amaim78

1

คืออะไร?แรงเสยี ดทาน (friction force) เป็นแรงทเ่ี กดิ ข้นึ ระหวา่ งผวิ สมั ผสั 2 ผวิพยายามต่อตา้ นไมใ่ หผ้ วิ ทงั้ สองเคลอ่ื นท่ีผา่ นกนั แรงเสยี ดทานมผี ลต่อการเคลอ่ื นทค่ี ือ พยายามต่อตา้ นการเคลอ่ื นท่ีของวตั ถคุ ่าของแรงเสยี ดทานจะมากหรือนอ้ ยข้นึ อยูก่ บั ลกั ษณะของผวิ สมั ผสัแรงกดวตั ถลุ งบนพ้นื สมั ผสั และชนิดของวตั ถทุ ส่ี มั ผสั 2

เกดิ ข้ึนไดอ้ ย่างไร? เป็นแรงทเ่ี กดิ ข้นึ เมอ่ื วตั ถหุ น่ึงพยายามเคลอ่ื นท่ี หรอื กาลงั เคลอ่ื นทไ่ี ปบนผวิ ของอกีวตั ถุ เน่ืองจากมแี รงมากระทา มลี กั ษณะท่ีสาคญั ดงั น้ี 1. เกดิ ข้นึ ระหวา่ งผวิ สมั ผสั ของวตั ถุ 2. มที ศิ ทางตรงกนั ขา้ มกบั ทศิ ทางทว่ี ตั ถุเคลอ่ื นทห่ี รอื ตรงขา้ มทศิ ทางของแรงท่ีพยายามทาใหว้ ตั ถเุ คลอ่ื นทด่ี งั รูป 3

ประเภทของแรงเสยี ดทาน!1.แรงเสยี ดทานจลน์•kinetic friction คือ แรงเสยี ดทานท่ีเกดิ ข้นึ ระหว่างผวิ สมั ผสั ของวตั ถุ ในสภาวะทว่ี ตั ถไุ ดร้ บั แรงกระทาแลว้ เกดิการเคลอ่ื นทด่ี ว้ ยความเรว็ คงท่ี 4

2. แรงเสยี ดทานสถติ•static friction คอื แรงเสยี ดทานท่ีเกดิ ข้นึ ระหว่างผวิ สมั ผสั ของวตั ถุ ในสภาวะทว่ี ตั ถไุ ดร้ บั แรงกระทาแลว้ อยู่น่งิ 5

ปจั จยั ท่มี ีผลตอ่ แรงเสยี ดทาน •1. แรงกดตง้ั ฉากกบั ผวิ สมั ผสั ถา้ แรง กดตวั ฉากกบั ผวิ สมั ผสั มากจะเกดิ แรง เสยี ดทานมาก ถา้ แรงกดตง้ั ฉากกบั ผวิ สมั ผสั นอ้ ยจะเกดิ แรงเสยี ดทานนอ้ ย ดงั รูป 6

•2. ลกั ษณะของผวิ สมั ผสั ถา้ ผวิ สมั ผสัหยาบ ขรุขระจะเกดิ แรงเสยี ดทานมากดงั รูปก สว่ นผวิ สมั ผสั เรยี บลน่ื จะเกดิ แรงเสยี ดทานนอ้ ยดงั รูป ข 7

3. ชนดิ ของผวิ สมั ผสั เช่น คอนกรตี กบั เหลก็เหลก็ กบั ไม้ จะเหน็ ว่าผวิ สมั ผสั แต่ละคู่ มีความหยาบ ขรขุ ระ หรอื เรยี บลน่ื เป็นมนัแตกต่างกนั ทาใหเ้กดิ แรงเสยี ดทานไม่เท่ากนัการลดแรงเสยี ดทาน 8•1. การใชน้ า้ มนั หลอ่ ลน่ื หรอืจาระบี•2. การใชร้ ะบบลูกปืน•3. การใชอ้ ปุ กรณต์ ่างๆ เช่นตลบั ลูกปืน•4. การออกแบบรูปร่างของยานพาหนะใหเ้พรยี วลมทาใหล้ ดแรงเสยี ดทาน

การเพ่มิ แรงเสยี ดทาน•1. ยางรถยนตม์ ดี อกยางเป็นลวดลาย มวี ตั ถปุ ระสงคเ์ พอ่ื เพม่ิ แรงเสยี ดทานระหว่างลอ้ กบั ถนน•2. การปูพ้นื หอ้ งนา้ ควรใชก้ ระเบ้อื งทม่ี ผี วิ ขรขุ ระ เพอ่ื ช่วยเพม่ิ แรงเสยี ดทาน เวลาเปียกนา้ จะไดไ้ มล่ น่ื ลม้ 9

การคานวณหาสมั ประสทิ ธ์ขิ องแรงเสยี ดทาน•สมั ประสทิ ธ์ขิ องแรงเสยี ดทานระหวา่ งผวิ สมั ผสั คู่หน่งึ ๆ คอื อตั ราสว่ นระหวา่ งแรงเสยี ดทานต่อแรงกดตง้ั ฉากกบั ผวิ สมั ผสั 10

กฎของนิวตนั ท่เี ก่ยี วขอ้ งกฎขอ้ ท่ี 2 กฎของแรง (force) “ความเร่งของวตั ถจุ ะแปรผนั ตามแรงท่กี ระทาตอ่ วตั ถุ แตจ่ ะแปรผกผนักบั มวลของวตั ถ”ุกฎขอ้ ท่ี 3 กฎของแรงปฏกิ ริ ยิ า “แรงทว่ี ตั ถทุ ห่ี น่งึ กระทาต่อวตั ถทุ ส่ี องย่อมเท่ากบั แรงทว่ี ตั ถทุ ส่ี องกระทาต่อวตั ถทุ ห่ี น่งึ แต่ทศิ ทางตรงขา้ มกนั ”(Action = Reaction) 11

เขา้ สูก่ ารทดลองกนั เถอะ!!!!!!!!! 12

การทดลอง:Friction 13

จุดประสงคข์ องการทดลอง•1.เพอ่ื ใหน้ กั เรยี นสามารถทดลองและบอกไดว้ า่ แรงเสยี ดทานเป็นแรงตา้ นทานการเคลอ่ื นทข่ี องวตั ถุ• 2.เพอ่ื ใหน้ กั เรยี นสามารถทดลองและบอกไดว้ ่า ขณะทถ่ี งุ ทรายเรม่ิ เคลอ่ื นทแ่ี รงเสยี ดทานจะมคี ่ามากทส่ี ุด และแรงเสยี ดทานจะมคี ่าลดลงเมอ่ื ถงุ ทรายเคลอ่ื นท่ี• 3.เพอ่ื ใหน้ กั เรยี นสามารถอธบิ ายไดว้ า่ แรงเสยี ดทานจะมคี ่ามากหรอื นอ้ ยข้นึ อยู่กบัจานวนถงุ ทราย และลกั ษณะของผวิ สมั ผสั 14

อปุ กรณ์การทดลอง•1.เครอ่ื งชงั่ สปรงิ•2.ถงุ ทราย 3 ถงุ•3.ถงุ พลาสตกิ 15

วธิ กี ารทดลอง•1.ลากถงุ ทราย 1 ถงุ ดว้ ยเคร่อื งชงั่สปรงิ จนถงุ ทรายเคลอ่ื นท่ี บนั ทกึค่าแรงทอ่ี ่านได้ เมอ่ื ถงุ ทรายเร่ิมเคลอ่ื นท่ี และเมอ่ื เคลอ่ื นทด่ี ว้ ยความเรว็คงตวั• 2.ทาซา้ ขอ้ 1. แต่วางถงุ ทรายทบั ถงุทรายในขอ้ 1. อกี จานวน 1 และ 2 ถงุตามลาดบั• 3.ทาซา้ ขอ้ 1. และขอ้ 2. แต่หมุ้ ถงุทรายลา่ งสุดดว้ ยพลาสตกิ 16

17

สรุปผลการทดลอง วา่ เมอ่ื ออกแรงดงึ ถงุ ทรายใหเ้คลอ่ื นท่ี จะมีแรงตา้ นการเคลอ่ื นทซ่ี ง่ึ อ่านค่าของแรงไดจ้ ากเครอ่ื งชงั่ สปรงิ แรงทต่ี า้ นการเคลอ่ื นทน่ี ้เี กดิ ข้นึระหวา่ งผวิ สมั ผสั ของถงุ ทรายและพ้นื เรียกแรงตา้ นน้ีวา่ แรงเสยี ดทานค่าของแรงทอ่ี ่านไดจ้ ากเครอ่ื งชงั่ สปรงิ จะมคี ่ามากทส่ี ุด เมอ่ื ถงุ ทรายเรม่ิเคลอ่ื นทแ่ี ละจะลดลงเมอ่ื ถงุ ทรายเคลอ่ื นทแ่ี ลว้แสดงวา่ แรงเสยี ดทานทเ่ี กดิ ข้นึ เมอ่ื ถงุ ทรายเร่มิเคลอ่ื นทจ่ี ะมคี ่ามากทส่ี ุด และเมอ่ื วตั ถเุ คลอ่ื นท่ีแลว้ แรงเสยี ดทานจะลดลง 18

ความรูท้ น่ี ่าสนใจแรงเสยี ดทานจะมคี ่ามากข้นึ เมอ่ื จานวนถงุทรายเพม่ิ ข้นึ เพราะเมอ่ื จานวนถงุ ทรายเพม่ิ ข้นึ แรงทถ่ี งุ ทรายกดพ้นื ก็จะมากข้นึดว้ ย แสดงว่าแรงเสยี ดทานระหว่างวตั ถคุ ู่หน่งึ ๆ จะมากข้นึ ถา้ แรงทว่ี ตั ถกุ ดพ้นื มคี ่ามากข้นึ นอกจากน้แี รงเสยี ดทานจะมคี ่าเปลย่ี นไป เมอ่ื ลกั ษณะผวิ สมั ผสั ระหว่างวตั ถเุ ปลย่ี นไปโดยถา้ ผวิ สมั ผสั เป็นผวิ หยาบหรอื ขรุขระ แรงเสยี ดทานจะมคี ่ามาก แต่ถา้ผวิ สมั ผสั เรยี บหรอื ลน่ื แรงเสยี ดทานจะมคี ่านอ้ ย 19

แหลง่ ท่มี า•1.http://www.maceducation.com/e-knowledge/2432210100/16.htm•2.https://physicschillchill.wordpress.com/2012/08/13/lab-friction/•3.https://sites.google.com/site/siteanan/raeng-seiyd-than 20

ภาคผนวก 21

•เตรยี มอปุ กรณใ์ นการทดลอง 22

•ทาการทดลอง 23

24

25

26