ชุดที่ 7 ไป เมนูรอง.

งานนำเสนอเรื่อง: "ชุดที่ 7 ไป เมนูรอง."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 ชุดที่ 7 ไป เมนูรอง

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

3 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

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

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

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

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

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

9 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

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

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

12 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

13 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

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

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

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

17 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

18 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

19 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

20 (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 W (N) สรุปผลการทดลอง : T  W หรือ fs-max  N กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

21 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

22 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

23 (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 W (N) สรุปผลการทดลอง T  W หรือ fk  N กลับ เมนูรอง ร.ร.บุญวาทย์วิทยาลัย ลำปาง ครูสินอารย์ ลำพูนพงศ์

24 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

25 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

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

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

28 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

29 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

30 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