19 สิงหาคม จาก
       http://www.pctutorkrupe.com/doc/krusupanus/p3/แรงกับการเคลื่อนที่.pdf

สราวุธ สุธีรวงศ์. แรงในชีวิตประจำวัน.  สืบค้นเมื่อวันที่ 19 สิงหาคม 2560 ,จาก
http://www.krusarawut.net/wp/?p=15434


Return to contents

 แรงลอยตัวคืออะไร

          แรงลอยตัวคือแรงที่ช่วยพยุงวัตถุไม่ให้จมลงไปในของเหลว โดยมีขนาดขึ้นอยู่กับ ความหนาแน่นของของเหลวนั้น และปริมาตรของงวัตถุส่วนที่จมลงไปในของเหลว

ความหนาแน่นของวัตถุ

          ความหนาแน่นของวัตถุคือ อัตราส่วนระหว่างปริมาตรและน้ำหนักของวัตถุ โดยวัตถุที่มีความหนาแน่นมากกว่าจะมีน้ำหนักมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบ ในปริมาตรที่เท่ากัน

  • วัตถุจะไม่จมลงไปในของเหลวเมื่อวัตถุนั้นมีความหนาแน่นน้อยกว่าของเหลว
  • วัตถุจะลอยปริ่มของเหลวเมื่อวัตถุนั้นมีความหนาแน่นใกล้เคียงกับของเหลว
  • วัตถุจะจมลงไปในของเหลวเมื่อวัตถุนั้นมีความหนาแน่นมากกว่าของเหลว

         แรงลอยตัว (bouyant force) หรือแรงพยุงของของเหลวเป็นไปตามหลักการของ อาร์คิเมดิส (Archimedes' Principle) ซึ่งกล่าวว่า "แรงลอยตัวหรือแรงพยุงที่ของเหลวกระทำต่อวัตถุ มีขนาดเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมอยู่ในของเหลว"


7870 7
ที่มา http://theerachot.yolasite.com/แรงลอยตัว.php

  1. ถ้าเราต้องการหาขนาดของแรงลอยตัวที่กระทำกับวัตถุ ก็ให้นำวัตถุมาหย่อนลงในถ้วยยูเรก้า หรือภาชนะอื่นๆ ที่มีช่องทางให้น้ำล้นออกมาได้ แต่ต้องบรรจุน้ำไว้ให้เต็ม

7870 8

ที่มา http://theerachot.yolasite.com/แรงลอยตัว.php

  1. เมื่อหย่อนวัตถุลงไป ให้เตรียมภาชนะอีกใบรองรับน้ำที่ล้นออกมา

7870 9
ที่มา http://theerachot.yolasite.com/แรงลอยตัว.php

  1. อยากทราบแรงลอยตัว ก็นำน้ำที่ล้นออกมาทั้งหมดไปชั่งน้ำหนัก เพราะแรงลอยตัวที่กระทำกับวัตถุ = น้ำหนักของน้ำส่วนที่ล้นออกมา

7870 10
ที่มา http://theerachot.yolasite.com/แรงลอยตัว.php

แรงลอยตัวอาจจะมากจนพยุงให้วัตถุลอยน้ำอยู่ได้ หรือไม่มากพอซึ่งวัตถุก็ยังจะจมลงน้ำ ทั้งนี้ก็ขึ้นกับความหนาแน่นของวัตถุ พิจารณาสมดุลของแรงที่กระทำต่อวัตถุ  ดังรูป

7870 11

(ที่มาภาพ www.mwit.ac.th/~ampornke/content.../pdf.../05_Archimedis_Principle_1.pdf)

ความสัมพันธ์ระหว่างแรงพยุงกับความดันของของเหลว      

          ขณะที่วัตถุอยู่ในน้ำ ความดันน้ำจะทำให้มีแรงกระทำต่อวัตถุทุกทิศทุกทาง เมื่อรวมแรงทุกแรงแล้ว แรงลัพธ์ที่กระทำต่อด้านล่างของวัตถุในทิศขึ้นจะมีขนาดมากกว่าแรงลัพธ์ที่กระทำต่อด้านบนของวัตถุในทิศลง เนื่องจากความดันภายในของเหลวมีค่ามากขึ้นเมื่ออยู่ลึกมากขึ้น

          ดังนั้นความดันของน้ำที่ส่วนล่างมีค่ามากกว่าความดันของน้ำส่วนบน จากการรวมแรงทั้งหมดที่น้ำกระทำต่อวัตถุจึงเป็นแรงลัพธ์ของแรงที่มีทิศขึ้นเรียกแรงลัพธ์ของแรงลัพธ์นี้ว่า "แรงพยุงขึ้น" หรือ "แรงลอยตัว (Buoyant force)"

        ในการชั่งวัตถุในอากาศและในของเหลว พบว่าเมื่อชั่งวัตถุในของเหลว น้ำหนักของวัตถุมีค่าน้อยกว่าเมื่อชั่งวัตถุในอากาศ เพราะในของเหลว น้ำหนักของวัตถุมีค่าน้อยกว่าเมื่อชั่งวัตถุในอากาศ เพราะในของเหลวมีแรงพยุงขึ้นหรือแรงลอยตัวของของเหลวนั่นเอง

การลอยและการจมของวัตถุในของเหลว   

         ในชีวิตประจำวันพบว่าในชีวิตประจำวันมีวัตถุหลายชนิดที่ลอยในของเหลวได้ เช่น โฟม ไม้ ขวดพลาสติก ใบไม้ต่างๆ เรือ สามารถลอยน้ำได้ และมีวัตถุอีกจำนวนมากที่จมลงในของเหลว เช่น ก้อนหิน ตะปู เหล็ก ลูกแก้ว เป็นต้น

การลอยของวัตถุในของเหลว
          วัตถุสามารถขอลในของเหลวใดๆ เพราะวัตถุนั้นมีความหนาแน่นน้อยกว่าของเหลวชนิดนั้น เช่น น้ำแข็งก้อนหนึ่งมีความหนาแน่น 0.92 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร สามารถลอยได้ในน้ำซึ่งมีความหนาแน่น 1 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร และแรงดันของน้ำที่ดันวัตถุให้ลอยขึ้นมา แรงนี้คือแรงพยุงขึ้นหรือแรงลอยตัวนั่นเอง

  การลอยของวัตถุในของเหลวมี 2 แบบ คือ

1) วัตถุลอย  เนื่องจากวัตถุนั้นมีความหนาแน่นน้อยกว่าความหนาแน่นของของเหลว และแรงพยุงของของเหลวจะทำให้วัตถุลอยขึ้นไปยังผิวน้ำ

7870 12

ที่มา : https://sukanyadru.files.wordpress.com/2014/01/n3-63-copy.gif

 2) วัตถุลอยปริ่ม  เนื่องจากวัตถุนั้นมีความหนาแน่นเท่ากับความหนาแน่นของของเหลว และแรงพยุงของของเหลวเท่ากับความหนาแน่นของวัตถุพอดีทำให้วัตถุลอยปริ่มในของเหลวนั้นๆ

7879 13

ที่มา : https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTMNGRvGAm7_fgy59WE7f6_m4Ah87bysoDxuID3VTI9t6I-lvi0

สูตรคำนวณแรงลอยตัว (Buoyant Force)

         แรงลอยตัว มีค่าเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่ด้วยวัตถุ
            ถ้าให้

7870 14

                rL      เป็นความหนาแน่นของของเหลว
                FB     เป็น แรงลอยตัว
                VL     เป็น ปริมาตรวัตถุส่วนที่จมในของเหลว
                 g      เป็นค่าความเร่งโน้มถ่วงของโลก
                 mg      เป็นน้ำหนักของวัตถุในอากาศ

7870 15

ในกรณีวัตถุจม

       ขนาดแรงลอยตัว  =  ขนาดน้ำหนักของเหลวที่มีปริมาตรเท่าวัตถุ

ในกรณีวัตถุลอย          

       ขนาดแรงลอยตัว  =  ขนาดน้ำหนักของเหลวที่มีปริมาตรเท่าวัตถุส่วนที่จมในของเหลว     

ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับแรงลอยตัว ได้แก่

  1. ชนิดของวัตถุ  วัตถุจะมีความหนาแน่นแตกต่างกันออกไปยิ่งวัตถุมีความหนาแน่นมาก ก็ยิ่งจมลงไปในของเหลวมากยิ่งขึ้น
  2. ชนิดของของเหลว ยิ่งของเหลวมีความหนาแน่นมาก ก็จะทำให้แรงลอยตัวมีขนาดมากขึ้นด้วย
  3. ขนาดของวัตถุ  จะส่งผลต่อปริมาตรที่จมลงไปในของเหลว เมื่อปริมาตรที่จมลงไปในของเหลวมาก ก็จะทำให้แรงลอยตัวมีขนาดมากขึ้นอีกด้วย

ไฮโดรมิเตอร์ (hydrometer) 

        เป็นอุปกรณ์สำหรับใช้วัดความหนาแน่นของของเหลว โดยใช้หลักการเกี่ยวกับการลอยและการจมของวัตถุในของเหลว ไฮโดรมิเตอร์ประกอบด้วยหลอดแก้วยาวที่มีปลายปิดทั้งสองข้าง ปลายข้างหนึ่งเป็นกระเปาะสำหรับบรรจุเม็ดโลหะเล็กๆ เมื่อนำไฮโดรมิเตอร์ไปลอยในของเหลวต่างชนิดกัน ไฮโดรมิเตอร์จะจมได้ลึกไม่เท่ากัน บนหลอดแก้วมีสเกลบอกความหนาแน่นสัมพัทธ์กับความหนาแน่นของน้ำ

หลักการของไฮโดรมิเตอร์
        เมื่อนำวัตถุชนิดหนึ่งไปลอยในของเหลวต่างชนิดกัน วัตถุจะมีส่วนที่จมและลอยในของเหลวแต่ละชนิดไม่เท่ากัน เช่น นำแท่งไม้ไปลอยในน้ำเชื่อม น้ำ แอลกอฮอล์ พบว่า แท่งไม้จมแอลกอฮอล์มากที่สุด รองลงมาเป็นน้ำและน้ำเชื่อมตามลำดับ สรุปได้ว่า แท่งไม้จมได้น้อยในของเหลวที่มีความหนาแน่นมาก และจมได้มากในของเหลวที่มีความหนาแน่นน้อย ดังนั้น ความลึกของส่วนที่จมของวัตถุในของเหลวใดๆ จึงบอกความหนาแน่นของของเหลวนั้นได้

แหล่งที่มา

แรงลอยตัว. สืบค้นเมื่อวันที่ 19 สิงหาคม จาก
      http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/286/15/9/Fluid/buoyant.htm

แรงพยุงของของเหลว/แรงลอยตัว. สืบค้นเมื่อวันที่ 19 สิงหาคม จาก
      https://sites.google.com/site/sciroom23101/page4-1

แรงลอยตัวและหลักของอาร์คิมีดีส. สืบค้นเมื่อวันที่ 19 สิงหาคม 2560. จาก
      mwit.ac.th/~ampornke/content.../pdf.../05_Archimedis_Principle_1.pdf


Return to contents

 

แรงเสียดทานเป็นอย่างไร

      แรงเสียดทาน หมายถึง แรงที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ 2 ชิ้นที่สัมผัสกัน ซึ่งแรงนี้เป็นแรงที่ผิววัตถุผิวหนึ่งต้านทานการเคลื่อนที่ของผิววุตถุอีกผิวหนึ่ง ส่งผลทำให้วัตถุเคลื่อนที่ช้าลงเรื่อยๆ จนกระทั่งหยุดนิ่งในที่สุด

 แรงเสียดทาน (friction) เป็นแรงที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุหนึ่งพยายามเคลื่อนที่ หรือกำลังเคลื่อนที่ไปบนผิวของอีกวัตถุ เนื่องจากมีแรงมากระทำ มีลักษณะที่สำคัญ ดังนี้
            1. เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ
            2. มีทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางที่วัตถุเคลื่อนที่หรือตรงข้ามทิศทางของแรงที่พยายามทำให้วัตถุเคลื่อนที่ดังรูป

7870 16

         ถ้าวาง A อยู่บนวัตถุ B ออกแรง ลากวัตถุ วัตถุ A จะเคลื่อนที่หรือไม่ก็ตาม จะมีแรงเสียดทานเกิดขึ้นระหว่างผิวของ A และ B แรงเสียดทานมีทิศทางตรงกันข้ามกับแรง   ที่พยายามต่อต้านการเคลื่อนที่ของ A

ธรรมชาติของแรงเสียดทาน

        แรงเสียดทานจะกระทำในทิศตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ ถ้าไม่มีแรงเสียดทานวัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยอัตราคงตัวตลอดการเคลื่อนที่ แต่เมื่อมีแรงเสียดทานวัตถุจะเคลื่อนที่ช้าลงเรื่อย ๆ จนหยุดนิ่งในที่สุด  ขนาดของแรงเสียดทานจะมากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับลักษณะของผิวสัมผัส และน้ำหนักของวัตถุที่กดลงบนอีกพื้นผิวหนึ่งเป็นหลัก   หากน้ำหนักของวัตถุมาก แรงที่กดลงบนพื้นผิวอีกพื้นผิวหนึ่งก็จะมาก แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นก็จะมีมาก อีกทั้งหากวัตถุต้องเคลื่อนที่บนพื้นผิวขรุขระมาก ก็จะมีแรงเสียดทานเกิดขึ้นมากกว่าตอนเคลื่อนที่อยู่บนพื้นผิวที่ขรุขระน้อย

ประเภทของแรงเสียดทาน

แรงเสียดทานมี 2 ประเภท คือ

      1. แรงเสียดทานสถิต (static friction) แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วอยู่นิ่ง

      2. แรงเสียดทานจลน์ (kinetic friction) แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วเกิดการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

ปัจจัยที่มีผลต่อแรงเสียดทาน

      แรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ
      1. แรงกดตั้งฉากกับผิวสัมผัส ถ้าแรงกดตัวฉากกับผิวสัมผัสมากจะเกิดแรงเสียดทานมาก ถ้าแรงกดตั้งฉากกับผิวสัมผัสน้อยจะเกิดแรงเสียดทานน้อย ดังรูป

7870 17

รูป ก แรงเสียดทานน้อย รูป ข แรงเสียดทานมาก
ที่มา https://writer.dek-d.com/pimpola/story/viewlongc.php?id=906564&chapter=8

  1. ลักษณะของผิวสัมผัสถ้าผิวสัมผัสหยาบ ขรุขระ จะเกิดแรงเสียดทานมาก ดังรูป ก ส่วนผิวสัมผัสเรียบลื่นจะเกิดแรงเสียดทานน้อยดังรูป ข

7870 18

รูป ก แรงเสียดทานมาก รูป ข แรงเสียดทานน้อย
ที่มา https://writer.dek-d.com/pimpola/story/viewlongc.php?id=906564&chapter=8

  1. ชนิดของผิวสัมผัสยกตัวอย่างเช่น คอนกรีตกับเหล็ก เหล็กกับไม้ จะเห็นว่าผิวสัมผัสแต่ละคู่มีความหยาบ ขรุขระ หรือเรียบลื่น เป็นมันแตกต่างกัน ทำให้เกิดแรงเสียดทานไม่เท่ากัน

การลดแรงเสียดทาน

สามารถทำได้หลายวิธีดังนี้
            1. การใช้น้ำมันหล่อลื่นหรือจาระบี
            2. การใช้ระบบลูกปืน
            3. การใช้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น ตลับลูกปืน
            4. การออกแบบรูปร่างของยานพาหนะให้เพรียวลมทำให้ลดแรงเสียดทาน

7870 19

ภาพที่ 1 แสดงรูปร่างของเรือที่เพียวลมเพื่อลดแรงเสียดทาน

ที่มา : http://www.manager.co.th/asp-bin/Image.aspx?ID=3492734

การเพิ่มแรงเสียดทาน

            ในด้านความปลอดภัยของมนุษย์ เช่น
1.ยางรถยนต์มีดอกยางเป็นลวดลาย มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างล้อกับถนน

2.การหยุดรถต้องเพิ่มแรงเสียดทานที่เบรก เพื่อหยุดหรือทำให้รถแล่นช้าลง

3.รองเท้าบริเวณพื้นต้องมีลวดลาย เพื่อเพิ่มแรงเสียดทานทำให้เวลาเดินไม่ลื่นหกล้มได้ง่าย ดังรูป

7870 20

ภาพที่ 2 แสดงพื้นรองเท้าที่มีลวดลาย
ที่มา : http://upic.me/i/i6/282476_205903936123574_151144194932882_540098_5168784_n.jpg

  1. การปูพื้นห้องน้ำควรใช้กระเบื้องที่มีผิวขรุขระ เพื่อช่วยเพิ่มแรงเสียดทาน เวลาเปียกน้ำจะได้ไม่ลื่นล้ม ดังรูป

7870 21

ภาพที่ 3 แสดงการปูพื้นด้วยกระเบื้องยาง

ที่มา : http://www.skfloordesign.com/wp-content/uploads/2016/02/P_20160226_155122.jpg

สมบัติของแรงเสียดทาน มีดังนี้

  1. แรงเสียดทานมีค่าเป็นศูนย์ เมื่อวัตถุไม่มีแรงภายนอกมากระทำ
                2. ขณะที่มีแรงภายนอกมากระทำต่อวัตถุ และวัตถุยังไม่เคลื่อนที่ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นมีขนาดต่างๆ กัน ตามขนาดของแรงที่มากระทำ และแรงเสียดทานที่มีค่ามากที่สุดคือ แรงเสียดทานสถิต เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุเริ่มเคลื่อนที่
                3. แรงเสียดทานมีทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ
                4. แรงเสียดทานสถิตมีค่าสูงกว่าแรงเสียดทานจลน์เล็กน้อย
                5. แรงเสียดทานจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับลักษณะของผิวสัมผัส ผิวสัมผัสหยาบหรือขรุขระจะมีแรงเสียดทานมากกว่าผิวเรียบและลื่น
                6. แรงเสียดทานขึ้นอยู่กับน้ำหนักหรือแรงกดของวัตถุที่กดลงบนพื้น ถ้าน้ำหนักหรือแรงกดมากแรงเสียดทานก็จะมากขึ้นด้วย
                7. แรงเสียดทานไม่ขึ้นอยู่กับขนาดหรือพื้นที่ของผิวสัมผัส

แหล่งที่มา

แรงเสียดทาน. สืบค้นเมื่อวันที่ 19 สิงหาคม 2560 . จาก
       http://1.179.134.197/digitalschool/physics2_2_2/physics1/lesson3/more/item3_1.php

แรงเสียดทาน. สืบค้นเมื่อวันที่ 19 สิงหาคม 2560 จาก 
       https://sukanyablog.wordpress.com/แรงเสียดทาน/

คู่มือสื่อการสอนวิชาฟิสิกส์ โดยความร่วมมือระหว่าง สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สืบค้นเมื่อวันที่ 19 สิงหาคม 2560 . จาก http://www.phukhieo.ac.th/obec-media/2554/manual/%A4%D9%E8%C1%D7%CD%C7%D4%AA%D2%BF%D4%CA%D4%A1%CA%EC/%B5%CD%B9%B7%D5%E8%2067%20%B7%C4%C9%AE%D5%CD%D0%B5%CD%C1%A2%CD%A7%E2%BA%C3%EC%E1%C5%D0%A4%C7%D2%C1%E4%C1%E8%CA%C1%BA%D9%C3%B3%EC%A2%CD%A7%B7%C4%C9%AE%D5%A2%CD%A7%E2%BA%C3%EC%20(%CD.%B4%C3.%BA%D8%C3%D4%B9%B7%C3%EC%20%CD%D1%C8%C7%BE%D4%C0%BE).pdf



 


Return to contents
Previous Page 1 / 3 Next Page
หัวเรื่อง และคำสำคัญ
แรง,ความดัน,แรงที่สามารถทำให้วัตถุเปลี่ยนแปลงสภาพ,ประโยชน์ของแรง
ประเภท
Text
รูปแบบการนำเสนอ แบ่งตามผลผลิต สสวท.
สื่อสิ่งพิมพ์ในรูปแบบดิจิทัล
ลิขสิทธิ์
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)
วันที่เสร็จ
วันจันทร์, 26 กุมภาพันธ์ 2561
ผู้แต่ง หรือ เจ้าของผลงาน
อนุวัฒน์ จันมะโน
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
ฟิสิกส์
ระดับชั้น
ม.4
ม.5
ม.6
ช่วงชั้น
มัธยมศึกษาตอนปลาย
กลุ่มเป้าหมาย
ครู
นักเรียน
  • 7870 แรงและความดัน /lesson-physics/item/7870-2018-02-26-08-33-15
    เพิ่มในรายการโปรด
  • ให้คะแนน
    Average rating
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • Share
    • Tweet
    • Share

ค้นหาบทเรียน
กลุ่มเป้าหมาย
ระดับชั้น
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
การกรองเปลี่ยนแปลง โปรดคลิกที่ส่งเมื่อดำเนินการเสร็จ
  • บทเรียนทั้งหมด
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
  • คณิตศาสตร์
  • เทคโนโลยี
  • โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ
  • วิทยาศาสตร์ทั่วไป
  • สะเต็มศึกษา
  • อื่น ๆ
  • เกี่ยวกับ SciMath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
  • คำถามที่พบบ่อย
Scimath คลังความรู้

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธิการ เป็นหน่วยงานของรัฐที่ไม่แสวงหากำไร ได้จัดทำเว็บไซต์คลังความรู้ SciMath เพื่อส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีทุกระดับการศึกษา โดยเน้นการศึกษาขั้นพื้นฐานเป็นหลัก หากท่านพบว่ามีข้อมูลหรือเนื้อหาใด ๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุด

The Institute for the Promotion of Teaching Science and Technology (IPST), Ministry of Education, a non-profit organization under the Thai government, developed SciMath as a website that provides educational resources in Science, Mathematics and Technology. IPST invites visitors to use its online resources for personal, educational and other non-commercial purpose. If there are any problems, please contact us immediately.

Copyright © 2018 SCIMATH :: คลังความรู้ SciMath. Terms and Conditions. Privacy. , All Rights Reserved. 
อีเมล: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. (ให้บริการในวันและเวลาราชการเท่านั้น)