13
ใใใใใใใใใ ใใใใใใใใใใใใใใใใใ - แแแแแแแแแแแแแแแแแแ แแแแแแแแแแแแแแแแแแแแ แแแแแแแแ แแแ แแแแแแแ แแแแแแแแแแแแแแแแแแแแ แแแ แแแแ แแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแ แแแแแแแแแแแแแแแ แแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแ แแแแแแ แแแแแ แแแแแแแแแแ แแแแแแแแแแแแแ แแแแแแแแแแแแแแแแแแแ แแแแแแ แแแแแแแแแแแแแแ F แแแแแแแแแแแแแแแ fs แแแแแแแแแแแแ แแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแแ แแแแแแแแแแแแแแ แแแแแแแ

21 ใบความรู้ เรื่องแรงเสียดทาน

  • Upload
    -

  • View
    13.495

  • Download
    3

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 21 ใบความรู้  เรื่องแรงเสียดทาน

ใบความรู้� เรู้� องแรู้งเสี�ยดทาน

- แรงเสี�ยดทานหมายถึ�ง แรงต้�านการเคลื่��อนท�� ของวั�ต้ถึ� ท�� เก�ดข�� นระหวั างผิ�วัท��สี�มผิ�สีก�น เช่ น เม��อออกแรงกระท#าก�บวั�ต้ถึ�เพื่��อให� วั�ต้ถึ�เคลื่��อนท�� จะม�แรงช่น�ดหน��งคอยต้�านไวั�ไม ให� วั�ต้ถึ� เคลื่��อนท�� แรงท��ต้�านน�� เร�ยกวั าแรงเสี�ยดทาน

จากร)ป เม��อออกแรงด�ง F จะม�แรงเสี�ยดทาน fs เก�ดข��นเสีมอ แลื่ะแรงท��งสีองจะม�ขนาดเท าก�นแลื่ะม�ท�ศต้รงข�ามก�น

Page 2: 21 ใบความรู้  เรื่องแรงเสียดทาน

แรู้งเสี�ยดทาน แบ�งได เป็�น 2 ชน�ดด�งน��

1. แรงเสี�ยดทานสีถึ�ต้ หมายถึ�งแรงเสี�ยดทานท�� เก�ดข��นเม��อม�แรงภายนอกมากระท#าต้ อวั�ต้ถึ�

แต้ วั�ต้ถึ�ย�งไม เคลื่��อนท�� (แรงเสี�ยดทานสีถึ�ต้ม�ได�หลื่ายค า เร��มต้��งแต้ ม�ค าเป-นศ)นย.ถึ�งค าสี)งท��สี�ด ซึ่��ง

ค าสี)งสี�ดน�� จะวั�ดได�ก0ต้ อเม��อวั�ต้ถึ�เร��มจะเคลื่��อนท�� )

2. แรงเสี�ยดทานจลื่น. หมายถึ�งแรงเสี�ยดทานท�� เก�ดข��นขณะท��วั�ต้ถึ�ก ก#าลื่�งเคลื่��อนท��ด�วัยควัามเร0วัคงต้�วั

สี�มป็รู้ะสี�ทธิ์�! ความเสี�ยดทาน

สี�มประสี�ทธิ์�3 ควัามเสี�ยดทานหมายถึ�ง อ�ต้ราสี วันระหวั างแรงฉุ�ดต้ อน5าหน�กท�� กด

Page 3: 21 ใบความรู้  เรื่องแรงเสียดทาน

เม��อก#าหนดให� µ เป-นสี�มประสี�ทธิ์�3 ควัามเสี�ยดทาน

F เป-นแรงฉุ�ด (N)

W เป-นน5าหน�กวั�ต้ถึ� (N)

จะได�

Page 4: 21 ใบความรู้  เรื่องแรงเสียดทาน

ตั�วอย�าง กลื่ องใบหน��งมวัลื่ 1 ก�โลื่กร�ม วัางอย) บนพื่��นท��ม�ควัามฝื8ดท��ม�สี�มประสี�ทธิ์�3ควัามเสี�ยดทาน เท าก�บ 0.5 ถึ�าออกแรงด�งขนาด 100 น�วัต้�น แลื่�วัท#าให�กลื่ องเคลื่��อนท��ได�ระยะกระจ�ด 2 เมต้ร จงหาก. งานของแรงด�งข. งานของแรงเสี�ยดทาน

ว�ธิ์�ท#า โจทย.ก#าหนด มวัลื่ m = 1 ก�โลื่กร�ม (kg) หร�อ น#�าหน�ก =

10 น�วัต้�น (N)

สี�มประสี�ทธิ์�3ควัามเสี�ยดทาน m = 0.5

แรงด�ง F = 100 น�วัต้�น (N)

ระยะกระจ�ด S = 2 เมต้ร (m)

ก. หางานของแรงด�งจากสี)ต้ร W = F S ( เม��อ F ค�อแรงด�ง )จะได� W = 100 N x 2 m = 200 J

Page 5: 21 ใบความรู้  เรื่องแรงเสียดทาน

ตัอบ งานของแรงด�ง เท าก�บ 200 จ)ลื่ข. หางานของแรู้งเสี�ยดทาน

จากสี)ต้ร W = f S ( เม��อ f ค�อ แรงเสี�ยดทาน แลื่ะ f = m N )

จะได� W = N x S= 0.5 x 10 N x ( - 2

m )= -10 J

ตัอบ งานของแรงเสี�ยดทาน เท าก�บ -10 จ)ลื่

* ข�อสี�งเกต้ ระยะกระจ�ดม�เคร��องหมายเป-นลื่บ เพื่ราะระยะกระจ�ดม�ท�ศต้รงข�ามก�บแรงเสี�ยดทาน งานท��ได�จ�งเป-นลื่บด�วัยแลื่ะ ค าของ N =

10 น�วัต้�น เพื่ราะ N ค�อ แรงปฏิ�ก�ร�ยาต้��งฉุากซึ่��งม�ค าเท าก�บน#�าหน�กของวั�ต้ถึ�ค#าถาม กลื่ องใบหน��งมวัลื่ 2 ก�โลื่กร�ม วัางอย) บนพื่��นท��ม�ควัามฝื8ดท��ม�สี�มประสี�ทธิ์�3ควัามเสี�ยดทาน เท าก�บ 0.2 ถึ�าออกแรงด�ง F แลื่�วัท#าให�กลื่ องเคลื่��อนท��ได�ระยะกระจ�ด 5 เมต้ร จงหางานของแรงเสี�ยดทาน

ป็'จจ�ยท� ม�ผลตั�อแรู้งเสี�ยดทานแรงเสี�ยดทานระหวั างผิ�วัสี�มผิ�สีจะม�ค ามากหร�อน�อยข��นอย) ก�บ1. แรู้งกดตั��งฉากก�บผ�วสี�มผ�สี ถึ�าแรงกดต้�วัฉุากก�บผิ�วัสี�มผิ�สีมากจะเก�ดแรงเสี�ยดทานมาก ถึ�าแรงกดต้��งฉุากก�บผิ�วัสี�มผิ�สีน�อยจะเก�ด

Page 6: 21 ใบความรู้  เรื่องแรงเสียดทาน

แรงเสี�ยดทานน�อย ด�งร)ป

รู้�ป็ ก แรู้งเสี�ยดทานนอย รู้�ป็ ข แรู้งเสี�ยดทานมาก

2. ล�กษณะของผ�วสี�มผ�สี ถึ�าผิ�วัสี�มผิ�สีหยาบ ขร�ขระจะเก�ดแรงเสี�ยดทานมาก ด�งร)ป ก สี วันผิ�วัสี�มผิ�สีเร�ยบลื่��นจะเก�ดแรงเสี�ยดทานน�อยด�งร)ป ข

รู้�ป็ ก แรู้งเสี�ยดทานมาก รู้�ป็ ข แรู้งเสี�ยดทานนอย

3. ชน�ดของผ�วสี�มผ�สี เช่ น คอนกร�ต้ก�บเหลื่0ก เหลื่0กก�บไม� จะเห0นวั าผิ�วัสี�มผิ�สีแต้ ลื่ะค) ม�ควัามหยาบ ขร�ขระ หร�อเร�ยบลื่��น เป-นม�นแต้กต้ างก�น ท#าให�เก�ดแรงเสี�ยดทานไม เท าก�น

การู้ลดแรู้งเสี�ยดทานการลื่ดแรงเสี�ยดทานสีามารถึท#าได�หลื่ายวั�ธิ์�ด�งน��1. การใช่�น#�าม�นหลื่ อลื่��นหร�อจาระบ�2. การใช่�ระบบลื่)กป8น3. การใช่�อ�ปกรณ.ต้ างๆ เช่ น ต้ลื่�บลื่)กป8น4. การออกแบบร)ปร างของยานพื่าหนะให�เพื่ร�ยวัลื่มท#าให�ลื่ดแรงเสี�ยดทาน

Page 7: 21 ใบความรู้  เรื่องแรงเสียดทาน

การู้เพิ่� มแรู้งเสี�ยดทานการเพื่��มแรงเสี�ยดทานในด�านควัามปลื่อดภ�ยของมน�ษย. เช่ น1. ยางรถึยนต้.ม�ดอกยางเป-นลื่วัดลื่าย ม�วั�ต้ถึ�ประสีงค.เพื่��อเพื่��มแรงเสี�ยดทานระหวั างลื่�อก�บถึนน ด�งร)ป

รู้�ป็แสีดงยางรู้ถยนตั0ท� ม�ลวดลาย

2. การหย�ดรถึต้�องเพื่��มแรงเสี�ยดทานท��เบรก เพื่��อหย�ดหร�อท#าให�รถึแลื่ นช่�าลื่ง3. รองเท�าบร�เวัณพื่��นต้�องม�ลื่วัดลื่าย เพื่��อเพื่��มแรงเสี�ยดทานท#าให�เวัลื่าเด�นไม ลื่��นหกลื่�มได�ง าย ด�งร)ป

รู้�ป็แสีดงพิ่��นรู้องเทาท� ม�ลวดลาย

4. การป)พื่��นห�องน#�าควัรใช่�กระเบ��องท��ม�ผิ�วัขร�ขระ เพื่��อช่ วัยเพื่��มแรงเสี�ยดทาน เวัลื่าเป<ยกน#�าจะได�ไม ลื่��นลื่�ม ด�งร)ป

Page 8: 21 ใบความรู้  เรื่องแรงเสียดทาน

รู้�ป็แสีดงการู้ป็�พิ่��นดวยกรู้ะเบ��องยาง

สีมบ�ตั�ของแรู้งเสี�ยดทาน1. แรงเสี�ยดทานม�ค าเป-นศ)นย. เม��อวั�ต้ถึ�ไม ม�แรงภายนอกมากระท#า2. ขณะท��ม�แรงภายนอกมากระท#าต้ อวั�ต้ถึ� แลื่ะวั�ต้ถึ�ย�งไม เคลื่��อนท�� แรงเสี�ยดทานท��เก�ดข��นม�ขนาดต้ างๆ ก�น ต้ามขนาดของแรงท��มากระท#า แลื่ะแรงเสี�ยดทานท��ม�ค ามากท��สี�ดค�อ แรงเสี�ยดทานสีถึ�ต้ เป-นแรงเสี�ยดทานท��เก�ดข��นเม��อวั�ต้ถึ�เร��มเคลื่��อนท��3. แรงเสี�ยดทานม�ท�ศทางต้รงก�นข�ามก�บการเคลื่��อนท��ของวั�ต้ถึ�4. แรงเสี�ยดทานสีถึ�ต้ม�ค าสี)งกวั าแรงเสี�ยดทานจลื่น.เลื่0กน�อย5. แรงเสี�ยดทานจะม�ค ามากหร�อน�อยข��นอย) ก�บลื่�กษณะของผิ�วัสี�มผิ�สี ผิ�วัสี�มผิ�สีหยาบหร�อขร�ขระจะม�แรงเสี�ยดทานมากกวั าผิ�วัเร�ยบแลื่ะลื่��น6. แรงเสี�ยดทานข��นอย) ก�บน#�าหน�กหร�อแรงกดของวั�ต้ถึ�ท��กดลื่งบนพื่��น ถึ�าน#�าหน�กหร�อแรงกดมากแรงเสี�ยดทานก0จะมากข��นด�วัย7. แรงเสี�ยดทานไม ข��นอย) ก�บขนาดหร�อพื่��นท��ของผิ�วัสี�มผิ�สี

Page 9: 21 ใบความรู้  เรื่องแรงเสียดทาน

1. ท#าให�วั�ต้ถึ�หย�ดน��งไม เคลื่��อนท�� เช่ น ช่ วัยหย�ดรถึยนต้.ท��ก#าลื่�งเคลื่��อนท�� ยางรถึท��ม�ดอกยางช่ วัยให�รถึ

เกาะถึนนได�ด� เป-นต้�น

2. การสีร�างพื่��นถึนนต้�องท#าให�พื่��นถึรรเก�ดแรงเสี�ยดทานพื่อสีมควัร รถึจ�งจะเคลื่��อนท��บนถึนนโดยท��ลื่�อรถึ ไม หม�นอย) ก�บท��ได�

3. ช่ วัยในการหย�บจ�บสี��งของโดยไม ลื่��นไหลื่ไปมา

4. ช่ วัยในการเด�นไม ให�ลื่��นไหลื่

………………………………………………………………………………………………………

Page 10: 21 ใบความรู้  เรื่องแรงเสียดทาน

………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………..

4. จงบอกประโยช่น.แลื่ะโทษของแรงเสี�ยดทาน.............................................................................................................................................................5. ขณะท��คนเด�น หร�อคนข��รถึจ�กรยาน แรงใดท��ท#าให�คนแลื่ะรถึเคลื่��อนท�� ไปข�างหน�า.............................................................................................................................................................6. ถึ�าคนข��จ�กรยานบนถึนนก อนฝืนต้ก แลื่ะภายหลื่�งฝืนต้ก ในกรณ�ใดรถึจ�กรยานพื่� งไปข�างหน�าได�ด�กวั า.............................................................................................................................................................7. ในสี วันต้ างๆของรถึจ�กรยานม�สี วันใดบ�างท�� ใช่�ประโยช่น.จากแรงเสี�ยดทาน แลื่ะในสี วันใดบ�างท��ไม ใช่�ประโยช่น.จากแรงเสี�ยดทาน จงระบ�อย างลื่ะ 3 ช่��อ

Page 11: 21 ใบความรู้  เรื่องแรงเสียดทาน

.................................................................................

........................................................................

8. จากร)ป วั�ต้ถึ�มวัลื่ m วัางบนพื่��นเอ�ยงท�� เอ�ยงเป-นม�ม θ จงหาสี�มประสี�ทธิ์�3 ควัามเสี�ยดทานระหวั างผิ�วัสี�มผิ�สีท��งสีองเม��อวั�ต้ถึ�เร��มจะเคลื่��อนท��........................................................................................................................................................................9. จากร)ป วั�ต้ถึ�มวัลื่ 5 ก�โลื่กร�มวัางบนพื่��นเอ�ยงท�� เอ�ยงท#าม�ม 30

องศาก�บแนวัระด�บ ปรากฏิวั าวั�ต้ถึ�อย) น��งแลื่ะเร��มจะเคลื่��อนท�� จงหาแรงเสี�ยดทาน แลื่ะสี�มประสี�ทธิ์�3 ควัามเสี�ยดทาน........................................................................................................................................................................