ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ


          �������͹���ͧ��� (mass movement) ���¶֧ ��÷����ʴظ����ҵԷ�����躹���͡�š �� �Թ �Թ ������ �ա������͹����������Ҵ���§�ͧ��鹷�� ������ç�֧�ٴ�ͧ�š ��觡������͹���ͧ��ʴ�����ҹ�� �Դ�ҡ�Ѩ��·���Ӥѭ���»�С������

          -�����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

           -��� ���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

ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ

1. มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด
     ว 2.2 เข้าใจธรรมชาติของแรงในชีวิตประจำวัน ผลของแรงที่กระทำต่อวัตถุ ลักษณะการเคลื่อนที่แบบต่างๆ ของวัตถุ รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์
             ว 2.2  ป.4/1  ระบุผลของแรงโน้มถ่วงที่มีต่อวัตถุจากหลักฐานเชิงประจักษ์
                     ป.4/2  ใช้เครื่องชั่งสปริงในการวัดน้ำหนักของวัตถุ
                     ป.4/3  บรรยายมวลของวัตถุที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของวัตถุจากหลักฐานเชิงประจักษ์

2. สาระการเรียนรู้
    2.1 สาระการเรียนรู้แกนกลาง
              1) แรงโน้มถ่วงของโลกเป็นแรงดึงดูดที่โลกกระทำต่อวัตถุต่างๆ บนโลก มีทิศทางเข้าสู่จุดศูนย์กลางของโลกจึงมีผลทำให้วัตถุตกลงสู่พื้นโลกเสมอ
           2) แรงโน้มถ่วงของโลกทำให้วัตถุมีน้ำหนัก โดยวัดน้ำหนักของวัตถุได้จากเครื่องชั่งสปริง
           3) มวลของวัตถุ คือ ปริมาณเนื้อของสารทั้งหมดที่ประกอบกันเป็นวัตถุ ซึ่งมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของวัตถุ

3. สาระสำคัญ
           แรงโน้มถ่วงของโลกเป็นแรงดึงดูดที่โลกกระทำต่อมวลของวัตถุทุกชนิดที่อยู่บนโลกและที่อยู่ใกล้โลก ซึ่งเป็นแรงไม่สัมผัส และมีทิศทางเข้าสู่จุดศูนย์กลางของโลก   ทำให้วัตถุมีน้ำหนักและตกลงสู่พื้นโลกเสมอ ซึ่งเราสามารถวัดน้ำหนักของวัตถุได้โดยใช้เครื่องชั่งสปริง

คำแนะนำ 
         1. ศึกษาเนื้อหาวิชาตามหัวข้อต่าง ๆ  ในหน่วยการเรียนรู้
         2. ทำกิจกรรมการเรียนรู้จากกิจกรรมที่ 1.6

กิจกรรมที่ 1.6  ดาวน์โหลดใบงาน 
เฉลยกิจกรรมที่ 1.6   ดาวน์โหลดเฉลย

  
ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ

              มวล คือ ปริมาณเนื้อของสารทั้งหมดที่ประกอบกันเป็นวัตถุ โดยน้ำหนักของวัตถุจะขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุ ถ้ามวลมากน้ำหนักก็จะมากและมวลน้อยน้ำหนักก็จะน้อยมวลยังมีผลต่อความยากง่ายในการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของวัตถุ วัตถุที่มีมวลมากจะเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ได้ยากกว่าวัตถุที่มีมวลน้อย ดังนั้น มวลของวัตถุนอกจากจะหมายถึงเนื้อทั้งหมดของวัตถุนั้นแล้วยังหมายถึงการต้านการเปลี่ยนแปลง การเคลื่อนที่ของวัตถุนั้นด้วย

ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ

 วัตถุที่ 1 มีความหนาแน่นน้อย มวลน้อย น้ำหนักน้อย (การต้านการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่น้อย)
 วัตถุที่ 2 มีความหนาแน่นมาก มวลมาก น้ำหนักมาก (การต้านการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่มาก)


            ถ้าออกแรงกระทำต่อวัตถุทั้งสองขนาดเท่ากันวัตถุที่มีมวลน้อยกว่าจะสามารถเคลื่อนที่ได้ไกลกว่า  เนื่องจากแรงต้านการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่น้อยกว่า เช่น ออกแรงลากกล่องไม้ กล่องเหล็ก กล่องกระดาษขนาดเท่า ๆ  กัน  กล่องกระดาษจะเคลื่อนที่ได้ง่ายและไกลกว่า

          ถ้ารถขนาดต่างกันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากันคันใหญ่ต้องออกแรงมากกว่าคันเล็กและในการหยุดรถคันใหญ่ต้องออกแรงต้านเพื่อให้รถหยุดเคลื่อนที่มากกว่าเช่นกัน       

ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ
ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ

1.1 ผลของแรงลัพธ์กระทำต่อวัตถุ 

แรงและการเคลื่อนที่

    ในแต่ละวันมนุษย์ต้องใช้แรงเพื่อทำกิจกรรมต่างๆ มากมาย เช่นการเคลื่อนย้ายวัตถุ สิ่งจองเครื่องใช้ต่าง ๆ เป็นต้น   ถ้าสิ่งของนั้นหนักและมีขนาดใหญ่มาก  ก็ต้องออกแรงมากหรืออาจใช้แรงจากแหล่งต่างๆ มาช่วยในการผ่อนแรง

แรงและการเคลื่อนที่

  การออกแรงกรณีใด ๆจะมีผลทำให้วัตถุที่ถูกแรงกระทำ มีลักษณะดังต่อไปนี้


1.   ทำให้วัตถุที่อยู่นิ่งเกิดการเคลื่อนที่ แช่นการออกแรงเตะลูกฟุตบอล การเคลื่อนย้ายสิ่งของเครื่องใช้ต่างๆ เป็นต้น
2.   ทำให้วัตถุที่กำลังเคลื่อนที่อยู่เปลี่ยนทิศทางในการเคลื่อนที่หรือหยุดนิ่ง เช่นผู้รักษาประตูปัดหรือรับลูกฟุตบอลที่ถูกเตะมา  เป็นต้น
3.   ทำให้วัตถุเปลี่ยนรูปร่างไปจากเดิม  เช่นการปั้นดินเหนียวให้เป็นรูปร่างต่าง ๆ เป็นต้น

แรงลัพธ์และการใช้ประโยชน์
                   

 การออกแรงกระทำต่อวัตถุโดยการออกแรงดึงวัตถุ หรือการออกแรงผลักวัตถุ  อาจมีผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ เช่น  เมื่อออกแรงดึงเก้าอี้ หรือออกแรงผลักเก้าอี้จะทำให้เก้าอี้เคลื่อนที่
 การออกแรงลากวัตถุให้เคลื่อนที่ไปได้นั้นทำได้หลายวิธี ถ้าหากมีคนสองคนช่วยกันออกแรงลาก  ก็จะทำให้โต๊ะเคลื่อนที่ได้ง่ายขึ้น  แสดงว่าเมื่อคนสองคนออกแรงลากวัตถุไปในทำศทางต่าง ๆ กัน จะทำให้เกิดแรงรวมขึ้นเรียกว่า   แรงลัพธ์

        แรงลัพธ์  เกิดจากแรงหลายแรงมากระทำกับวัตถุชิ้นหนึ่ง ถ้าผลของแรงหลายแรงที่กระทำกับวัตถุนั้น  ไม่ทำให้วัตถุเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่  อาจกล่าวได้ว่าแรงลัพธ์ที่เกิดขึ้นนั้น มีค่าเป็น ศูนย์

*แรง มีหน่วยเป็นนิวตัน


1.2 แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา


         แรงที่เกิดขึ้นที่ผิวสัมผัสของวัตถุต่าง ๆ ซึ่งต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ เรียกว่า แรงเสียดทาน    เเรงชนิดนี้เป็นแรงที่ขึ้นกับผิวสัมผัสของวัตถุ  ถ้าเปลี่ยนผิวสัมผัสของวัตถุ  จะทำให้แรงเสียดทานที่เกิดขึ้น เปลี่ยนแปลงไปด้วย เช่นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างไม้กับเหรียญ จะแตกต่างจากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างกระดาษทรายกับเหรียญ

   ผลของแรงเสียดทาน

  แรงเสียดทานทำให้เกิดประโยชน์ และโทษต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์มากมาย เช่น การเดินหรือวิ่งแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นที่เท้า หรือ พื้นรองเท้า กับพื้นถนนทำให้มนุษย์สามารถเคลื่อนที่ได้ โดยไม่ลื่นล้ม
  แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นที่ผิวยางของล้อรถกับพื้นถนน ทำให้รถสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้ และยังช่วยให้หยุดรถได้ง่ายด้วย

  บางครั้งแรงเสียดทานก็ทำให้เกิดอันตรายและเป็นโทษต่อมนุษย์ได้ เช่น แรงเสียดทานทำให้เกิดความร้อนขึ้นมา ซึ่งอาจเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดไฟไหม้ป่าขึ้นได้

  หรือในกรณีที่ลมในยางรถยนต์ มีปริมาณน้อยเกินไป จะทำให้เกิดแรงเสียดทานระหว่างล้อรถกับถนนมากขึ้น  ทำให้ต้องใช้พลังงานในการเคลื่อนที่มากยิ่งขึ้น ทำให้สิ้นเปลืองพลังงาน
  การขัดท้องเรือให้เรียบ  และทาด้วยสี  หรือ น้ำมัน ทำให้ท้องเรือลื่น สามารถเคลื่อนที่ในน้ำได้สะดวกยิ่งขึ้น
  การใช้ตลับลูกปืนในเครื่องใช้และอุปกรณ์ต่าง ๆ เพื่อช่วยลดแรงเสียดทานในวัตถุนั้น ๆ เช่นตลับลูกปืนในรถจักรยานยนต์ตลับลูกปืนในสว่านไฟฟ้า เป็นต้น
  การออกแบบรูปร่างของยานพาหนะให้ด้านอากาศน้อยที่สุด จะช่วยลดแรงเสียดทานได้ ทำให้ยานพาหนะแล่นได้เร็ว เช่นการออกแบบรถ รถแข่ง จรวด เครื่องบิน เรือเร็ว เป็นต้น

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

แรงชนิดต่าง

แรงลัพธ์ หรือแรงรวม หมายถึง ผลรวมของแรงย่อยแบบเวกเตอร์ของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อวัตถุ ถ้าแรงลัพธ์มีค่าเป็นศูนย์ แสดงว่าวัตถุไม่มีการเคลื่อนที่อันเนื่องมาจากแรงที่มากระทำต่อวัตถุ

ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ


แรงย่อย หมายถึง แรงที่เป็นองค์ประกอบของแรงลัพธ์

การหาค่าแรงลัพธ์จากเวกเตอร์

  1. เมื่อแรงย่อยมีทิศทางเดียวกัน ให้นำแรงย่อยมารวมกัน สามารถเขียนเวกเตอร์แทนแรงได้ด้วยเส้นตรงและหัวลูกศร
  2. เมื่อแรงย่อยมีทิศทางตรงกันข้าม ให้นำค่าของแรงย่อยมาหักล้างกัน เวกเตอร์ของแรงลัพธ์จะมีทิศไปทางแรงที่มากกว่า ค่าของแรงลัพธ์เท่ากับผลต่างของแรงย่อยทั้งสอง
  1. ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ


  2. ถ้าแรงย่อยเท่ากัน แต่มีทิศทางตรงข้าม จะได้แรงลัพธ์มีค่าเป็นศูนย์และไม่มีความเร่ง ดังนั้นวัตถุจะคงสภาพเดิม

    ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ


การเขียนปริมาณเวกเตอร์ เขียนแทนด้วยเส้นตรงที่มีหัวลูกศรกำกับความยาวของเส้นตรงแทนขนาดของเวกเตอร์ และหัวลูกศรแทนทิศทางของเวกเตอร์ การเขียนสัญลักษณ์ของเวกเตอร์เขียนได้หลายแบบ เช่น เวกเตอร์ A สามารถเขียนสัญลักษณ์แทนเป็น  หรือ a

การหาแรงรวมหรือแรงลัพธ์ด้วยการเขียนรูป

  1. ใช้เส้นตรงแทนขนาดของแรงและใช้ลูกศรแทนทิศของแรง
  2. เริ่มต้นด้วยแรงตัวที่ 1 แล้วนำแรงตัวที่ 2 มาชนโดยให้หางลูกศรของแรงตัวที่ 1 ชนกับหัวลูกศรของแรงตัวที่ 1 ต่อกันเช่นนี้เรื่อยไป

ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ


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

ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ


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

ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ


ปัจจัยที่มีผลต่อแรงเสียดทาน คือ
  1. น้ำหนักของวัตถุ วัตถุที่มีน้ำหนักกดทับลงบนพื้นผิวมากจะมีแรงเสียดทานมากกว่าวัตถุที่มีน้ำหนักกดทับลงบนพื้นผิวน้อย

  2. พื้นผิวสัมผัส ผิวสัมผัสที่เรียบจะเกิดแรงเสียดทานน้อยกว่าผิวสัมผัสที่ขรุขระจากนั้นน้องๆ ดูการทดลองเรื่องแรงต้านทานการเคลื่อนที่ของวัตถุ ดังนี้

ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ


จากสรุปจากผลการทดลอง ได้ว่า "แรงต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เกิดขึ้นบริเวณผิวสัมผัสของวัตถุทั้งสองขณะเคลื่อนที่ คือ แรงเสียดทาน"

นอกจากนี้ แรงเสียดทานจะมีค่าเปลี่ยนไปเมื่อลักษณะผิวสัมผัสระหว่างวัตถุเปลี่ยนไป โดยถ้าผิวสัมผัสเป็นผิวหยาบหรือขรุขระ แรงเสียดทานจะมีค่ามาก แต่ถ้าผิวสัมผัสเรียบหรือลื่น แรงเสียดทานจะมีค่าน้อย

ความต่างมวลของวัตถุกับแรงเสียดทาน

"แรงเสียดทานจะมีค่าเพิ่มขึ้น เมื่อจำนวนถุงทรายเพิ่มขึ้น เพราะเมื่อจำนวนถุงทรายเพิ่มขึ้น แรงที่ถุงทรายกดพื้นก็จะมากขึ้นด้วย แสดงว่า แรงเสียดทานระหว่างวัตถุคู่หนึ่งๆ จะมากขึ้นกับแรงที่วัตถุกดพื้นมีค่ามากขึ้น

ประเภทของแรงเสียดทาน

แรงเสียดทานแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

  • แรงเสียดทานสถิต (fs) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุอยู่นิ่ง จนถึงเริ่มต้นเคลื่อนที่

  • แรงเสียดทานจลน์ (fk) เป็นแรงเสียดทานขณะวัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว ซึ่งจะมีค่าน้อยกว่าแรงเสียดทานสถิต
ค่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทาน เป็นค่าตัวเลขที่แสดงว่าเกิดแรงเสียดทานขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ 2 สิ่ง มากน้อยเพียงใด ใช้สัญลักษณ์แทนด้วยตัวอักษร µ (มิว) 

สูตรการหาค่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทาน (µ) ดังนี้


ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ


ตัวอย่าง การหาค่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทาน

แรงเสียดทานมีทั้งประโยชน์และโทษ บางครั้งในชีวิตประจำวันเราก็ได้ประโยชน์จากแรงเสียดทาน การเกิดความฝืดช่วยในการเดินได้เร็วและไม่ลื่น เป็นต้น

ประโยชน์และโทษของแรงเสียดทาน

มนุษย์เรามีความรู้เกี่ยวกับแรงเสียดทานมาใช้ประโยชน์ เพื่ออำนวยความสะดวกในชีวิตประจำวัน ดังนี้

  1. ช่วยให้รถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้ ยางรถจึงมีร่องยางช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการยึดเกาะถนนที่เรียกว่า ดอกยาง

  2. ช่วยให้รถถอยหลังได้ ยางรถยนต์จึงมีลวดลายดอกยางเพื่อช่วยในการยึดเกาะถนน

  3. การเดินบนพื้นต้องอาศัยแรงเสียดทาน จึงควรใช้รองเท้าที่มีพื้นเป็นยางและมีลวดลายขรุขระ ไม่ควรใช้รองเท้าแบบพื้นเรียบ แรงเสียดทานน้อยจะทำให้ลื่น

  4. นักวิ่งเร็วที่ใช้รองเท้าพื้นตะปู เพื่อเพิ่มแรงเสียดทาน ทำให้มีแรงยึดเกาะกับพื้นผิวลู่วิ่งช่วยให้วิ่งได้เร็วขึ้น
โทษของแรงเสียดทาน

แรงเสียดทานทำให้สิ้นเปลืองพลังงานและทำให้เกิดการสึกหรอของอุปกรณ์ต่างๆ ในเครื่องจักร ดังนั้นการหาวิธีลดแรงเสียดทาน เพื่อรักษาประสิทธิภาพในการทำงานของเครื่องจักรกลทั้งหลาย คือ

ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ


1.5 โมเมนต์ของแรงเสียดทาน

โมเมนต์ (moment) เป็นความสามารถของแรงในการหมุนวัตถุรอบจุดหมุน ขนาดของโมเมนต์หาได้จาก แรงคูณกับระยะทางตั้งฉากจากจุดที่แรงกระทำไปยังจุดหมุน

ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ


เมื่อมีแรงภายนอกมากระทำต่อวัตถุ โดยแนวแรงไม่ผ่านจุดศูนย์กลางมวล วัตถุนั้นจะหมุนรอบๆ จุดศูนย์กลางมวล ผลของการเกิดขึ้นเรียกว่า โมเมนต์

เช่น การปั่นจักรยาน การเปิดฝาขวด การเปิดประตู เป็นต้น

ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ


โมเมนต์ เป็นผลคูณของแรงกับระยะทางในแนวตั้งฉากจากจุดที่แรงกระทำไปยังจุดหมุนหน่วยของโมเมนต์ คือ

ชนิดของโมเมนต์จำแนกตามลักษณะของการหมุน คือ

ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ


กฎของโมเมนต์

เมื่อวัตถุหนึ่งถูกกระทำด้วยแรงหลายแรง ซึ่งแรงกระทำนั้นๆ ทำให้วัตถุอยู่ในภาวะสมดุล (ไม่เคลื่อนที่และไม่หมุน) พบว่า

ปัจจัยอะไรที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ

ปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อแรงและการเคลื่อนที่ น้ำหนัก (Weight) คือแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุที่มีมวลซึ่งส่งผลให้วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงตัว น้ำหนักเป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็นนิวตัน (Newton)

แรงที่มีผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุอย่างไร

แรงทำให้วัตถุเกิดการเคลื่อนที่ ได้แก่ เปลี่ยนจากหยุดนิ่งเป็นเคลื่อนที่ เปลี่ยนจากเคลื่อนที่เป็นหยุดนิ่ง เคลื่อนที่เร็วขึ้น เคลื่อนที่ช้าลง หรือเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่

มวลมีผลต่อการเคลื่อนที่อย่างไร ป.4

มวล คือ ปริมาณเนื้อของสารทั้งหมดที่ประกอบกันเป็นวัตถุ โดยน้ำหนักของวัตถุจะขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุ ถ้ามวลมากน้ำหนักก็จะมากและมวลน้อยน้ำหนักก็จะน้อยมวลยังมีผลต่อความยากง่ายในการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของวัตถุ วัตถุที่มีมวลมากจะเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ได้ยากกว่าวัตถุที่มีมวลน้อย ดังนั้น มวลของวัตถุนอกจากจะหมายถึงเนื้อ ...

ปัจจัยใดมีผลต่อแรงต้านการเคลื่อนที่

แรงเสียดทาน (friction) หมายถึง แรงที่ต่อต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ แรงเสียดทานเกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุกับผิวของพื้น เช่น เมื่อเราเข็นรถเข็นเด็ก ปัจจัยที่มีผลต่อแรงเสียดทาน คือ น้ำหนักของวัตถุ วัตถุที่มีน้ำหนักกดทับลงบนพื้นผิวมากจะมีแรงเสียดทานมากกว่าวัตถุที่มีน้ำหนักกดทับลงบนพื้นผิวน้อย