pre งานฟิ

แรงเสียดทาน

แรงเสยี ดทาน• สมาชิก• 1.นางสาว นภกมล ปนิ ตาพรหม เลขที่ 4 ม.4/12• 2.นางสาว ภตู ะวัน พรอ้ มทอง เลขท่ี 5 ม.4/12• 3.นาย นนท์ จเู จรญิ เลขท่ี6 ม.4/12• 4.นาง สาว สทุ ธดา สุวรรณานชุ เลขท่ี8 ม.4/12• วชิ า ฟสิ ิกส์• เสนออาจารย์ เทวนิ ทร์ วนั เทวิน• โรงเรยี น สตรีวทิ ยา๒

คานาคานา รายงานเลม่ นจ้ี ดั ทาขนึ้ เพอ่ื เป็นส่วนหนึ่งของวิชาวิทยาการคานวณชน้ั มธั ยมศกึ ษาปีที่4/12เพื่อใหไ้ ด้ศกึ ษาหาความร้ใู นเร่อื งการทาE-Bookและไดศ้ กึ ษาอยา่ งเขา้ ใจเพอ่ื เป็นประโยชนก์ บัการเรยี น ผ้จู ัดทาหวังวา่ รายงานเลม่ นจ้ี ะเปน็ ประโยชน์กบั ผู้อา่ น หรือนกั เรยี น นกั ศึกษา ทก่ี าลังหาข้อมูลเรื่องนอี้ ยู่ หากมขี อ้ แนะนาหรือขอ้ ผิดพลาดประการใด ผ้จู ัดทาขอนอ้ มรับไว้และขออภยั มา ณท่ีนดี้ ้วย ผจู้ ัดทาวันที่29/08/61

สารบัญ• แรงเสียดทาน• แรงเสยี ดทานสถติ• แรงเสยี ดทานจลน์• ทฤษฎี• ปจั จยั ที่มีผลต่อแรงเสียดทาน• สมบัตขิ องแรงเสียดทาน• การคานวณหาสัมประสิทธขิ์ องแรงเสยี ดทาน• วตั ถุประสงค์• อุปกรณ์การทดลอง• วิธีการการทดลอง• สรุปผลการทดลอง

แรงเสียดทาน• จากการผลักหรือดึงวัตถุ ถา้ เราออกเเรงไมเ่ พียงพอวตั ถุนัน้ จะไมเ่ คลอ่ื นท่ี หรือ ถ้าวัตถนุ ั้นเคลอ่ื นท่ี อยแู่ ลว้ หยดุ ออกแรง วตั ถนุ ั้นจะหยุดการเคลือ่ นท่ี ที่เป็นเช่นน้ีเพราะว่า มีแรงตา้ นทานกระทากับ วตั ถอุ ย่ตู ลอดเวลา แรงน้เี รียกวา่ แรงเสยี ดทาน (Friction Force) แบ่งออกเป็น2ประเภท

แรงเสยี ดทานสถติ (static friction)• เปน็ แรงเสียดทานทีเ่ กิดเมอื่ วตั ถุนัน้ พยายามจะเคลื่อนท่ี แตย่ งั ไมเ่ คลื่อนท่ี แรงเสียดทานสถติ จะมี คา่ มากขน้ึ เร่ือยๆจนกระทั่งวัตถเุ รม่ิ เคล่ือนท่ี จะมคี า่ สูงสดุ เรียกส่า แรงเสยี ดทานสถิตสงู สดุ fs(max)

แรงเสยี ดทานจลน์ (kinetic friction)• เป็นแรงเสยี ดทานทีเ่ กดิ เมอ่ื วตั ถุนั้นกาลงั เคลอ่ื นที่ จะมคี ่าคงตวั และมคี า่ นอ้ ยกวา่ เเรงเสยี ดทาน สถิตสงู สดุ เสมอ

ทฤษฎี• แรงเสียดทาน (friction) เปน็ แรงท่เี กิดข้นึ เมื่อวัตถหุ นง่ึ พยายามเคล่ือนที่ หรือกาลงั เคล่อื นที่ไปบนผวิ ของ อีกวัตถุ เนอ่ื งจากมแี รงมากระทา มีลกั ษณะท่สี าคัญ ดงั นี้ 1. เกิดขึ้นระหว่างผวิ สัมผสั ของวตั ถุ 2. มีทิศทางตรงกนั ขา้ มกบั ทิศทางท่วี ตั ถเุ คล่อื นทีห่ รือตรงขา้ มทิศทางของแรงที่พยายามทาให้วัตถุเคลอ่ื นท่ีดังรูป• รปู แสดงลกั ษณะของแรงเสยี ดทาน• ถา้ วาง A อยู่บนวัตถุ B ออกแรง ลากวัตถุ วตั ถุ A จะเคล่อื นทห่ี รือไมก่ ็ตาม จะมแี รงเสียดทานเกดิ ขนึ้ ระหวา่ งผิว ของ A และ B แรงเสยี ดทานมีทศิ ทางตรงกนั ข้ามกับแรง ทพี่ ยายามตอ่ ต้านการเคล่ือนท่ขี อง A

ปัจจัยทีม่ ผี ลต่อแรงเสียดทาน• แรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผสั จะมีคา่ มากหรอื น้อยขน้ึ อยกู่ บั 1. แรงกดต้งั ฉากกบั ผวิ สมั ผสั ถา้ แรงกดตวั ฉากกบั ผวิ สมั ผสั มากจะเกิดแรงเสียด ทานมาก ถา้ แรงกดต้งั ฉากกบั ผวิ สมั ผัสนอ้ ยจะเกดิ แรงเสียดทานน้อย ดังรปู รูป ก แรงเสียดทานนอ้ ย รูป ข แรงเสยี ดทานมาก

ปจั จัยที่มผี ลต่อแรงเสียดทาน• ลกั ษณะของผวิ สัมผสั ถา้ ผวิ สมั ผสั หยาบ ขรขุ ระจะเกดิ แรงเสยี ดทานมาก ดังรปู ก สว่ นผวิ สัมผัสเรียบลนื่ จะเกิดแรงเสียดทานน้อยดงั รปู ขรูป ก แรงเสยี ดทานมาก รปู ข แรงเสียดทานนอ้ ย

ปัจจยั ทม่ี ีผลตอ่ แรงเสยี ดทาน• ชนดิ ของผวิ สัมผัส เชน่ คอนกรตี กบั เหล็ก เหลก็ กับไม้ จะเหน็ วา่ ผวิ สัมผัส แตล่ ะคู่ มีความหยาบ ขรขุ ระ หรอื เรยี บล่ืน เปน็ มนั แตกตา่ งกนั ทาให้เกิดแรง เสยี ดทานไมเ่ ท่ากัน

สมบตั ิของแรงเสียดทาน1. แรงเสียดทานมีค่าเปน็ ศนู ย์ เมื่อวัตถุไมม่ แี รงภายนอกมากระทา2. ขณะท่ีมีแรงภายนอกมากระทาต่อวตั ถุ และวตั ถยุ งั ไมเ่ คล่อื นท่ี แรงเสยี ดทานที่เกิดขน้ึ มขี นาดตา่ งๆ กัน ตามขนาดของแรงทม่ี ากระทา และแรงเสียดทานท่ีมคี ่ามากที่สุดคอื แรงเสยี ดทานสถิตเปน็ แรงเสียดทานทเี่ กิดข้ึนเม่อื วตั ถเุ ริ่มเคลือ่ นที่3. แรงเสยี ดทานมีทศิ ทางตรงกนั ขา้ มกับการเคลอ่ื นทข่ี องวัตถุ4. แรงเสียดทานสถิตมคี ่าสงู กวา่ แรงเสียดทานจลนเ์ ล็กนอ้ ย5. แรงเสยี ดทานจะมีค่ามากหรอื น้อยขนึ้ อยกู่ ับลักษณะของผิวสมั ผสั ผิวสมั ผสั หยาบหรือขรุขระจะมีแรงเสียดทานมากกวา่ ผวิ เรยี บและลื่น6. แรงเสียดทานขนึ้ อยกู่ บั นา้ หนกั หรือแรงกดของวตั ถทุ ีก่ ดลงบนพื้น ถ้านา้ หนกั หรือแรงกดมากแรงเสียดทานกจ็ ะมากขึน้ ดว้ ย7. แรงเสยี ดทานไม่ขึ้นอยูก่ ับขนาดหรอื พนื้ ท่ีของผวิ สัมผสั

การคานวณหาสมั ประสิทธ์ขิ องแรงเสยี ดทาน

วตั ถปุ ระสงค์1.เพ่ือใหน้ ักเรียนสามารถทดลองและบอกไดว้ ่า แรงเสียดทานเป็นแรงต้านทานการเคลือ่ นทข่ี องวตั ถุ2. เพอ่ื ใหน้ กั เรยี นสามารถทดลองและบอกได้วา่ ขณะทถ่ี ุงทรายเริ่มเคลอ่ื นทแ่ี รงเสยี ดทานจะมีคา่มากทสี่ ดุ และแรงเสียดทานจะมีคา่ ลดลงเมือ่ ถงุ ทรายเคลอื่ นที่3. เพ่อื ใหน้ กั เรยี นสามารถอธบิ ายไดว้ ่าแรงเสียดทานจะมคี า่ มากหรือน้อยขนึ้ อยกู่ บั จานวนถงุ ทรายและลักษณะของผวิ สมั ผัส

อปุ กรณก์ ารทดลอง 3. ถงุ พลาสตกิ 1 ใบ1. เครอ่ื งช่ังสปริง 1 อนั 2. ถงุ ทราย 3 ถงุ

วิธกี ารทดลอง•1. ลากถุงทราย 1 ถุง ด้วยเครอ่ื งชัง่ สปริง จนถุงทรายเคลอ่ื นท่ี บนั ทึก ค่าแรงทอ่ี ่านได้ เม่ือถงุ ทรายเริ่มเคลื่อนท่ี และเม่ือเคลอื่ นทด่ี ว้ ย ความเรว็ คงตัว 2. ทาซ้าขอ้ 1. แตว่ างถงุ ทรายทบั ถุงทรายในขอ้ 1. อีกจานวน 1 และ 2 ถุง ตามลาดับ 3. ทาซา้ ขอ้ 1. และขอ้ 2. แตห่ มุ้ ถุงทรายลา่ งสุดด้วยพลาสติก



สรปุ ผลการทดลอง• ว่าเมอื่ ออกแรงดึงถุงทรายให้เคล่อื นท่ี จะมีแรงตา้ นการเคลือ่ นท่ซี ง่ึ อา่ นค่าของแรงไดจ้ ากเคร่อื งชง่ั สปรงิ แรงที่ตา้ นการเคลอื่ นท่นี เี้ กิดข้นึ ระหว่างผิวสมั ผัสของถงุ ทรายและพืน้ เรียกแรงต้านนวี้ ่า แรง เสยี ดทานคา่ ของแรงทีอ่ ่านไดจ้ ากเคร่ืองช่งั สปรงิ จะมีคา่ มากท่สี ดุ เมอื่ ถงุ ทรายเรม่ิ เคล่ือนท่ีและจะ ลดลงเม่อื ถงุ ทรายเคลอื่ นทแี่ ลว้ แสดงวา่ แรงเสียดทานท่ีเกิดข้ึนเมื่อถงุ ทรายเรม่ิ เคลอ่ื นท่จี ะมคี ่ามาก ทสี่ ดุ และเมื่อวัตถเุ คล่ือนทแี่ ล้วแรงเสียดทานจะลดลง• แรงเสยี ดทานจะมคี ่ามากข้ึนเมือ่ จานวนถุงทรายเพ่ิมขึน้ เพราะเมอ่ื จานวนถงุ ทรายเพิ่มข้นึ แรงท่ถี งุ ทรายกดพื้นกจ็ ะมากข้นึ ด้วย แสดงวา่ แรงเสยี ดทานระหว่างวตั ถคุ ่หู นง่ึ ๆ จะมากขึน้ ถ้าแรงทวี่ ตั ถุกด พื้นมคี ่ามากขึ้นนอกจากนแี้ รงเสียดทานจะมีคา่ เปลี่ยนไป เมอื่ ลักษณะผิวสมั ผสั ระหว่างวัตถุ เปล่ียนไปโดยถ้าผิวสัมผัสเปน็ ผิวหยาบหรอื ขรุขระ แรงเสียดทานจะมีค่ามาก แต่ถา้ ผวิ สัมผัสเรยี บ หรอื ลน่ื แรงเสียดทานจะมีคา่ น้อย