เมื่อออกแรงผลักวัตถุ แล้วปล่อยให้วัตถุไถลไปตามพื้นราบในแนวระดับ

“วัตถุจะเคลื่อนที่ไประยะหนึ่งแล้วหยุด นักเรียนคิดว่า ทำไมวัตถุจึงหยุดการเคลื่อนที่ ”

นักเรียนทราบหรือไม่ว่าแรงที่ต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุนี้เรียกอีกว่าอย่างไร

เรียกว่า “แรงเสียดทาน”

“ นักเรียนคิดว่าขนาดของแรงต้านการเคลื่อนที่/แรงเสียดทานขึ้นอยู่กับปัจจัยใด และแรงเสียดทานมีทิศทางอย่างไร ”

กิจกรรมการทดลองที่ 1.4 แรงเสียดทาน

ปัญหาคือ

สมมติฐาน

เรื่อง แรงเสียดทาน วันที่ ......................................... จุดประสงค์การทดลอง เพื่อทดสอบสมมติฐาน 2 ข้อ เกี่ยวกับแรงเสียดทาน วิธีทำ ในหนังสือหน้า 20

ตารางบันทึกผลการทดลอง รายการ ขนาดของแรงดึง ถุงทรายล่างสุดไม่มีการหุ้มถุงพลาสติก ถุงทรายล่างสุดมีการหุ้มถุงพลาสติก หยุดนิ่ง ถุงทรายเริ่มเคลื่อนที่ ถุงทรายเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว ถุงทราย 1 ถุง ถุงทราย 2 ถุง ถุงทราย 3 ถุง

ขอคนเก่งช่วยชี้แจงให้ครูด้วย ข้อสงสัยที่ 1 ขณะถุงทรายวางนิ่งบนพื้นโต๊ะ โดยที่ยังไม่ออกแรงดึงถุงทราย มีแรงใดกระทำต่อถุงทรายบ้าง?? ขอคนเก่งช่วยชี้แจงให้ครูด้วย

ข้อสงสัยที่ 2 ขณะออกแรงดึงถุงทราย แต่ถุงทรายไม่เคลื่อนที่ มีแรงใดกระทำต่อถุงทรายบ้าง จงเขียนแผนภาพประกอบ และแรงลัพธ์ที่กระทำต่อถุงทรายเป็นเท่าใด ???

ข้อสงสัยที่ 3 ขณะออกแรงดึงถุงทรายให้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว มีแรงใดกระทำต่อถุงทรายบ้าง จงเขียนแผนภาพประกอบ

คำถามท้ายการทดลอง 1.แรงที่กระทำต่อถุงทรายเพื่อต้านการเคลื่อนที่ของถุงทราย ซึ่งสามารถอ่านค่า ของแรงนี้จากเครื่องชั่งสปริงเรียกแรงนี้ว่าแรงอะไร 2. ขณะที่แรงดึงถุงทรายมีค่าสูงสุด แรงเสียดทานที่กระทำต่อถุงทรายมีค่าเท่าใด 3. การเพิ่มจำนวนถุงทราย ขนาดของแรงเสียดทานเป็นเช่นไร มีผลต่อแรงเสียดทานหรือไม่ อย่างไร 4. การหุ้มถุงทรายด้วยถุงพลาสติกมีผลต่อแรงเสียดทานหรือไม่ อย่างไร

สรุปผลการทดลอง แรงที่ต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุเรียกว่า แรงเสียดทาน แรงเสียดทานเกิดขึ้น ระหว่างผิวถุงทรายกับพื้นซึ่งมีทิศ ทางตรงข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ของ ถุงทราย เมื่อเพิ่มจำนวนถุงทรายจะมีผลทำให้แรงเสียดทานมีค่ามากขึ้น เนื่องจากเกิดแรงกดที่พื้นมากขึ้นจึงทำให้ขนาดของแรงเสียดทานมีค่าเพิ่มขึ้นด้วย แต่เมื่อหุ้มถุงทรายด้วย ถุงพลาสติกซึ่งทำให้ผิวสัมผัสเรียบและลื่นจึงส่งผลให้แรงเสียดทานมีขนาดลดลงสังเกตได้เมื่อเปรียบเทียบจากผลการทดลองในตอนที่ 1 และตอนที่ 2

แรงเสียดทาน (Friction Force)

ความหมายแรงเสียดทาน แรงเสียดทานคือ แรงที่ต้านการเคลื่อนที่ที่เกิดระหว่างผิวสัมผัส วัตถุ 2 ชนิด คือ ผิวสัมผัสของวัตถุ กับ ผิวของพื้น

ปัจจัยที่มีผลต่อแรงเสียดทาน ปัจจัยที่มีผลต่อแรงเสียดทานมีดังนี้ 1. น้ำหนักของวัตถุ วัตถุที่มีน้ำหนักกดทับลงบนพื้นผิวมักจะมี แรงเสียดทานมากกว่าวัตถุที่มีน้ำหนักกดทับลงบนพื้นผิวน้อย 2. พื้นผิวสัมผัส ผิวสัมผัสที่เรียบจะเกิดแรงเสียดทานน้อยกว่าผิวสัมผัสที่ขรุขระ

2. พื้นผิวสัมผัส ผิวสัมผัสที่เรียบจะเกิดแรงเสียดทานน้อยกว่าผิวสัมผัสที่ขรุขระ

ประเภทของแรงเสียดทาน 1. แรงเสียดทานสถิต (Static friction) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นตั้งแต่วัตถุอยู่นิ่งจนกระทั่งวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ ใช้สัญลักษณ์ fs กรณีออกแรง F กระทำกับวัตถุแล้ววัตถุเคลื่อนที่ได้พอดี แรงเสียดทานสถิตพอดีเคลื่อนที่หรือแรงเสียดทานสถิต ณ ขีดจำกัด มีค่าเท่ากับแรงที่กระทำกับวัตถุในแนวราบซึ่งพอดีทำให้วัตถุเคลื่อนที่ดังรูป

2. แรงเสียดทานจลน์ (Kinetic friction) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นขณะวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ ใช้สัญลักษณ์ fk