-�����ѹ�ͧ��鹷�� ��Ҿ�鹷�����դ����ѹ�ҡ ����������ͧ��š���Դ�����������ç�����ǧ���繵�ǢѺ���������ʴ�����ҹ���������ŧ� �����ç�� (shear force) ��袹ҹ�Ѻ�����Ҵ���§�繵�Ƿ������ʴ�����ŧ ��駹��������Ѻ�����״�ͧ��鹼�Ǵ��� ��Ҿ�鹷�����դ����״�ҡ�����ç�� �ѵ������ҹ�鹡��������ö�������ŧ����дǡ Show -��� ���繻Ѩ��·���Ӥѭ�ա��С��˹�� ����������������ͧ����Դ��� ����ջ���ҳ���㹾�鹷�����ҡ��з�������������ѧ�����Դ������������Ǵ���Ǣ�� ��ж�Ҿ�鹷�����յ�����˭軡���������ҡ ������ҡ�ת��ª����ִ˹�ҴԹ�����觷�����Դ����������ͧ����Ǵ������觢���ա -��Դ�ͧ�Թ����ç���ҧ�ͧ�Թ���ռŵ�͡���������ͧ��Ŵ����蹡ѹ ��Ҿ�鹷���鹻�Сͺ�����Թ����ʴ �����ᵡ ����¡��Թ���� ����դ�����ҹ�ҹ�ҡ�����Թ�ط�������ᵡ �������������Թ�ҡ 1. มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด 2. สาระการเรียนรู้ 3. สาระสำคัญ คำแนะนำ กิจกรรมที่ 1.6 ดาวน์โหลดใบงาน มวล คือ ปริมาณเนื้อของสารทั้งหมดที่ประกอบกันเป็นวัตถุ โดยน้ำหนักของวัตถุจะขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุ ถ้ามวลมากน้ำหนักก็จะมากและมวลน้อยน้ำหนักก็จะน้อยมวลยังมีผลต่อความยากง่ายในการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของวัตถุ วัตถุที่มีมวลมากจะเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ได้ยากกว่าวัตถุที่มีมวลน้อย ดังนั้น มวลของวัตถุนอกจากจะหมายถึงเนื้อทั้งหมดของวัตถุนั้นแล้วยังหมายถึงการต้านการเปลี่ยนแปลง การเคลื่อนที่ของวัตถุนั้นด้วย วัตถุที่ 1 มีความหนาแน่นน้อย มวลน้อย น้ำหนักน้อย (การต้านการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่น้อย)
ถ้ารถขนาดต่างกันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากันคันใหญ่ต้องออกแรงมากกว่าคันเล็กและในการหยุดรถคันใหญ่ต้องออกแรงต้านเพื่อให้รถหยุดเคลื่อนที่มากกว่าเช่นกัน 1.1 ผลของแรงลัพธ์กระทำต่อวัตถุ แรงและการเคลื่อนที่ ในแต่ละวันมนุษย์ต้องใช้แรงเพื่อทำกิจกรรมต่างๆ มากมาย เช่นการเคลื่อนย้ายวัตถุ สิ่งจองเครื่องใช้ต่าง ๆ เป็นต้น ถ้าสิ่งของนั้นหนักและมีขนาดใหญ่มาก ก็ต้องออกแรงมากหรืออาจใช้แรงจากแหล่งต่างๆ มาช่วยในการผ่อนแรง แรงและการเคลื่อนที่ การออกแรงกรณีใด ๆจะมีผลทำให้วัตถุที่ถูกแรงกระทำ มีลักษณะดังต่อไปนี้
แรงลัพธ์และการใช้ประโยชน์ การออกแรงกระทำต่อวัตถุโดยการออกแรงดึงวัตถุ หรือการออกแรงผลักวัตถุ อาจมีผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ เช่น เมื่อออกแรงดึงเก้าอี้ หรือออกแรงผลักเก้าอี้จะทำให้เก้าอี้เคลื่อนที่ แรงลัพธ์ เกิดจากแรงหลายแรงมากระทำกับวัตถุชิ้นหนึ่ง ถ้าผลของแรงหลายแรงที่กระทำกับวัตถุนั้น ไม่ทำให้วัตถุเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ อาจกล่าวได้ว่าแรงลัพธ์ที่เกิดขึ้นนั้น มีค่าเป็น ศูนย์ *แรง มีหน่วยเป็นนิวตัน
ผลของแรงเสียดทาน แรงเสียดทานทำให้เกิดประโยชน์ และโทษต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์มากมาย เช่น การเดินหรือวิ่งแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นที่เท้า หรือ พื้นรองเท้า กับพื้นถนนทำให้มนุษย์สามารถเคลื่อนที่ได้ โดยไม่ลื่นล้ม บางครั้งแรงเสียดทานก็ทำให้เกิดอันตรายและเป็นโทษต่อมนุษย์ได้ เช่น แรงเสียดทานทำให้เกิดความร้อนขึ้นมา ซึ่งอาจเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดไฟไหม้ป่าขึ้นได้ หรือในกรณีที่ลมในยางรถยนต์ มีปริมาณน้อยเกินไป จะทำให้เกิดแรงเสียดทานระหว่างล้อรถกับถนนมากขึ้น ทำให้ต้องใช้พลังงานในการเคลื่อนที่มากยิ่งขึ้น ทำให้สิ้นเปลืองพลังงาน แรงกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ (แรงที่กระทำต่อวัตถุ) การออกแรงกระทำต่อวัตถุอาจทำให้วัตถุเคลื่อนที่ได้ หรือวัตถุอาจไม่เคลื่อนที่ เนื่องจากมีแรงย่อยอื่นมาร่วมกระทำ ทำให้เกิดการหักล้างของแรงในปริมาณเวกเตอร์ ดังนั้นวัตถุที่จะเคลื่อนที่ได้หรือไม่ได้ก็ขึ้นอยู่กับแรงลัพธ์ที่มากระทำต่อวัตถุนั่นเอง เมื่อออกแรงกระทำต่อวัตถุแล้ววัตถุไม่เคลื่อนที่ เนื่องจากถูกหักล้างด้วยแรงอื่นที่ร่วมกระทำต่อวัตถุนั้น แต่ไม่ว่าวัตถุนั้นจะเคลื่อนที่หรือไม่เคลื่อนที่ก็ตามจะเกิดแรงลัพธ์ของวัตถุเสมอ แรงเป็นปริมาณที่มีขนาดและทิศทาง แรงจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์ การรวมแรงต้องรวมแบบเวกเตอร์ ในการรวมแรงหลายๆ แรงที่กระทำต่อวัตถุ ถ้าผลรวมของแรงที่ได้เป็นศูนย์แสดงว่า วัตถุนั้นอยู่ในสภาพสมดุล เมื่อปล่อยวัตถุ วัตถุนั้นจะตกลงสู่พื้นดิน แสดงว่ามีแรงกระทำต่อวัตถุ ซึ่งแรงนั้นเกิดจากแรงดึงดูดที่โลกกระทำต่อวัตถุ หรือที่เรียกว่า แรงโน้มถ่วงของโลก หรือน้ำหนักของวัตถุนั่นเอง แรงโน้มถ่วงนี้จะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุ ในการลากวัตถุให้เคลื่อนที่ไปบนพื้นผิวจะมีแรงต้านการเคลื่อนที่ เรียกแรงนี้ว่า แรงเสียดทาน ซึ่งแรงเสียดทานจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับลักษณะผิวสัมผัสระหว่างวัตถุทั้งสองและแรงที่วัตถุกดพื้น กิจกรรมบางอย่างต้องการให้ผิวสัมผัสมีแรงเสียดทาน แต่กิจกรรมบางอย่างต้องการลดแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัส เมื่อออกแรงแล้วทำให้วัตถุเคลื่อนที่ไปตามแนวแรงนั้น เรียกว่า มีการทำงาน คำนวณหาค่าของงานที่ทำได้จากผลคูณของแรงและระยะทางในแนวเดียวกันกับแรง และกำหนดให้งานที่ทำได้ในหนึ่งหน่วยเวลา คือ กำลัง ในบางกรณี เมื่อออกแรงกระทำต่อวัตถุอาจทำให้วัตถุหมุน เรียกว่าเกิดโมเมนต์ของแรง ซึ่งเกิดเมื่อแรงที่กระทำมีทิศตั้งฉากกับระยะทางจากจุดหมุนไปยังแนวแรง การหมุนนี้มีทั้งหมุนในทิศตามเข็มนาฬิกา และทวนเข็มนาฬิกา โดยถ้าผลรวมของโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกาเท่ากับผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา วัตถุจะอยู่ในสภาพสมดุล เมื่อมีแรงกระทำต่อวัตถุทำให้วัตถุเคลื่อนที่สามารถวัดอัตราเร็วหรือขนาดของความเร็วของการเคลื่อนที่ได้จากการใช้เครื่องเคาะสัญญาณเวลา วัตถุที่เคลื่อนที่โดยมีความเร็วเปลี่ยนไป เรียกว่า วัตถุเคลื่อนที่โดยมีความเร่ง โดยความเร่งจะมีทิศเดียวกับทิศของแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุ การเคลื่อนที่ของวัตถุนอกจากจะเคลื่อนที่ในแนวตรงแล้ว ยังมีการเคลื่อนที่แบบอื่นอีก เช่น การเคลื่อนที่แบบโพรเจคไทล์ ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แนวโค้ง โดยได้ระยะทางในแนวราบและแนวดิ่งพร้อมๆ กัน การเคลื่อนที่ในแนววงกลม เป็นการเคลื่อนที่ที่มีแรงกระทำต่อวัตถุในทิศเข้าสู่ศูนย์กลาง แรงลัพธ์ หรือแรงรวม หมายถึง ผลรวมของแรงย่อยแบบเวกเตอร์ของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อวัตถุ ถ้าแรงลัพธ์มีค่าเป็นศูนย์ แสดงว่าวัตถุไม่มีการเคลื่อนที่อันเนื่องมาจากแรงที่มากระทำต่อวัตถุ แรงย่อย หมายถึง แรงที่เป็นองค์ประกอบของแรงลัพธ์ การหาค่าแรงลัพธ์จากเวกเตอร์
การเขียนปริมาณเวกเตอร์ เขียนแทนด้วยเส้นตรงที่มีหัวลูกศรกำกับความยาวของเส้นตรงแทนขนาดของเวกเตอร์ และหัวลูกศรแทนทิศทางของเวกเตอร์ การเขียนสัญลักษณ์ของเวกเตอร์เขียนได้หลายแบบ เช่น เวกเตอร์ A สามารถเขียนสัญลักษณ์แทนเป็น หรือ a การหาแรงรวมหรือแรงลัพธ์ด้วยการเขียนรูป
1.3 แรงพยุง จากกฏความโน้มถ่วงของนิวตัน แรงโน้มถ่วง (gravity) ของโลกที่กระทำกับวัตถุมวลใดๆ ในที่นี้จะศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างมวลและน้ำหนักของมวล ว่า แรงสามารถทำให้วัตถุเปลี่ยนรูปร่างหรือเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ เช่น ถ้าปล่อยมือจากวัตถุที่ถือไว้ วัตถุจะเปลี่ยนแปลงสภาพการเคลื่อนที่ตกลงสู่พื้นเนื่องจากมีแรงดึงดูดของโลกที่กระทำต่อวัตถุ หรือที่เรียกว่า แรงโน้มถ่วงของโลก โดยแรงนี้จะมีค่ามากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุนั้นๆ โดยวัตถุที่มีมวลมากก็จะมีน้ำหนักมาก วัตถุที่มีมวลน้อยก็จะมีน้ำหนักน้อย ประโยชน์ที่ได้จากแรงโน้มถ่วงของโลก เช่น ทำให้วัตถุต่างๆ ไม่ลอยออกไปนอกโลก ทำให้น้ำไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำและใช้พลังงานของน้ำในการผลิตกระแสไฟฟ้า มวล คือ ปริมาณเนื้อของสารซึ่งมีค่าคงตัว มีหน่วยเป็นกิโลกรัม น้ำหนัก ของวัตถุบนโลก เกิดจากแรงดึงดูดระหว่างมวลของวัตถุและโลก น้ำหนักของวัตถุชิ้นหนึ่งๆ เมื่อชั่งในปริมาณต่างกันจะมีค่าต่างกัน โดยน้ำหนักของมวล 1 กิโลกรัมที่บริเวณเส้นศูนย์สูตรมีค่าประมาณ 9.78 นิวตัน ในขณะที่น้ำหนักของมวล 1 กิโลกรัม ที่บริเวณขั้วโลกมีค่าประมาณ 9.83 นิวตัน 1.4 แรงเสียดทาน แรงเสียดทาน (friction) หมายถึง แรงที่ต่อต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ แรงเสียดทานเกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุกับผิวของพื้น เช่น เมื่อเราเข็นรถเข็นเด็ก ปัจจัยที่มีผลต่อแรงเสียดทาน คือ
จากสรุปจากผลการทดลอง ได้ว่า "แรงต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เกิดขึ้นบริเวณผิวสัมผัสของวัตถุทั้งสองขณะเคลื่อนที่ คือ แรงเสียดทาน" นอกจากนี้ แรงเสียดทานจะมีค่าเปลี่ยนไปเมื่อลักษณะผิวสัมผัสระหว่างวัตถุเปลี่ยนไป โดยถ้าผิวสัมผัสเป็นผิวหยาบหรือขรุขระ แรงเสียดทานจะมีค่ามาก แต่ถ้าผิวสัมผัสเรียบหรือลื่น แรงเสียดทานจะมีค่าน้อย ความต่างมวลของวัตถุกับแรงเสียดทาน "แรงเสียดทานจะมีค่าเพิ่มขึ้น เมื่อจำนวนถุงทรายเพิ่มขึ้น เพราะเมื่อจำนวนถุงทรายเพิ่มขึ้น แรงที่ถุงทรายกดพื้นก็จะมากขึ้นด้วย แสดงว่า แรงเสียดทานระหว่างวัตถุคู่หนึ่งๆ จะมากขึ้นกับแรงที่วัตถุกดพื้นมีค่ามากขึ้น ประเภทของแรงเสียดทาน แรงเสียดทานแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
สูตรการหาค่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทาน (µ) ดังนี้ ตัวอย่าง การหาค่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทาน แรงเสียดทานมีทั้งประโยชน์และโทษ บางครั้งในชีวิตประจำวันเราก็ได้ประโยชน์จากแรงเสียดทาน การเกิดความฝืดช่วยในการเดินได้เร็วและไม่ลื่น เป็นต้น ประโยชน์และโทษของแรงเสียดทาน มนุษย์เรามีความรู้เกี่ยวกับแรงเสียดทานมาใช้ประโยชน์ เพื่ออำนวยความสะดวกในชีวิตประจำวัน ดังนี้
แรงเสียดทานทำให้สิ้นเปลืองพลังงานและทำให้เกิดการสึกหรอของอุปกรณ์ต่างๆ ในเครื่องจักร ดังนั้นการหาวิธีลดแรงเสียดทาน เพื่อรักษาประสิทธิภาพในการทำงานของเครื่องจักรกลทั้งหลาย คือ 1.5 โมเมนต์ของแรงเสียดทาน โมเมนต์ (moment) เป็นความสามารถของแรงในการหมุนวัตถุรอบจุดหมุน ขนาดของโมเมนต์หาได้จาก แรงคูณกับระยะทางตั้งฉากจากจุดที่แรงกระทำไปยังจุดหมุน เมื่อมีแรงภายนอกมากระทำต่อวัตถุ โดยแนวแรงไม่ผ่านจุดศูนย์กลางมวล วัตถุนั้นจะหมุนรอบๆ จุดศูนย์กลางมวล ผลของการเกิดขึ้นเรียกว่า โมเมนต์ เช่น การปั่นจักรยาน การเปิดฝาขวด การเปิดประตู เป็นต้น โมเมนต์ เป็นผลคูณของแรงกับระยะทางในแนวตั้งฉากจากจุดที่แรงกระทำไปยังจุดหมุนหน่วยของโมเมนต์ คือ ชนิดของโมเมนต์จำแนกตามลักษณะของการหมุน คือ กฎของโมเมนต์ เมื่อวัตถุหนึ่งถูกกระทำด้วยแรงหลายแรง ซึ่งแรงกระทำนั้นๆ ทำให้วัตถุอยู่ในภาวะสมดุล (ไม่เคลื่อนที่และไม่หมุน) พบว่า ปัจจัยอะไรที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อแรงและการเคลื่อนที่
น้ำหนัก (Weight) คือแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุที่มีมวลซึ่งส่งผลให้วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงตัว น้ำหนักเป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็นนิวตัน (Newton)
แรงที่มีผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุอย่างไรแรงทำให้วัตถุเกิดการเคลื่อนที่ ได้แก่ เปลี่ยนจากหยุดนิ่งเป็นเคลื่อนที่ เปลี่ยนจากเคลื่อนที่เป็นหยุดนิ่ง เคลื่อนที่เร็วขึ้น เคลื่อนที่ช้าลง หรือเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่
มวลมีผลต่อการเคลื่อนที่อย่างไร ป.4มวล คือ ปริมาณเนื้อของสารทั้งหมดที่ประกอบกันเป็นวัตถุ โดยน้ำหนักของวัตถุจะขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุ ถ้ามวลมากน้ำหนักก็จะมากและมวลน้อยน้ำหนักก็จะน้อยมวลยังมีผลต่อความยากง่ายในการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของวัตถุ วัตถุที่มีมวลมากจะเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ได้ยากกว่าวัตถุที่มีมวลน้อย ดังนั้น มวลของวัตถุนอกจากจะหมายถึงเนื้อ ...
ปัจจัยใดมีผลต่อแรงต้านการเคลื่อนที่แรงเสียดทาน (friction) หมายถึง แรงที่ต่อต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ แรงเสียดทานเกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุกับผิวของพื้น เช่น เมื่อเราเข็นรถเข็นเด็ก ปัจจัยที่มีผลต่อแรงเสียดทาน คือ น้ำหนักของวัตถุ วัตถุที่มีน้ำหนักกดทับลงบนพื้นผิวมากจะมีแรงเสียดทานมากกว่าวัตถุที่มีน้ำหนักกดทับลงบนพื้นผิวน้อย
|