แรงและการเคลื่อนที่

แรงและการเคลื่อนที่ Force and Motion

13 24

สิ่งทกี่ ระทาต่อวตั ถุ ทาให้วตั ถุเป็ นผลทาให้วตั ถุเกดิ การเปลยี่ นแปลงใน 4 ลกั ษณะ คือ 1 วตั ถุทหี่ ยดุ น่ิงอาจเริ่มเคล่ือนทไี่ ด้ 3 ทศิ ทางการเคลื่อนที่ของวัตถุอาจ เปลย่ี นแปลงได้ 2 ความเร็วของวตั ถุทกี่ าลงั เคลื่อนที่ 4 วตั ถุอาจมขี นาดและรูปร่าง อาจเปลย่ี นแปลงได้ เปลย่ี นแปลงไปจากเดมิ แรง เป็ นปริมาณทม่ี ีท้งั ขนาดและทศิ ทาง เรียกว่า ปริมาณเวกเตอร์ หน่วยของแรงตาม ระบบเอสไอ (SI) คือ นิวตัน (N)

แรงมีท้งั ขนาดและทิศทาง

ปริมาณทางฟิ สิกส์ ทิศทาง ความเร็ว (Velocity) การกระจดั (Displacement) น้าหนัก (Weight) แรง (Force) ความเร่ง (Acceleration) ปริมาณทม่ี ที ้งั ขนาดและทศิ ทาง 1.ปริมาณเวกเตอร์ (vector quantity

แรง (Force) ความเร็ว (Velocity)

ปริมาณทางฟิ สิกส์ Speed อตั ราเร็ว (Speed) ระยะทาง (Distance) มวล (Mass) พลงั งาน (Energy) อณุ หภูมิ (Temperature) เวลา (Time) พืน้ ท่ี (Area) ปริมาตร (Volume) ปริมาณทมี่ แี ต่ ขนาดและไม่มที ศิ ทาง 2.ปริมาณสเกลาร์ (scalar quantity

ชนิดของแรง 1.แรงโน้มถ่วง แรงดงึ ดูดทมี่ วลของโลกกระทากบั 2.แรงพยุง หรือ ของโลก มวลของวตั ถุ เพื่อดงึ ดูดวตั ถุน้ันเข้าสู่ แรงทขี่ องเหลวพยุงวตั ถุไว้ ศูนย์กลางของโลก เม่ือวตั ถุน้ันอยุ่ในของเหลว แรงลอยตวั เป็ นแรงที่มีทิศตรงข้ามกับ 3.แรงยก แรงโน้ มถ่ วงหรื อน้าหนักวั ตถุ น้ันๆ แรงเสียดทานทเี่ กดิ ขนึ้ ระหว่าง อากาศกบั วตั ถุใดๆทกี่ าลงั เคล่ือนท่ี 4.แรงต้าน 5.แรงเสียดทาน แรงทีต่ ้านการเคลื่อนทข่ี องวัตถุซ่ึง อยู่ในอากาศขนึ้ กบั ความเร็ว และ เกดิ ขนึ้ ระหว่างผวิ สัมผสั ของวตั ถุ รูปทรงของวตั ถุ www.yourwebsite.com

แรงเสี ยดทาน แรงทต่ี ้านการเคลื่อนทขี่ องวตั ถุซ่ึงเกดิ ขนึ้ ระหว่างผวิ สัมผสั ของวตั ถุ เกดิ ขนึ้ ท้งั วตั ถุทเี่ คล่ือนทแี่ ละไม่เคล่ือนท่ี มที ศิ ทางตรงกนั ข้ามกบั การเคล่ือนทขี่ องวัตถุ แรงเสียดทานมี 2 ประเภท คือ 1.แรงเสียดทานสถิต คือ แรงเสียดทานทเ่ี กดิ ขนึ้ ระหว่างผวิ สัมผสั ของวตั ถุ ในสภาวะทว่ี ตั ถุได้รับแรงกระทาแล้วอยู่น่ิง 2.แรงเสียดทานจลน์ คือ แรงเสียดทานทเี่ กดิ ขนึ้ ระหว่างผวิ สัมผสั ของวตั ถุ ในสภาวะทว่ี ตั ถุได้รับแรงกระทาแล้วเกดิ การเคลื่อนทด่ี ้วยความเร็วคงท่ี

แรงเสียดทาน

ปัจจยั ทมี่ ผี ลต่อแรงเสียดทาน 1. แรงกดต้ังฉาก 3. ชนิดของ กบั ผวิ สัมผสั ผวิ สัมผสั 2. ลกั ษณะของ คอนกรีตกบั เหลก็ เหลก็ กบั ไม้ ผวิ สัมผสั ผวิ สัมผสั แต่ละคู่ มคี วามหยาบ ขรุขระ หรือเรียบล่ืน เป็ นมนั แตกต่างกนั ทาให้เกดิ แรงเสียดทานไม่เท่ากนั

การลดแรงเสียดทาน การใช้อปุ กรณ์ต่างๆ ลดแรงกดระหว่าง เช่น ล้อ ตลบั ลูกปื น ผวิ สัมผสั เช่น ลดจานวน และบุช สิ่งทบ่ี รรทุกให้น้อยลง การใช้สารล่อล่ืน เช่น นา้ มนั 3 4 ออกแบบรูปร่าง ยานพาหนะให้อากาศ 2 การขัดถูผวิ วตั ถุให้ เรียบและลื่น 1 5 ไหลผ่านได้ดี

1 การทาลวดลาย เพื่อให้ผวิ ขรุขระ การเพมิ่ แรงเสียดทาน 2 การเพม่ิ ผวิ สัมผสั เช่น การออกแบบหน้ายางรถยนต์ ให้มีหน้ากว้างพอเหมาะ

แรงลพั ธ์















แรงก่อให้เกดิ การเคลื่อนที่ การเคล่ือนทข่ี องวตั ถุ คือ การที่วตั ถุยา้ ยตาแหน่งจากท่ีเดิมไปอยทู่ ่ีตาแหน่งใหม่

ปริมาณทใี่ ช้บอกขนาดของการเคล่ือนทข่ี องวตั ถุ คือ ระยะทางและ การกระจัด 1 ระยะทาง (Distance) ระยะทางทว่ี ตั ถุเคล่ือนทจ่ี ริงตามเส้นทางท้ังหมด เป็ นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยเป็ นเมตร 2 การกระจัด (Displacement) ระยะทางทส่ี ้ันทสี่ ุดหรือความยาวของเส้นตรงสมมติ ทล่ี ากจากจุดเริ่มต้นถึงจุดสิ้นสุด เป็ นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็ นเมตร

องคอ์ปงครป์ะรกะอกอบบขขอองงกกาารรเคเลค่ือลนื่อทน่ีขอทงข่ี วตัอถงุ วตั ถุ เวลา (Time) การกระจัดของวตั ถุ ความเร่ง ระยะเวลาทวี่ ตั ถุใช้ ในหน่ึงหน่วยเวลา (Acceleration) เดนิ ทางจากจุดหนึ่ง เป็ นปริมาณเวกเตอร์ ไปยงั อกี จุดหนึ่ง มหี น่วยเป็ นเมตรต่อ ความเร็วท่ี เป็ นปริมาณสเกลาร์ เปลย่ี นแปลงไปใน มีหน่วยเป็ นวนิ าที วนิ าที หน่ึงหน่วยเวลา เป็ น ความเร็ว ปริมาณเวกเตอร์ (Velocity) มหี น่วยเป็ น เมตร/วนิ าท2ี

องค์ประกอบของการเคลื่อนทข่ี องวตั ถุ อตั ราเร็ว (Speed) อตั ราเร่ง ระยะทางของวตั ถุใน หนึ่งหน่วยเวลา เป็ น อตั ราเร็วท่ีเปลี่ยนแปลง ปริมาณเวกเตอร์ มี ไปในหน่ึงหน่วยเวลา เป็ นปริ มาณสเกลาร์ หน่วยเป็ น เมตรต่อวนิ าที มีหน่วยเป็ น เมตรตอ่ วนิ าที2



การเคลื่อนทแ่ี บบวงกลม การเคลื่อนทแ่ี บบต่างๆ ในชีวติ ประจาวนั การเคลื่อนที่ของวตั ถุเป็นวงกลมรอบศูนยก์ ลาง เช่น การโคจรของดวงจนั ทร์รอบโลก การเคล่ือนทขี่ องวัตถุในแนวราบ เป็นการเคลื่อนที่ของวตั ถุขนานกบั การเคลื่อนทใ่ี นแนวเส้นตรง แนวส้นตรง4 1การเคล่ือนทแ่ี บบวงกลมการเคล่ือนทใ่ี นแนวราบ แบ่งเป็น 2 แบบ คือ 3 พ้ืนโลก เช่น รถยนตท์ ่ีกาลงั แลน่ Motion อยบู่ นถนน 4.1 การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง ท่ีไปทิศทางเดียวกนั ตลอด โปรเจกไทล์ 2 4.2 การเคล่ือนท่ีในแนวเส้น เสน้ ตรง แต่มีการเคลื่อนท่ีกลบั การเคลื่อนทแี่ บบโปรเจกไทล์ ทิศดว้ ย เป็นการเคล่ือนที่ผสมระหวา่ งการเคล่ือนที่ในแนวดิ่งและใน แนวราบพร้อมกนั ในแนวด่ิงเป็นการเคลื่อนท่ีท่ีมีความเร่ง เนื่องจากแรงโนม้ ถ่วงโลก ในขณะท่ีแนวราบ ไม่มีความเร่ง

การเคล่ือนทแ่ี บบต่างๆ ในชีวติ ประจาวนั การเคลื่อนที่ การเคล่ือนที่ของวตั ถุ การเคลื่อนท่ี การเคล่ือนที่ แบบวงกลม ในแนวราบ ในแนวเส้ นตรง แบบโปรเจกไทล์

กฎการเคลื่อนทขี่ องนิวตัน (Newton’s first law of motion) เซอร์ ไอแซค นิวตนั (Sir Isaac Newton) นกั คณิตศาสตร์ชาวองั กฤษถือกาเนิดใน ปี ค.ศ.1642(พ.ศ.2185) กฎข้อท่ี 1 กฎข้อที่ 2 กฎของแรงกริ ิยาและ กฎของความเฉื่อย แรงปฏิกริ ิยา “วตั ถุจะรักษาสภาวะ กฎของความเร่ง “ทุกแรงกิรยา อยู่น่ิงหรือสภาวะ (action) ยอ่ มมี “ความเร่งของวตั ถุ แรงปฏิกิริยา เคล่ือนทอี่ ย่าง แปรผนั ตามแรงที่ สม่าเสมอในแนว กระทาต่อวตั ถุ (reaction) ซ่ึงมีขนาด เส้นตรง นอกจากมี แต่แปรผกผนั กบั เท่ากนั แตม่ ีทิศ แรงลพั ธ์ซึ่งมีค่าไม่ มวลของวตั ถ”ุ ตรงขา้ มกนั เสมอ” เป็ นศูนย์มากระทา”

1.ทำแบบทดสอบ 10 ข้อ 2.พบั เครื่องบนิ กระดำษพบั ตำมแบบทกี่ ำหนดให้ ส่งใน Classroom (ทดสอบจบั เวลำในกำรร่อนของเครื่องร่อนท้ังสองแบบ)