147 5. แรงเสยี ดทานจะมีค่ามากหรอื น้อยขึน้ อยู่กับลักษณะของผิวสัมผสั ผวิ สัมผสั หยาบหรือขรขุ ระจะมีแรงเสียด ทานมากกวา่ ผวิ เรียบและล่ืน 6. แรงเสียดทานขึน้ อยู่กบั นา้ หนักหรอื แรงกดของวัตถุทกี่ ดลงบนพ้นื ถา้ นา้ หนักหรือแรงกดมากแรงเสยี ดทานก็ จะมากขึ้นดว้ ย 7. แรงเสียดทานไม่ข้นึ อยู่กับขนาดหรือพ้นื ที่ของผิวสมั ผสั ปัจจัยที่มีผลต่อแรงเสียดทาน แรงเสียดทานระหวา่ งผิวสมั ผัสจะมคี า่ มากหรือน้อยขึ้นอยูก่ ับ 1. แรงกดตัง้ ฉากกับผิวสมั ผัส ถ้าแรงกดตวั ฉากกับผิวสัมผัสมากจะเกิดแรงเสยี ดทานมาก ถ้าแรงกดตั้ง ฉากกบั ผวิ สัมผัสนอ้ ยจะเกิดแรงเสียดทานน้อย ดงั รปู 2. ลักษณะของผวิ สัมผัส ถ้าผิวสมั ผัสหยาบ ขรขุ ระจะเกิดแรงเสยี ดทานมาก ดงั รูป ก ส่วนผวิ สัมผสั เรยี บ ลน่ื จะเกดิ แรงเสยี ดทานน้อยดังรปู ข 3. ชนิดของผวิ สัมผสั เช่น คอนกรตี กับเหล็ก เหล็กกับไม้ จะเหน็ ว่าผิวสมั ผสั แต่ละคู่ มคี วามหยาบ ขรุขระ หรือเรยี บล่ืน เปน็ มนั แตกตา่ งกัน ท าใหเ้ กดิ แรงเสียดทานไม่เท่ากัน
148 ใบงานท่ี 5.1 เรื่องแรงเสียดทาน คาช้แี จง จงแสดงวิธีทาอยา่ งละเอยี ด 1. ลังใบหนงึ่ มวล 120 kg ตกลงมาจากรถกระบะพอ่ คา้ ทก่ี าลงั แลน่ ดว้ ยความเรว็ 20 m/s ถา้ ลังใบนไี้ ถลตาม พนื้ ถนนไปได้ไกล 50 m จงึ หยดุ จงหาขนาดแรงต้านทานการเคลอ่ื นที่ของพ้นื ถนนทก่ี ระทาตอ่ ลงั .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. 2. ออกแรง 500 N ทามุม37องศา กับแนวระดับดงั รูป ดึงมวล 40 kg ซง่ึ วางอยูบ่ นพ้นื มีสมั ประสิทธ์คิ วามเสยี ด ทาน 0.4 ให้เคลื่อนทไ่ี ปในแนวระดบั จงหาความเรง่ ของวัตถุ ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ................................................................................................................................................................ .............. ..................................................................................................................... .........................................................
149 เฉลยใบงานท่ี 5.1 เรื่องแรงเสียดทาน คาช้แี จง จงแสดงวธิ ที าอยา่ งละเอียด 1. ลังใบหนงึ่ มวล 120 kg ตกลงมาจากรถกระบะพอ่ คา้ ทก่ี าลงั แล่นด้วยความเรว็ 20 m/s ถา้ ลงั ใบนี้ไถลตาม พน้ื ถนนไปได้ไกล 50 m จงึ หยดุ จงหาขนาดแรงต้านทานการเคลือ่ นท่ีของพน้ื ถนนที่กระทาตอ่ ลงั วิธีทา จากสูตร ������ = ������−������ ������ ������ = 0−20 10 ������ = −2 ������/������2 แทนค่า a ในสมการ ������������ = ������������ −������ = 120 × −2 ������ = 240 ������
150 2. ออกแรง 500 N ทามมุ 37องศา กับแนวระดบั ดังรปู ดึงมวล 40 kg ซ่งึ วางอย่บู นพื้นมีสัมประสิทธิ์ความเสยี ด ทาน 0.4 ใหเ้ คล่ือนที่ไปในแนวระดับ จงหาความเรง่ ของวตั ถุ วิธที า จากสูตร ������������ = ������������ ������������������������70 − ������������������ = ������������ 500 (4) − 0.4(40)(10) = 40������ 5 400 − 160 = 40������ 240 = 40������ ������ = 6 ������/������2
151 ใบความรู้ท่ี 5.2 เรอ่ื งแรงดงึ ดดู ระหว่างมวล นวิ ตนั เสนอกฎแรงดึงดูดระหวา่ งมวลได้ว่า \"วัตถทุ ง้ั หลายในเอกภพจะออกแรงดงึ ดดู ซง่ึ กนั และกัน โดยขนาดของแรงดึงดูดระหวา่ งวัตถุคู่หนึ่ง ๆ จะแปรผนั ตรงกบั ผลคูณระหว่างมวลวตั ถุท่สี องและจะแปรผกผันกบั กาลังสองของระยะทางระหว่างวตั ถุทง้ั สอง นนั้ \"
152
153 ใบงานท่ี 5.2 เร่ืองแรงดงึ ดูดระหวา่ งมวล คาชแ้ี จง จงแสดงวิธที าอยา่ งละเอียด 1. ดาวเคราะห์ดวงหนงึ่ มีมวล และรัศมีเปน็ 2 เทา่ ของโลกจะมคี วามเร่งโนม้ ถว่ งเปน็ กเี่ ทา่ ของโลก ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................................................... ............... .................................................................................................................... .......................................................... ............................................................................................................................. ................................................. 2. มวล 5 กโิ ลกรัม และ 10 กิโลกรัม อยูห่ า่ งกนั 10 เมตร จะมแี รงดึงดูดระหว่างมวลเท่าไร กาหนดให้ G = 6.67 x 10−11Nm2/kg2 ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. 3. ดาวเคราะหส์ มมตดิ วงหนึ่งมีมวล 1/100 เท่าของโลก และมรี ัศมี 1/4 เทา่ ของโลก ถา้ คนหนึง่ หนัก 600 นิว ตนั บนโลก เขาจะหนกั เท่าใดบนดาวเคราะหส์ มมติดวงน้ี .................................................................................... .......................................................................................... ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. .................................................
154 เฉลยใบงานท่ี 5.2 เรอ่ื งแรงดึงดดู ระหวา่ งมวล คาชี้แจง จงแสดงวธิ ีทาอย่างละเอยี ด 1. ดาวเคราะห์ดวงหนง่ึ มีมวล และรัศมีเป็น 2 เท่าของโลกจะมคี วามเร่งโนม้ ถ่วงเปน็ กี่เท่าของโลก จากสมการ g= Gme Re2 m = 2me r = 2Re จะได้ g= G2me (2Re)2 g= 1 Gme 2 R2e g = 0.5ge ดงั นัน้ ความเร่งโนม้ ถ่วงเป็น 0.5 เท่าของโลก 2. มวล 5 กโิ ลกรัม และ 10 กิโลกรัม อย่หู ่างกนั 10 เมตร จะมีแรงดึงดดู ระหวา่ งมวลเท่าไร กาหนดให้ G = 6.67 x 10−11Nm2/kg2 จากสมการ FG = Gm1m2 R2 = (6.67×10−11)(10)(10) (10)2 = 3.34 × 10−11 N ดงั นัน้ แรงดงึ ดดู ระหวา่ งมวลเทา่ กบั 3.34 x 10-11 นวิ ตัน
155 3. ดาวเคราะหส์ มมติดวงหนึง่ มีมวล 1/100 เทา่ ของโลก และมรี ัศมี 1/4 เท่าของโลก ถา้ คนหน่งึ หนกั 600 นวิ ตนั บนโลก เขาจะหนักเทา่ ใดบนดาวเคราะห์สมมติดวงนี้ จากสมการ g= Gme , m = 1 me , r = 1 Re R2e 100 4 จะได้ g= G(me/100) (14Re)2 g= 16 Gme 100 R2e g = 0.16ge w = g = 0.16 we ge w = 0.16we w = 0.16(600) = 96 N ดงั นนั้ เขาจะหนัก 96 นิวตัน บนดาวเคราะห์สมมตดิ วงน้ี
156 ใบความรู้ที่ 5.3 เรื่องการประยุกต์กฎการเคล่อื นท่ีสาหรบั การเคลื่อนท่ี การนากฎของนิวตันไปใช้ กฎข้อที่ 1 ของนิวตันวัตถุจะรักษาสภาพอยู่นิ่งหรือสภาพเคลื่อนที่อย่างสม่าเสมอ นอกจากจะมีแรง ลัพธ์ที่มีค่าไม่เท่ากับศูนย์แสดงว่าวัตถุพยายามรักษาสภาพเดิมของวัตถุอยู่เสมอ ถ้าอยู่นิ่งก็จะอยู่นิ่งตลอด ถ้า เคล่อื นทกี่ ็ จะเคลือ่ นทดี่ ้วย ความเร็วคงท่ีกฎขอ้ น้จี ึงเรียกวา่ \" กฎความเฉ่ือย \" กฎขอ้ ที่ 2 ของนิวตันเมื่อมีแรงลัพธ์ท่ีมีคา่ ไม่เทา่ กับศนู ย์มากระทาตอ่ วตั ถจุ ะทาใหว้ ัตถุเกิดความเรง่ ใน ทศิ เดียวกบั แรงลัพธ์ทมี่ ากระทาและขนาดของความเร่งนี้จะแปรผันตรงกับขนาดของแรงลัพธ์และแปรผกผัน กบั มวลของวตั ถุ
157 กฎขอ้ ที่ 3 ของนิวตนั ทุกแรงกิรยิ ายอ่ มมีแรงปฏกิ ิริยาขนาดเท่ากนั กระทาในทิศตรงกันขา้ มเสมอ หรอื แรงกระทาซ่งึ กันและกนั ของวัตถุสองกอ้ นย่อมมีขนาดเทา่ กันแต่มที ศิ ทางตรงกนั ข้าม
158 ใบงานที่ 5.3 เรอ่ื งการประยุกต์กฎการเคล่อื นทส่ี าหรับการเคล่อื นท่ี คาชีแ้ จง จงแสดงวิธีทาอยา่ งละเอียด 1. แท่งไม้มวล 5 kg 3 kg และ 2 kg วางตดิ กนั บนพืน้ เกล้ียง ถา้ ออกแรงผลัก 10 N จงหาขนาดของแรงท่ี แท่งไม้กระทาต่อแทง่ ไม้ 3 kg ............................................................................................................................. ................................................. ................................................................................................................................................................. ............. ...................................................................................................................... ........................................................ ............................................................................................................................. ................................................. ....................................................................................................................................................... ....................... ............................................................................................................ .................................................................. 2. หญงิ แดงมมี วล 80 kg ยนื ช่ังน้าหนักในลิฟต์ จงหาน้าหนกั ท่อี ่านได้จากตาชั่งเม่ือ ก. ลิฟต์อยู่น่งิ ข. ลฟิ ตเ์ คลื่อนท่ีขึ้นด้วยความเร่ง 1 เมตรตอ่ วนิ าทยี กกาลงั สอง ค. ลิฟต์เคลอื่ นทีล่ งดว้ ยความเรง่ 1 เมตรตอ่ วินาทียกกาลงั สอง ............................................................................................................................. ................................................. ................................................................................................................................................... ........................... ........................................................................................................ ...................................................................... ............................................................................................................................. ................................................. ......................................................................................................................................... ..................................... .............................................................................................. ................................................................................
159 เฉลยใบงานท่ี 5.3 เรือ่ งการประยุกต์กฎการเคลอ่ื นท่ีสาหรบั การเคล่อื นท่ี คาช้ีแจง จงแสดงวิธที าอย่างละเอยี ด 1. แทง่ ไม้มวล 5 kg 3 kg และ 2 kg วางตดิ กนั บนพื้นเกลี้ยง ถา้ ออกแรงผลัก 10 N จงหาขนาดของแรงท่ี แทง่ ไม้กระทาต่อแทง่ ไม้ 3 kg วิธที า จากสูตร ������������ = ������������ 10 = 10������ ������ = 1 ������/������2 นาค่า a ทไี่ ด้แทนในสมการ ������������ = ������������ ������ = 2(1) 2. หญงิ แดงมีมวล 80 kg ยืนชั่งน้ าหนกั ในลฟิ ต์ จงหานา้ หนกั ท่ีอ่านได้จากตาช่ังเม่ือ ก. ลฟิ ตอ์ ยนู่ ง่ิ วธิ ที า จากสูตร ������������ = 0 ������ = ������������ N = 80(10) N = 800 ������
160 ข. ลิฟตเ์ คลื่อนที่ข้นึ ด้วยความเรง่ 1 เมตรต่อวินาทยี กกาลังสอง วิธที า จากสูตร ������������ = ������������ ������ − ������������ = ������������ 80(10) − ������ = 80(1) ������ − 800 = 80 ������ = 880 ������ ค. ลฟิ ตเ์ คล่อื นท่ลี งด้วยความเรง่ 1 เมตรต่อวนิ าทยี กกาลังสอง วิธที า จากสตู ร ������������ = ������������ ������������ − ������ = ������������ 80(10) − ������ = 80(−1) 800 − ������ = −80 ������ = 880 ������
ค เอกสารอ้างอิง สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธกิ าร. หนังสือเรียนรายวชิ า เพม่ิ เติม วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ฟสิ กิ ส)์ ม.4-6 เล่มที่ 1. กรุงเทพฯ : สานกั พิมพจ์ ุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลยั
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- 146
- 147
- 148
- 149
- 150
- 151
- 152
- 153
- 154
- 155
- 156
- 157
- 158
- 159
- 160
- 161
- 162
- 163
- 164
- 165