ชุดที่ 7 ไป เมนูรอง

ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน ทบทวน : การแยกเวกเตอร์ของแรง แรงเสียดทาน การทดลอง : แรงเสียดทาน ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน การทดลอง : สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน(โดยพื้นเอียง) หลักการคำนวณหาค่าแรงเสียดทาน ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

ทบทวน : การแยกเวกเตอร์ของแรง มีองค์ประกอบทั้งสองแกน b sin  a sin  b a  b cos   a cos  มีเฉพาะ องค์ประกอบ ในแกนตั้ง มีเฉพาะองค์ประกอบ ในแกนนอน d c กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

แรงเสียดทาน ( frictional force , f ) แรงเสียดทาน ที่กระทำต่อวัตถุเป็น แรงต้านจากผิวสัมผัส ที่ต้านการเสียดสีระหว่างวัตถุกับผิวสัมผัส แรงเสียดทาน จึงเกิดที่ผิวสัมผัส แรงเสียดทาน จึงมี แนวแรงขนานผิวสัมผัส ในทิศต้านการเสียดสีที่ผิวสัมผัสกระทำต่อวัตถุ กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

แท่งไม้วางอยู่นิ่งบนพื้นราบ ไม่มีแรงองค์ประกอบในแนวขนานผิวสัมผัส mg ไม่มีแรงองค์ประกอบในแนวขนานผิวสัมผัส c.m. N ไม่เกิดแรงเสียดทาน กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

วางก้อนหินซ้อนด้านบนแท่งไม้ อยู่นิ่งบนพื้นราบ วางก้อนหินซ้อนด้านบนแท่งไม้ อยู่นิ่งบนพื้นราบ หิน N1 ไม่มีแรงองค์ประกอบในแนวขนานผิวสัมผัส ไม้ mg c.m. ไม่เกิดแรงเสียดทาน N2 กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

 ไม่เกิดแรงเสียดทาน T ไม่มีแรงองค์ประกอบในแนวขนานผิวสัมผัส mg N ออกแรงดึงแท่งเหล็กที่วางบนพื้น แต่ยังอยู่นิ่ง  ดึง ไม่เกิดแรงเสียดทาน เชือก T เหล็ก ไม่มีแรงองค์ประกอบในแนวขนานผิวสัมผัส mg N กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

แท่งไม้วางบนพื้นราบถูกแรงดันด้านข้าง แต่ยังอยู่นิ่ง P P c.m. มีแรงองค์ประกอบในแนวขนานผิวสัมผัส mg N R f เกิดแรงเสียดทาน ที่พื้นกระทำต่อไม้ กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

วัตถุถูกแรงกระทำแต่ยังคงอยู่นิ่ง T T Q Q Q mg c.m. c.m. N mg mg N N f f f เกิดแรงเสียดทานมีทิศตรงข้ามกับทิศที่จะเคลื่อนไป มีแรงองค์ประกอบ ในแนวขนานผิวสัมผัส กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

ในกรณีที่วัตถุถูกแรงกระทำแต่ยังคงอยู่นิ่ง แรงกระทำระหว่างผิวสัมผัสตั้งฉากกับผิวสัมผัส ไม่เกิด แรงเสียดทาน กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

ในกรณีที่วัตถุถูกแรงกระทำแต่ยังคงอยู่นิ่ง แรงกระทำระหว่างผิวสัมผัสไม่ตั้งฉากกับผิวสัมผัส เกิด แรงเสียดทานสถิต กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

R N P f N f R R mg N N f R f f R N f R N ที่พื้นกระทำต่อวัตถุ c.m. f N f R R mg N f แรงเสียดทานที่พื้นกระทำต่อวัตถุ N f R f f f / แรงเสียดทานที่วัตถุกระทำต่อพื้น R N N/ แรงปฏิกิริยาในแนวตั้งฉากที่วัตถุกระทำต่อพื้น f R N R/ แรงปฏิกิริยาที่วัตถุกระทำต่อพื้น กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

ความสัมพันธ์ระหว่าง R, N และ f  P R = N + f R2 = N2 + f 2 f = R cos  N = R sin  แรง N และ f ต้องเขียนให้ลูกศรต่อกัน และเขียนทางซีกที่วัตถุจะเคลื่อนที่ไป กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

เรียกว่าแรงเสียดทานสถิต ( fs ) เรียกว่าแรงเสียดทานจลน์ ( fk ) แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นขณะวัตถุอยู่นิ่ง เรียกว่าแรงเสียดทานสถิต ( fs ) มีทิศตรงข้ามกับทิศที่วัตถุพยายามเคลื่อนที่ไป แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นขณะวัตถุเคลื่อนที่ เรียกว่าแรงเสียดทานจลน์ ( fk ) มีทิศตรงข้ามกับทิศที่วัตถุเคลื่อนที่ไป กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

การทดลอง : แรงเสียดทาน จุดประสงค์ : 1.ศึกษาขนาดและทิศของแรงเสียดทาน 2.ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างแรงดึง และน้ำหนักของวัตถุ กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

ถุงทรายวางทับแผ่นไม้ ดึง ถุงทรายวางทับแผ่นไม้ เครื่องชั่งสปริง การทดลอง : แรงเสียดทาน วิธี ทดลอง เพิ่มแรงดึงทีละน้อยสังเกตค่าแรงดึงก่อนที่แผ่นไม้จะเริ่มเคลื่อนที่ บันทึกแรงดึงที่ทำให้แผ่นไม้เริ่มเคลื่อนที่ บันทึกแรงดึงที่ทำให้แผ่นไม้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว เพิ่มจำนวนถุงทราย แล้ว ทดลองซ้ำ กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

เมื่อออกแรงดึงเกิดแรงเสียดทานสถิต มีทิศตรงข้ามกับทิศที่แผ่นไม้ถูกดึง N ผลการทดลอง : ดึง T mg f ขณะยังไม่เคลื่อนที่ เมื่อออกแรงดึงเกิดแรงเสียดทานสถิต มีทิศตรงข้ามกับทิศที่แผ่นไม้ถูกดึง อยู่นิ่ง  Fx = 0 ; fs = T แรงดึงเชือก T อ่านค่าได้จากเครื่องชั่งสปริง กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

อยู่นิ่งครั้งสุดท้าย N ผลการทดลอง : ดึง T mg f เริ่มจะเคลื่อนที่ อ่านค่าแรงดึง T จากเครื่องชั่งสปริงได้มากสุด เกิดแรงเสียดทานสถิตสูงสุด ( fs-max ) อยู่นิ่งครั้งสุดท้าย  Fx = 0 ; fs-max = T  Fy = 0 ; N = mg กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

วิเคราะห์ผลการทดลอง : ข้อมูลที่บันทึก คือ T ค่าแรงดึงที่เริ่มเคลื่อนที่เป็นค่า แรงเสียดทานสูงสุด (fs-max) ที่เกิดเมื่อใช้ถุงทรายวางทับแต่ละครั้ง ส่วนค่าน้ำหนัก ถุงทรายกับแผ่นไม้ (W) ใช้เป็นค่าแรงปฎิกิริยาในแนวตั้งฉาก (N) ที่เกิดขึ้นในแต่ละครั้ง N ดึง T mg f นำไปเขียนกราฟระหว่าง T กับ W กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

(N) T W (N) T 6.17 11.21 16.20 21.24 26.26 1.62 3.01 4.27 5.42 6.54 6.005.004.003.002.001.00 5 10 15 20 25 W (N) สรุปผลการทดลอง : T  W หรือ fs-max  N กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

เคลื่อนที่ด้วย v คงตัว ดึง mg N f T ผลการทดลอง : เคลื่อนที่ด้วย v คงตัว เกิดแรงเสียดทานจลน์ ( fk ) v คงตัว  Fx = 0 ; fk = T อ่านค่าแรงดึง T ได้น้อยกว่า fs-max แสดงว่า fk < fs-max กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

วิเคราะห์ผลการทดลอง : ข้อมูลที่บันทึก คือ T แรงดึงที่ทำให้เคลื่อนที่เป็นค่า แรงเสียดทานจลน์ ( fk ) ที่เกิดเมื่อใช้ถุงทรายวางทับแต่ละครั้ง ส่วนค่าน้ำหนักถุงทรายกับแผ่นไม้ (W) ใช้เป็นค่าแรงปฏิกิริยาในแนวตั้งฉาก (N) ที่เกิดขึ้นในแต่ละครั้ง นำไปเขียนกราฟระหว่าง T กับ W กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

(N) T W (N) T 6.17 11.21 16.20 21.24 26.26 1.29 2.38 3.48 4.28 5.43 6.005.004.003.002.001.00 5 10 15 20 25 W (N) สรุปผลการทดลอง T  W หรือ fk  N กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

เรียกว่า ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิต ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน (  ) จากการทดลอง ความชัน = N fs-max = s fs-max N fs-max  N fs-max = s N s เป็น ค่าคงตัวของการแปรผัน เรียกว่า ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิต เป็น ค่าความชันของกราฟ fs-max กับ N กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

เรียกว่า ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลน์ ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน (  ) จากการทดลอง ความชัน = N fk = k fk N fk  N fk = k N k เป็น ค่าคงตัวของการแปรผัน เรียกว่า ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลน์ เป็น ค่าความชันของกราฟ fk กับ N กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน (โดยพื้นเอียง) การทดลอง : สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน (โดยพื้นเอียง) จุดประสงค์ : หาค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานโดยใช้พื้นเอียง กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

การทดลอง : สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน (โดยพื้นเอียง) รางไม้ วัตถุ  N f mg วิธีทดลอง ค่อยๆยกปลายรางไม้ขึ้น บันทึกค่ามุมที่ทำให้วัตถุเริ่มไถล ค่อยๆยกปลายรางไม้ขึ้นพร้อมกับเคาะรางไม้ บันทึกค่ามุมที่วัตถุไถลลงด้วยความเร็วคงตัว กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

บันทึกค่ามุมที่ทำให้วัตถุเริ่มไถล ได้เป็น s วิเคราะห์การทดลอง : บันทึกค่ามุมที่ทำให้วัตถุเริ่มไถล ได้เป็น s s mg N fs-max fs-max = mg sin s (1) mg sin s mg cos s N = mg cos s (2) eq.(1) / eq.(2) ; s = tan s กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

บันทึกค่ามุมที่วัตถุไถลด้วย v คงตัวได้เป็น k วิเคราะห์การทดลอง : บันทึกค่ามุมที่วัตถุไถลด้วย v คงตัวได้เป็น k k mg N fk mg sin k fk = mg sin k (1) mg cos k N = mg cos k (2) eq.(1) / eq.(2) ; k = tan k กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

หลักการคำนวณหาค่าแรงเสียดทาน 1.หาแรงปฏิกิริยาแนวตั้งฉาก(N)กับผิวสัมผัสจาก  F⊥= 0 2.หาแรงเสียดทานสถิตสูงสุด จาก fs-max = s N 3.หาแรงขนานผิวสัมผัส (  Fpe ) ที่จะทำให้วัตถุเคลื่อนที่ 4.เปรียบเทียบ fs-max กับ  Fpe  Fpe< fs-max อยู่นิ่ง fs =  Fpe  Fpe > fs-maxเคลื่อนที่ fk = k N  Fpe= fs-max เริ่มจะเคลื่อน กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์