ค าชแจงส าหรบนกเรยน

ชดกจกรรมทนกเรยนศกษาตอไปน เรยกวา ชดกจกรรม เรอง แรงและกฎการเคลอนท

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร เปนสวนหนงของรายวชาฟสกส 1 รหสวชา ว31201 ชนมธยมศกษาปท 4 ใชเวลาเรยนทงหมด 22 ชวโมง

ซงชดกจกรรม ชดท 6 แรงเสยดทาน ใชเวลาในการศกษาและปฏบตกจกรรม 3 ชวโมง ดงน

ชวโมงท 1

1. ท าแบบทดสอบกอนเรยน ชดท 6 แรงเสยดทาน 2. ท าใบกจกรรมท 6.1 แรงเสยดทานสถตและแรงเสยดทานจลน 3. ศกษาใบความรท 6.1 แรงเสยดทานและการใชประโยชนในชวตประจ าวน 4. ท าใบงานท 6.1 แรงเสยดทานและการใชประโยชนในชวตประจ าวน

ชวโมงท 2 – 3

5. ท าใบกจกรรมท 6.2 ความสมพนธระหวางแรงดงและน าหนกของวตถ 6. ศกษาใบความรท 6.2 สมประสทธความเสยดทาน 7. ท าใบงานท 6.2 โจทยปญหาเกยวกบแรงเสยดทาน 8. ท าแบบทดสอบหลงเรยน ชดท 6 แรงเสยดทาน

ในการศกษาและปฏบตชดกจกรรม นกเรยนควรปฏบตตามค าชแจงของแตละกจกรรมอยางเครงครด ท าใบงานและแบบทดสอบดวยความซอสตย และมความมนใจในตนเอง ถานกเรยนมปญหาไมเขาใจ สามารถปรกษาหรอซกถามครผสอนได

จดประสงคการเรยนรประจ าชดกจกรรม

สาระท 4 : แรงและการเคลอนท สาระท 8 : ธรรมชาตของวทยาศาสตรและเทคโนโลย

ผลการเรยนร อธบายแรงเสยดทานระหวางผวสมผสของวตถคหนง

จดประสงคการเรยนร

ดานความร (K) 1. บอกความหมายแรงเสยดทานและจ าแนกออกเปนแรงเสยดทานสถตและ

แรงเสยดทานจลนได 2. วเคราะหแรงเสยดทานในสถานการณตาง ๆ และบอกวธเพมหรอลดแรงเสยดทาน

เพอใชประโยชนในชวตประจ าวนได

ดานทกษะ/กระบวนการ (P) 1. ทกษะการทดลอง

ดานคณลกษณะอนพงประสงค (A) 1. ความพยายามมงมน 2. ความรอบคอบ

แบบทดสอบกอนเรยน ชดท 6 แรงเสยดทาน

รายวชาฟสกส 1 รหสวชา ว31201 ชนมธยมศกษาปท 4 เวลา 10 นาท คะแนนเตม 10 คะแนน

ค าชแจง ใหนกเรยนเลอกค าตอบทถกทสดเพยงขอเดยว แลวท าเครองหมาย ลงในกระดาษค าตอบ

1. ขอใดกลาวไดถกตอง ก. แรงเสยดทานเปนแรงททนทานตอการเสยดสกน ข. แรงเสยดทานเปนแรงปฏกรยาของแรงกระท าแบบหนง ค. แรงเสยดทานเปนแรงตานทเกดจากการเสยดสของวตถ

ง. แรงเสยดทานมทศทางเดยวกบทศทางการเคลอนทของวตถ 2. เมอวตถถกแรงกระท าจนเคลอนทแลวเราเรยกแรงเสยดทานทเกดขนวาอยางไร ก. แรงเสยดทานสถต ข. แรงเสยดทานจลน ค. แรงเสยดทานแบบกลง ง. แรงเสยดทานแบบเคลอนท 3. ถาออกแรงดงวตถ 30 นวตน ในแนวขนานกบพน โดยวตถยงไมเคลอนทเลย แรงเสยดทาน

จะมคาเทาใด ก. 30 นวตน

ข. 40 นวตน ค. 50 นวตน

ง. 60 นวตน 4. พนเอยงอนหนงสง 6 เมตร ยาว 10 เมตร เมอวตถทวางไวบนพนเอยงดงกลาวเรมเลอนลงเอง

คาสมประสทธความเสยดทานเปนชนดใดและมคาเทาใด ก. สมประสทธความเสยดทานจลน มคา 0.60

ข. สมประสทธความเสยดทานจลน มคา 0.75 ค. สมประสทธความเสยดทานสถต มคา 0.60

ง. สมประสทธความเสยดทานสถต มคา 0.75

5. หยอนวตถ m ลงไปบนรถคนหนงทก าลงเคลอนทดวยความเรว 36 กโลเมตรตอชวโมง ถาสมประสทธความเสยดทานระหวางวตถกบพนมคา 0.5 รถจะเคลอนทไปไดไกลเทาไร

วตถจงจะหยดนงบนรถได ก. 10 เมตร ข. 20 เมตร

ค. 30 เมตร ง. 40 เมตร

6. ทดลองผลกกลองบนพนผว 4 ประเภท ดวยแรงผลกคงทในระยะเวลาเทากนไดผลดงตาราง

ประเภทของพนผว ระยะทางทกลองเคลอนทไปได (เมตร)

พนหญา 2.2 พนคอนกรต 3.5 พนกระเบอง 5.7 พนยางกนลน 1.2

จากขอมลในตาราง พนผวประเภทใดทกอใหเกดแรงเสยดทานมากทสด ก. พนหญา ข. พนคอนกรต ค. พนกระเบอง ง. พนยางกนลน 7. วตถ A มมวล 15 กโลกรมวางบนพนทมสมประสทธระหวางวตถ A กบพน เปนดงน S = 0.4 , k = 0.3 ตามล าดบ เมอแรงทกระท าตอวตถ A ขนานกบพนถามแรง 60 นวตน มากระท าแลววตถ A จะเปนอยางไร

ก. หยดนง หรอ เรมเคลอนทไดพอด

ข. เคลอนทดวยความเรง 1 เมตรตอวนาท2

ค. เคลอนทดวยความเรง 2 เมตรตอวนาท2

ง. เคลอนทดวยความเรง 4 เมตรตอวนาท2

8. กลองใสมวล 2 กโลกรม ถกดงจากจดหยดนงดวยแรงคงทขนาด 22 นวตน ในทศ 60 องศา กบแนวราบใหเคลอนทตามพนราบจนมความเรว 2 เมตรตอวนาท ในเวลา 0.8 วนาท ถาคดวาแรงเสยดทานคงท แรงเสยดทานจะมคากนวตน

ก. 5 นวตน ข. 6 นวตน ค. 11 นวตน ง. 14 นวตน 9. ดงวตถมวล 40 กโลกรม ดวยแรง 500 นวตน วตถวางอยบนพนทมสมประสทธ

ของความเสยดทาน 0.4 ดงรป จงหาความเรงของวตถ (ก าหนด sin 37 0.60 , cos 37 0.80)

ก. 7 เมตรตอวนาท2

ข. 8 เมตรตอวนาท2

ค. 9 เมตรตอวนาท2

ง. 10 เมตรตอวนาท2 10. พจารณาขอความตอไปน

1. ลอมไวส าหรบลดแรงเสยดทานระหวางรถกบถนน 2. ผลของแรงเสยดทานอาจท าใหเกดความรอนและเสยงได 3. ยานพาหนะจ าเปนตองลดแรงเสยดทานในอปกรณทกสวน 4. ลวดลายบนพนผวยางรถยนตจะยงชวยลดแรงเสยดทานระหวางยางรถยนตกบผวถนน

ขอสรปใดตอไปนถกตอง ก. 1 และ 2 ถก ข. 3 และ 4 ถก ค. 2 และ 3 ถก ง. 1 และ 4 ถก

2 kg

22 N

60

40 kg

500 N

37

กระดาษค าตอบแบบทดสอบกอนเรยน ชดท 6 เรอง แรงเสยดทาน

ชอ .............................................................................. ชน ............... เลขท ...........

ขอ ก ข ค ง

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

คะแนนทได ผาน

ไมผาน

ใบกจกรรมท 6.1

แรงเสยดทานสถตและแรงเสยดทานจลน

จดประสงค

เพอศกษาขนาดและทศทางของแรงเสยดทาน

วสดอปกรณ

1. รางไม 1 อน 2. แผนไมสเหลยมมขอเกยว 1 อน

3. เครองชงสปรง 1 อน 4. ถงทราย 1 ถง

ขนตอนการทดลอง

1. จดรางไมใหพนรางอยในแนวระดบ ใชเครองชงสปรงเกยวขอเกยวของแผนไมทม ถงทรายวางทบอย 1 ถง ดงรป

2. ออกแรงดงแผนไม โดยออกแรงนอย ๆ แลวคอย ๆ เพมแรงดง สงเกตแรงทอานไดกอนทแผนไมจะเรมเคลอนท แลวบนทกแรงดงทท าใหแผนไมเรมเคลอนท และแรงทท าให แผนไมเคลอนทดวยความเรวคงตว อยางละ 5 คา พรอมทงหาคาเฉลยของทงสองกรณ

แบบบนทกกจกรรมท 6.1

แรงเสยดทานสถตและแรงเสยดทานจลน

ชอกลม ................................................................................................................................

บนทกผลการท ากจกรรม และตอบค าถามตอไปน

การเคลอนทของแผนไม และถงทรายจ านวน 1 ถง

ครงท ขนาดของแรงทใชดงแผนไม

(N)

เรมเคลอนท

1 2 3 4 5

เฉลย

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

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

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

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

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

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

เคลอนทดวยความเรวคงตว

1 2 3 4 5

เฉลย

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

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

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

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

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

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

ค าถามทายการทดลอง

1. ขณะออกแรงดงแผนไม มแรงเสยดทานกระท าตอแผนไมหรอไม อยางไร

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

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

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

2. เมอออกแรงดงแผนไมโดยแผนไมอยนง แรงลพธทกระท าตอแผนไมมคาเทาใด อยางไร

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

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

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

3. เมอออกแรงดงแผนไมโดยแผนไมเคลอนทดวยความเรวคงตว แรงเสยดทานมขนาดเทาใด และมทศทางอยางไร

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

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

4. แรงเสยดทานในกรณทแผนไมเรมเคลอนทกบแผนไมเคลอนทดวยความเรวคงตว กรณใดมคามากกวา

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

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

ใบความรท 6.1

แรงเสยดทานและการใชประโยชนในชวตประจ าวน

แรงเสยดทาน (Frictional Force)

แรงเสยดทาน คอ แรงทตานการเคลอนทของวตถ จะเกดขนทผวสมผสของวตถสองชนดทสมผสกน เมอไดรบแรงกระท าใหเคลอนท หรอวตถก าลงจะเคลอนท โดยแรงเสยดทานจะมทศทางตรงกนขามกบทศทางการเคลอนทของวตถเสมอ สญลกษณทใชแทน คอ “ ” มหนวยเปนนวตน (N) ดงภาพ 6.1

ภาพ 6.1 แสดงแรงเสยดทานระหวางวตถกบพน

แรงเสยดทาน แบงออกเปน 2 ชนด ดงน 1. แรงเสยดทานสถต (Static friction) คอ แรงเสยดทานทเกดขนในขณะทมแรง

มากระท าตอวตถแลววตถยงอยนงกบท ซงจะมคาตงแตศนยจนถงคามากทสด ซงคามากทสด จะเกดขณะทวตถเรมจะเคลอนท สญลกษณทใชแทนแรงเสยดทานสถต คอ “ ” ดงภาพ 6.2

ภาพ 6.2 แสดงแรงเสยดทานทกระท าตอวตถ เมอวตถหยดนง

𝑚��

��

��

𝑓

𝑚��

��

��

𝑓𝑠

ขณะวตถอยนง คาของแรงมากสดทท าใหวตถเคลอนทไดจะเรยก แรงเสยดทานสถตสงสด สญลกษณทใช คอ ดงภาพ 6.3

ภาพ 6.3 แสดงแรงเสยดทานทกระท าตอวตถ เมอวตถเรมจะเคลอนท

2. แรงเสยดทานจลน (Kinetic friction) คอ แรงเสยดทานทเกดขนในขณะทมแรง มากระท าตอวตถแลววตถเคลอนทดวยความเรวคงท โดยแรงเสยดทานจลนจะมคานอยกวา แรงเสยดทานสถต สญลกษณทใชแทนแรงเสยดทานจลน คอ “ ” ดงภาพ 6.4

ภาพ 6.4 แสดงแรงเสยดทานทกระท าตอวตถ เมอวตถก าลงเคลอนท การใชประโยชนในชวตประจ าวน

การด าเนนชวตประจ าวนจะมแรงเสยดทานเขามาเกยวของตลอดเวลา การเลอกทจะเพมหรอลดแรงเสยดทานจงตองขนอยกบงานทเราตองการ ดงน

การเพมแรงเสยดทาน แมวาแรงเสยดทานจะมโทษท าใหตองสนเปลองพลงงานมาก ในการท าใหวตถเคลอนทกตาม แตในบางกรณกตองมการเพมแรงเสยดทานเพอความปลอดภย ของมนษย เชน

– ยางรถยนตจ าเปนตองมดอกยางเปนลวดลาย เพอเพมแรงเสยดทานระหวางลอกบถนน – เมอตองการหยดรถ ตองเพมแรงเสยดทานทเบรก เพอหยดรถหรอใหรถแลนชาลง

𝑓𝑘

𝑓𝑠 𝑚𝑎𝑥

𝑚��

��

��

𝑚��

��

��

– พนรองเทาตองมลวดลาย เพอท าใหผวขรขระเปนการเพมแรงเสยดทาน ท าใหเดนไดงายกวาและเรวกวาโดยไมลนไถลไดงาย

– พนหองน ามกจะเปยกน าอยเสมอ ซงอาจท าใหเดนลนไถลไดงาย จงตองปพนหองน าดวยแผนกระเบองทมผวขรขระ เพอชวยเพมแรงเสยดทาน ท าใหมแรงยดเกาะพนระหวางเทากบพนได

– การผลตนอตใหมเกลยวเพอเพมแรงเสยดทาน ท าใหมแรงยดเหนยวไดด

ภาพ 1 นอต ทมา : สมรถ จาดแดง, 2558.

การลดแรงเสยดทาน สามารถท าไดหลายวธ ดงน – การใชน ามนหรอสารหลอลนแทรกระหวางผวสมผส เชน การหลอลนในเครองยนต

กลไกตาง ๆ – การใชตลบลกปน ส าหรบการเคลอนทแบบหมน โดยการใสลกปนกลมเลก ๆ

ระหวางผวนอกและผวในของตลบลกปน ท าใหตลบลกปนชนนอกและชนในเคลอนทสมพนธกนไดคลอง และในทางอตสาหกรรมไดมการผลตตลบลกปน เพอใชงานตาง ๆ เชน การเคลอนยายสงของ ลอรถเลอน รถยนต ฯลฯ หรอแมแตพดลมไฟฟากมตลบลกปน เพอลดแรงเสยดทานเนองจากการหมนของใบพด

– การออกแบบรปรางยานพาหนะใหลดแรงตานของอากาศมากทสด ท าใหยานพาหนะเคลอนทไดเรวขน

– การขดผววตถใหเรยบและลน จะชวยลดแรงเสยดทานได เชน กระดานลนทสนามเดกเลนถกขดใหเรยบ จงลนลงมาไดงาย

ใบงานท 6.1

แรงเสยดทานและการใชประโยชนในชวตประจ าวน

ชอ ..................................................................................................... ชน ม.4/........ เลขท .............. จดประสงคการเรยนร

1. บอกความหมายแรงเสยดทานและจ าแนกออกเปนแรงเสยดทานสถตและ แรงเสยดทานจลนได

2. วเคราะหแรงเสยดทานในสถานการณตาง ๆ และบอกวธเพมหรอลดแรงเสยดทาน เพอใชประโยชนในชวตประจ าวนได

จงตอบค าถามตอไปน

1. จงอธบายความหมายของแรงเสยดทาน (1 คะแนน)

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

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

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

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

2. จ าแนกสถานการณตอไปนวาเปนแรงเสยดทานสถตหรอแรงเสยดทานจลน (3 คะแนน) 1) เดกชายแดงออกแรงดนตแลวตเคลอนทไปขางหนาดวยความเรวคงตว

......................................................................................................................................................... 2) เดกชายเขยวออกแรงดนรถยนตแตรถยนตไมเคลอนท

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

3) เดกชายด าลากลงใสของแลวลงเรมเคลอนทเมอเวลาผานไป

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

3. แรงเสยดทานระหวางผวถนนกบพนรองเทามผลตอการเดนของคนอยางไร และทศทางของ แรงเสยดทานอยในทศทางใด ขณะกาวเดน (2 คะแนน)

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

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

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

......................................................................................................................................................... 4. การเพมแรงเสยดทานสามารถน าไปใชในชวตประจ าวนไดอยางไรบาง จงยกตวอยางมา

3 ตวอยาง (3 คะแนน)

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

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

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

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

5. การลดแรงเสยดทานสามารถน าไปใชในชวตประจ าวนไดอยางไรบาง จงยกตวอยางมา 3 ตวอยาง (3 คะแนน)

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

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

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

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

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

ใบกจกรรมท 6.2

ความสมพนธระหวางแรงดงและน าหนกของวตถ

จดประสงค

เพอศกษาความสมพนธระหวางแรงดงและน าหนกของวตถ

วสดอปกรณ

1. รางไม 1 อน 2. แผนไมสเหลยมมขอเกยว 1 อน 3. เครองชงสปรง 1 อน 4. ถงทราย 4 ถง

ขนตอนการทดลอง

ตอนท 1 ความสมพนธระหวางแรงเสยดทานสถตและแรงกดในแนวตงฉาก

1. จดรางไมใหพนรางอยในแนวระดบ ใชเครองชงสปรงเกยวขอเกยวของแผนไม ทมถงทรายวางทบอย 1 ถง ดงรป

2. ออกแรงดงเครองชงสปรงใหทศทางของแรงดงอยในแนวระดบ เพมแรงจนท าให แผนไมและถงทรายเรมจะเคลอนท แลวบนทกแรงดง

3. ท าการทดลองซ า โดยเพมถงทรายวางทบแผนไมเปน 2 , 3 และ 4 ถง (ทกครง ทมการเพมจ านวนถงทราย จะตองวางแผนไมทต าแหนงเรมตนเดยวกนเสมอ)

4. เขยนกราฟความสมพนธระหวางขนาดของแรงดงทท าใหแผนไมเรมเคลอนท กบน าหนกของแผนไมและถงทราย พรอมทงหาความชนของกราฟ

ตอนท 2 ความสมพนธระหวางแรงเสยดทานจลนและน าหนกของวตถ

1. ท าการทดลองเชนเดยวกบตอนท 1 แตออกแรงดงเครองชงสปรง เพอดงแผนไม ทมถงทรายวางทบใหเคลอนทดวยความเรวคงตว แลวบนทกแรงดง

2. เขยนกราฟความสมพนธระหวางขนาดของแรงดงทท าใหแผนไมเคลอนทดวยความเรวคงตว กบน าหนกของแผนไมและถงทราย พรอมทงหาความชนของกราฟ

แบบบนทกกจกรรมท 6.2

ความสมพนธระหวางแรงดงและน าหนกของวตถ

ชอกลม ..............................................................................................................................

บนทกผลการท ากจกรรม และตอบค าถามตอไปน

ตอนท 1

จ านวนถงทราย (ถง)

น าหนกแผนไม และถงทราย (N)

ขนาดของแรงดง ทท าใหแผนไมเรมเคลอนท (N)

1 2 3 4

………………… ………………… ………………… …………………

………………… ………………… ………………… …………………

กราฟแสดงความสมพนธระหวางขนาดของแรงดงทท าใหแผนไมเรมเคลอนท

กบน าหนกของแผนไมและถงทราย

แรงดงทท าใหแผนไมเรมเคลอนท (N)

น าหนกแผนไมและถงทราย (N)

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

5 10 15 20 25

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

ตอนท 2

จ านวนถงทราย (ถง)

น าหนกแผนไม และถงทราย (N)

ขนาดของแรงดงทท าใหแผนไมเคลอนทดวยความเรวคงตว (N)

1 2 3 4

………………… ………………… ………………… …………………

………………… ………………… ………………… …………………

กราฟแสดงความสมพนธระหวางขนาดของแรงดงทท าใหแผนไมเคลอนทดวยความเรวคงตว กบน าหนกของแผนไมและถงทราย

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

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

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

แรงดงทท าใหแผนไมเคลอนทดวยความเรวคงตว (N)

น าหนกแผนไมและถงทราย (N)

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

5 10 15 20 25

ค าถามทายการทดลอง

1. กราฟทไดจากการทดลองทงสองตอนมลกษณะอยางไร

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

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

2. จากกราฟ สรปความสมพนธระหวางแรงดงกบน าหนกไดอยางไร

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

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

3. ความชนของเสนกราฟจากการทดลองทงสองตอนเทากนหรอไม ถาไมเทากนกราฟใด มความชนมากกวา

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

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

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

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

ใบความรท 6.2

สมประสทธความเสยดทาน

จากการทดลอง จะพบวาขณะวตถก าลงเคลอนท แรงเสยดทานจลนแปรผนกบแรงทพน

กระท าตอวตถในแนวตงฉากกบพน (ซงมขนาดเทากบแรงกดพนในแนวตงฉากกบผวสมผส อาจจะนบวาเปนแรงกดระหวางผว) เมออยบนพนราบ แรงนจะมขนาดเทากบน าหนกของวตถ

การแปรผนนท าใหสามารถเขยนเปนสมการความสมพนธระหวางแรงเสยดทานและ แรงกดระหวางผวสมผสในแนวตงฉากกบผว ไดดงน

=

เมอ เปนแรงเสยดทานจลน เปนแรงกดระหวางผวสมผสในแนวตงฉากกบผว

เปนคาคงตวของการแปรผน เรยกวา สมประสทธความเสยดทานจลน (coefficient of kinetic friction)

ขณะวตถอยนง คาของแรงมากสดทท าใหวตถเรมเคลอนทไดจะเรยก แรงเสยดทานสถตสงสด เขยนแทนดวยสญลกษณ ซงจะสมพนธกบแรงทพนกระท าตอวตถในแนวตงฉากกบผว ไดดงน

=

เมอ เปนแรงเสยดทานสถตสงสด เปนแรงกดระหวางผวสมผสในแนวตงฉากกบผว

เปนคาคงตวของการแปรผน เรยกวา สมประสทธความเสยดทานสถต (coefficient of static friction)

𝜇 เปนอกษรกรก อานวา มว

𝜇𝑘 อานวา มวเค

และ 𝜇𝑠 อานวา มวเอส คะ

สมประสทธความเสยดทานสถต และสมประสทธความเสยดทานจลน ทหาไดจากการทดลองมคาขนอยกบชนดของผวสมผส ดงตาราง 6.1 ซงพบวา ส าหรบผวสมผสคหนงสมประสทธความเสยดทานสถต มคามากกวาสมประสทธความเสยดทานจลน เสมอ

ตาราง 6.1 แสดงสมประสทธความเสยดทานสถต และสมประสทธความเสยดทานจลน

ผวสมผส

ไมกบไม 0.70 0.40 เหลกกลากบเหลกกลา 0.74 0.57 อะลมเนยมกบเหลกกลา 0.61 0.47 ทองแดงกบเหลกกลา 0.53 0.36 ทองเหลองกบเหลกกลา 0.51 0.44 แกวกบแกว 0.94 0.40 ทองแดงกบแกว 0.68 0.53 ยางกบคอนกรต (แหง) 1.00 – 4.00 0.86 ยางกบคอนกรต (เปยก) 0.30 0.25 ลอยางกบถนน (แหง) 0.90 0.65 ลอยางกบถนน (เปยก) 0.70 0.55

ตวอยางท 1 วตถมวล 2 กโลกรม อยบนพนทมสมประสทธความเสยดทานสถต 0.2 จงหา แรงนอยทสดทจะท าใหวตถเรมเคลอนท วธท า โจทยก าหนด m = 2 kg , = 0.2 , g = 10 m/s2

โจทยใหหา แรงนอยทสดทจะท าใหวตถเรมเคลอนท ( ) จากสมการ = = แทนคา = (0.2)(2)(10) = 4 N ตอบ แรงนอยทสดทจะท าใหวตถเรมเคลอนทเทากบ 4 นวตน

ตวอยางท 2 ดงวตถมวล 100 กโลกรม ดวยแรง F จนท าใหเกดความเรง 2 เมตรตอวนาท2 ดงรป อยากทราบวาแรง F มคากนวตน

วธท า โจทยก าหนด m = 100 kg , a = 2 m/s2 , g = 10 m/s2 โจทยใหหา แรง (F)

จากสมการ ∑ = = =

= แทนคา F – (0.1)(100)(10) = (100)(2)

F – 100 = 200

F = 200 + 100

F = 300 N ตอบ แรง F มคาเทากบ 300 นวตน

= 0.1 100 kg ��

ตวอยางท 3 แทงไมสเหลยมแทงหนงมมวล 4 กโลกรม วางบนพนเอยงท ามม 45 กบ แนวระดบ ถาสมประสทธของแรงเสยดทานระหวางผวของแทงไมกบพนเอยงเทากบ 0.4 จงหาแรงนอยทสดทจะดงแทงไมนขนไปตามพนเอยง วธท า โจทยก าหนด m = 4 kg , = 0.4 , = 45 , g = 10 m/s2

โจทยใหหา แรง (F) จากสมการ ∑ = 0 + ) = 0 = + = + = +

แทนคา = (0.4)(4)(10)(√

) + (4)(10)(√

)

= 8√ + 20√ = 28√

28 (1.414) 39.592 N

ตอบ แรงนอยทสดทจะดงแทงไมขนไปตามพนเอยง มคาเทากบ 39.592 นวตน

𝑚�� 𝑐𝑜𝑠 𝑚��

ใบงานท 6.2

โจทยปญหาเกยวกบแรงเสยดทาน

ชอ ..................................................................................................... ชน ม.4/........ เลขท .............. จดประสงคการเรยนร

วเคราะหแรงเสยดทานในสถานการณตาง ๆ และบอกวธเพมหรอลดแรงเสยดทาน เพอใชประโยชนในชวตประจ าวนได

1. วางวตถมวล 50 กโลกรม บนพนฝดทมคาสมประสทธความเสยดทานสถต 0.1 และ

คาสมประสทธความเสยดทานจลน 0.05 ดงรป

จงหาขนาดของแรงเสยดทานในแตละขอตอไปน

1.1 นาย ก ออกแรง 20 นวตน (3 คะแนน)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

50 kg นาย ก

1.2 นาย ก ออกแรง 50 นวตน (1 คะแนน)

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

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

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

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

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

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

1.3 นาย ก ออกแรง 70 นวตน (3 คะแนน)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

2. ชายคนหนง ออกแรงดงลงใสของทมมวลรวม 50 กโลกรม ถาเทาหลงออกแรง 150 นวตน และมแรงเสยดทาน 5 นวตน จงหาคาความเรงของลงใสของ (3 คะแนน)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

......................................................................................................................................................... 3. วตถมวล 10 กโลกรม อยบนพนทมสมประสทธความเสยดทาน 0.5 จงหาแรงนอยทสดทจะ

ท าใหวตถเคลอนทไปดวยความเรง 2 เมตรตอวนาท2 (3 คะแนน)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

4. วตถมน าหนก 50 นวตน วางอยบนพนระดบ โดยมแรงดง 20 นวตน กระท าใหทศทางท ามม 30 กบพน ดงรป ถาวตถเคลอนทดวยความเรวคงตว จงหาสมประสทธความเสยดทานจลนระหวางวตถกบพน (ตอบเปนทศนยม 2 ต าแหนง) (4 คะแนน)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

50 N

30

x

3 m

5. วตถหนก 1.25 103 นวตน เลอนลงตามพนเอยงดวยความเรวสม าเสมอ พนเอยงยาว 6.0 เมตร สง 3.0 เมตร จงหาสมประสทธความเสยดทานจลนระหวางวตถกบพนเอยง (ตอบเปนทศนยม 2 ต าแหนง) (3 คะแนน)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

แบบทดสอบหลงเรยน ชดท 6 แรงเสยดทาน

รายวชาฟสกส 1 รหสวชา ว31201 ชนมธยมศกษาปท 4 เวลา 10 นาท คะแนนเตม 10 คะแนน

ค าชแจง ใหนกเรยนเลอกค าตอบทถกทสดเพยงขอเดยว แลวท าเครองหมาย ลงในกระดาษค าตอบ

1. เมอวตถถกแรงกระท าจนเคลอนทแลวเราเรยกแรงเสยดทานทเกดขนวาอยางไร ก. แรงเสยดทานจลน ข. แรงเสยดทานสถต ค. แรงเสยดทานแบบกลง ง. แรงเสยดทานแบบเคลอนท 2. ทดลองผลกกลองบนพนผว 4 ประเภท ดวยแรงผลกคงทในระยะเวลาเทากนไดผลดงตาราง

ประเภทของพนผว ระยะทางทกลองเคลอนทไปได (เมตร)

พนหญา 2.2 พนคอนกรต 3.5 พนกระเบอง 5.7 พนยางกนลน 1.2

จากขอมลในตาราง พนผวประเภทใดทกอใหเกดแรงเสยดทานมากทสด ก. พนยางกนลน ข. พนคอนกรต ค. พนกระเบอง ง. พนหญา 3. ขอใดกลาวไดถกตอง

ก. แรงเสยดทานมทศทางเดยวกบทศทางการเคลอนทของวตถ ข. แรงเสยดทานเปนแรงตานทเกดจากการเสยดสของวตถ ค. แรงเสยดทานเปนแรงปฏกรยาของแรงกระท าแบบหนง

ง. แรงเสยดทานเปนแรงททนทานตอการเสยดสกน

4. ถาออกแรงดงวตถ 30 นวตน ในแนวขนานกบพน โดยวตถยงไมเคลอนทเลย แรงเสยดทาน จะมคาเทาใด

ก. 60 นวตน ข. 50 นวตน

ค. 40 นวตน ง. 30 นวตน

5. หยอนวตถ m ลงไปบนรถคนหนงทก าลงเคลอนทดวยความเรว 36 กโลเมตรตอชวโมง ถาสมประสทธความเสยดทานระหวางวตถกบพนมคา 0.5 รถจะเคลอนทไปไดไกลเทาไร

วตถจงจะหยดนงบนรถได ก. 40 เมตร ข. 30 เมตร ค. 20 เมตร ง. 10 เมตร

6. กลองใสมวล 2 กโลกรม ถกดงจากจดหยดนงดวยแรงคงทขนาด 22 นวตน ในทศ 60 องศา กบแนวราบใหเคลอนทตามพนราบจนมความเรว 2 เมตรตอวนาท ในเวลา 0.8 วนาท ถาคดวาแรงเสยดทานคงท แรงเสยดทานจะมคากนวตน

ก. 14 นวตน ข. 11 นวตน ค. 6 นวตน ง. 5 นวตน 7. พนเอยงอนหนงสง 6 เมตร ยาว 10 เมตร เมอวตถทวางไวบนพนเอยงดงกลาวเรมเลอนลงเอง

คาสมประสทธความเสยดทานเปนชนดใดและมคาเทาใด ก. สมประสทธความเสยดทานสถต มคา 0.60 ข. สมประสทธความเสยดทานจลน มคา 0.60

ค. สมประสทธความเสยดทานสถต มคา 0.75 ง. สมประสทธความเสยดทานจลน มคา 0.75

2 kg

22 N

60

8. พจารณาขอความตอไปน 1. ลอมไวส าหรบลดแรงเสยดทานระหวางรถกบถนน 2. ผลของแรงเสยดทานอาจท าใหเกดความรอนและเสยงได 3. ยานพาหนะจ าเปนตองลดแรงเสยดทานในอปกรณทกสวน 4. ลวดลายบนพนผวยางรถยนตจะยงชวยลดแรงเสยดทานระหวางยางรถยนตกบผวถนน

ขอสรปใดตอไปนถกตอง ก. 1 และ 4 ถก ข. 3 และ 4 ถก ค. 2 และ 3 ถก ง. 1 และ 2 ถก 9. วตถ A มมวล 15 กโลกรมวางบนพนทมสมประสทธระหวางวตถ A กบพน เปนดงน S = 0.4 , k = 0.3 ตามล าดบ เมอแรงทกระท าตอวตถ A ขนานกบพนถามแรง 60 นวตน มากระท าแลววตถ A จะเปนอยางไร

ก. เคลอนทดวยความเรง 4 เมตรตอวนาท2

ข. เคลอนทดวยความเรง 2 เมตรตอวนาท2

ค. เคลอนทดวยความเรง 1 เมตรตอวนาท2 ง. หยดนง หรอ เรมเคลอนทไดพอด 10. ดงวตถมวล 40 กโลกรม ดวยแรง 500 นวตน วตถวางอยบนพนทมสมประสทธ

ของความเสยดทาน 0.4 ดงรป จงหาความเรงของวตถ (ก าหนด sin 37 0.60 , cos 37 0.80)

ก. 10 เมตรตอวนาท2

ข. 9 เมตรตอวนาท2

ค. 8 เมตรตอวนาท2

ง. 7 เมตรตอวนาท2

40 kg

500 N

37

กระดาษค าตอบแบบทดสอบหลงเรยน ชดท 6 เรอง แรงเสยดทาน

ชอ .............................................................................. ชน ............... เลขท ...........

ขอ ก ข ค ง

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

คะแนนทได ผาน

ไมผาน