แรงใน
ชีวิตประจำวนั
จำกภำพ
มีแรงกระทำต่อนั ก
กระโดดรม่ หรอื ไม่
นั กเรยี นรู ไ้ ด้
อย่ำงไร
นั กเรยี นคิด
ว่ำแรงส่งผล
ต่อวัตถุ
อย่ำงไร
กำรเปล่ียนแปลง
ของวัตถุทำง
กำยภำพ
เน้ื อหำท่ีจะได้ 01 02
ศึ กษำ
แรงลัพธ์ แรงเสี ยดทำน
06 03
แรงและสนำม โมเมนต์ของ
ของแรง แรง
05 04
แรงพยุงของ แรงและควำม
ของเหลว
ดันของ
ของเหลว
01
แรงลัพธ์
แรง คือ ควำม
พยำยำมหรอื กำร
กระทำท่ีจะทำให้
วัตถุเกิดกำร
เปล่ียนแปลงทำง
กำยภำพ
โดยกำรเปล่ียนแปลงของ
วัตถุ มีในลักษณะต่ำงกัน
เช่น รู ปรำ่ ง ตำแหน่ ง หรอื
กำรเคล่ือนท่ี
ซ่ึงเกิดจำกกำร
กระทำของแรงใน
ลักษณะต่ำง ๆ และ
อำจจะมีแรงมำกกว่ำ
1 แรงท่ีมำกระทำต่อ
วัตถุนั้ น
แรงลัพธ์
แรงลัพธ์ หมำยถึง ผลรวมของแรงท่ีกระทำต่อวัตถทุ ้ัง
ขนำดและทิศทำง หรอื ผลรวมของแรงย่อยแบบ
เวกเตอรข์ องแรงทั้งหมดท่ีกระทำกับวัตถุ
ลองคิดดกู ่อน แรงท่ีกระทำต่อวัตถุต่อไปนี้ เป็ นเท่ำใด
และมีทิศทำงอย่ำงไร
F1 = 4 นิ วตัน F1 = 5 นิ วตัน F2 = 5 นิ วตนั
F2 = 2 นิ วตนั
F1 = 6 นิ วตัน F2 = 4 นิ วตนั
F1 = 3 นิ วตัน
F2 = 7 นิ วตนั F3 = 3 นิ วตัน
กำรรวมเวกเตอร์
กำรรวมเวกเตอรแ์ บบหำงต่อหัว
ซ่ึงเป็ นกำรนำเวกเตอรย์ ่อยมำต่อกัน โดยต่อหำงเวกเตอรห์ น่ึ ง
กับหัวอีกเวกเตอรห์ น่ึ งจนครบทุกเวกเตอร์ จำกนั้ นหำเวกเตอร์
โดยลำกเส้นจำกหำงเวกเตอรแ์ รกไปยังหัวเวกเตอรส์ ุดท้ำย
กำรรวมเวกเตอร์
F1 F2
แรงลัพธ์
F1 F2
กำรรวมเวกเตอร์
F1
F2 แรงลัพธ์
F1 F2
กำรรวมเวกเตอร์
F3
F2
F3
แรงลัพธ์ F1
F1 F2
ตรวจสอบควำมเข้ำใจ
รวมเวกเตอรไ์ ด้อย่ำงไร
วิธีกำรคำนวณหำแรงลัพธ์
❑ แรงในทิศเดียวกัน
❑ แรงในทิศตรงข้ำมกัน
❑ แรงท่ีต้ังฉำกกัน
❑ แรงท่ีทำมุมกัน
วิธีกำรคำนวณหำแรงลัพธ์
F1 7 นิ วตัน แรงลพั ธ์ = F1 + F2
F2 5 นิ วตัน =7+5
= 12 นิ วตนั
แรงลัพธ์ มขี นาดเท่ากับ 6 นิ วตนั
ทศิ ไปทางขวา
วิธีกำรคำนวณหำแรงลัพธ์
F1 9 นิ วตนั แรงลพั ธ์ = F1 − F2
F2 6 นิ วตัน =9–3
= 6 นิ วตนั
แรงลัพธ์ มีขนาดเทา่ กบั 6 นิ วตัน
ทิศไปทางซา้ ย
วิธีกำรคำนวณหำแรงลัพธ์
แรงลพั ธ์ = 22 4 2+ 3 2
F1 + F2 =
F1 4 นิ วตนั = 16+9 = 25
F2 3 นิ วตนั
= 5 นิ วตนั
แรงลพั ธ์ มขี นาดเทา่ กบั 5 นิ วตัน มที ศิ
ทแยงข้ึนไปทางขวา
ทบทวนดหู น่ อย แรงท่ีกระทำต่อวัตถุต่อไปน้ี เป็ น
เท่ำใดและมีทิศทำงอย่ำงไร
F1 = 4 นิ วตนั
F2 = 2 นิ วตัน F1 = 5 นิ วตนั F2 = 5 นิ วตัน
F1 = 6 นิ วตนั F2 = 4 นิ วตนั
F1 = 3 นิ วตนั
F2 = 7 นิ วตัน F3 = 3 นิ วตนั
ทบทวนดหู น่ อย แรงท่ีกระทำต่อวัตถุต่อไปน้ี เป็ น
เท่ำใดและมีทิศทำงอย่ำงไร
F1 = 4 นิ วตัน
F1 = 5 นิ วตัน F2 = 5 นิ วตัน
F2 = 2 นิ วตัน
แรงลพั ธ์ = Fറ1 − Fറ2
แรงลพั ธ์ = Fറ1+ Fറ2 =5-5
=4+2 = 0 นวิ ตัน
= 6 นิวตนั
แรงลพั ธ์ มีขนาดเทา่ กบั 0 นิวตนั ไม่
แรงลพั ธ์ มขี นาดเท่ากบั 6 นิวตนั เกิดการเปลยี่ นทศิ ทาง
ทิศไปทางขวา
ทบทวนดูหน่ อย แรงท่ีกระทำต่อวัตถุต่อไปนี้ เป็ น
เท่ำใดและมีทิศทำงอย่ำงไร
F1 = 6 นิ วตนั
เวกเตอร์ลา่ ง = Fറ2 + Fറ3
F2 = 7 นิ วตัน F3 = 3 นิ วตนั = 7 + 3 = 10 นิวตัน
แรงลพั ธ์ = (เวกเตอรล์ ่าง) − Fറ1
= 10 - 6
= 4 นิวตัน
แรงลพั ธ์ มีขนาดเทา่ กับ 4 นวิ ตนั มีทศิ ลง
ทบทวนดูหน่ อย แรงท่ีกระทำต่อวัตถุต่อไปนี้ เป็ น
เท่ำใดและมีทิศทำงอย่ำงไร
F2 = 4 นิ วตัน
แรงลัพธ์ = Fറ1 2+ Fറ2 2
F1 = 3 นิ วตัน = 3 2+ 4 2
= 9+16
= 25
= 5 นวิ ตนั
แรงลพั ธ์ มีขนาดเทา่ กบั 5 นิวตัน มีทศิ ทแยง
ขึน้ ไปทางซา้ ย
แรงกิรยิ ำและแรงปฏิกิรยิ ำ
แรงกิรยิ ำ คือ แรงท่ีเกิดจำกกำรกระทำโดยส่ิงใด ๆ
แรงปฏิกิรยิ ำ คือ แรงอันเน่ื องมำจำกแรงกรยิ ำโดยมี
ทิศทำงตรงกันข้ำม และขนำดเท่ำกับแรงกรยิ ำเสมอ
เรำจะเรยี กแรงคู่น้ี ว่ำ แรงกิรยิ ำ-ปฏิกิรยิ ำ
หรอื action-reaction force
ตัวอย่ำงแรงกิรยิ ำและแรงปฏิกิรยิ ำ
ตัวอย่ำงแรงกิรยิ ำและแรงปฏิกิรยิ ำ
02
แรงเสี ยด
ทำน
นั กเรยี นรู ส้ ึก
อย่ำงไร
เม่ือนั กเรยี น
ถูมือทั้งสอง
ข้ำงด้วยกัน
แรงเสี ยดทำน
แรงเสียดทำน คือ แรงท่ีต้ำนกำร
เคล่ือนท่ีของวัตถุซ่ึงเกิดข้ึน
ระหว่ำงผิวสัมผัสของวัตถุ เกิดข้ึน
ท้ังวัตถุท่ีเคล่ือนท่ีและไม่
เคล่ือนท่ี และจะมีทิศทำงตรงกัน
ข้ำมกับกำรเคล่ือนท่ีของวัตถุ
แรงเสี ยดทำน 01 เม่ือวัตถุไม่เคล่ือนท่ี
แรงดงึ 100 นวิ ตนั เม่ือออกแรงดึงวัตถุและวัตถุยังไม่
แรงเสยี ดทานสถิต 100 นวิ ตัน เคล่ือนท่ี แสดงว่ำแรงลัพธ์ท่ีกระทำต่อ
วัตถุเป็ นศูนย์
แรงท่ีดึงวัตถุจะมีค่ำเท่ำกับแรงเสี ยด
ทำนท่ีต้ำนทำนกำรเคล่ือนท่ี เรยี ก แรง
เสี ยดทำนท่ีเกิดข้ึนขณะท่ีวัตถุไม่เคล่ือน
ท่ีว่ำ แรงเสี ยดทำนสถิต
แรงเสี ยดทำน
02 เม่ือวัตถุไม่เคล่ือนท่ี
แรงดงึ 300 นวิ ตัน เม่ือออกแรงดึงวัตถุให้มำกข้ึนแต่วัตถุยัง
ไม่เคล่ือนท่ีแรงเสี ยดทำนสถิตจะมีค่ำ
เพ่ิมข้ึนด้วยและยังคงมีขนำดเท่ำกับแรง
ท่ีดึงวัตถุ
แรงเสยี ดทานสถิต 300 นวิ ตัน
แรงเสี ยดทำน 03 เม่ือวัตถุเรม่ิ จะเคล่ือนท่ี
แรงดงึ 500 นิวตนั เม่ือออกแรงให้มำกข้ึนอีกจนวัตถุเร่มิ จะ
เคล่ือนท่ีแรงเสี ยดทำนสถิตจะมี
ค่ำสูงสุดเรยี กว่ำ
แรงเสี ยดทำนสถิตสู งสุ ด
แรงเสยี ดทานสถิต 500 นวิ ตัน
แรงเสี ยดทำน 04 เม่ือวัตถุเคล่ือนท่ี
แรงดงึ 450 นวิ ตนั เม่ือวัตถุเคล่ือนท่ีแรงเสี ยดทำนจะมีค่ำ
แรงเสยี ดทานจลน์ 450 นวิ ตัน ลดลงเรยี ก แรงเสียดทำนช่วงท่ีวัตถุ
เคล่ือนท่ีว่ำ แรงเสี ยดทำนจลน์
เม่ือวัตถุเคล่ือนท่ีด้วยควำมเรว็ คงท่ีแรง
ลัพธ์จะเป็ นศูนย์ แรงเสียดทำนจลน์ จะมี
ค่ำคงท่ีเท่ำกับแรงท่ีดึงวัตถุสำหรบั วัตถุ
หน่ึ งเคล่ือนท่ีไปบนพื้นผิวสัมผัส
แรงเสี ยดทำน
แรงเสี ยดทำนท่ีเกิดข้ึน แรงเสี ยดทำนท่ีเกิดข้ึน
ระหว่ำงผิวสั มผัสของวัตถุ ระหว่ำงผิวสั มผัสของวัตถุ
ขณะท่ีวัตถุกำลังเคล่ือนท่ี
ยังไม่เคล่ือนท่ี(อยู่น่ิ ง)
จนกระท่ังวัตถุเรม่ิ เคล่ือนท่ี ด้วยควำมเรว็ คงท่ี
ปั จจัยท่ีมีผลต่อแรงเสียดทำน
น้ำหนั กหรอื แรงกด ลักษณะของพื้น
ตั้งฉำกกับผิวสั มผัส ผิวสั มผัส
ถ้ำนำ้ หนั กหรอื แรงกดต้ังฉำก ถ้ำพ้ืนผิวสัมผัสของวัตถุขรุ ขระ
กับผิวสั มผัสมำกจะเกิดแรง หรอื มีควำมหยำบจะเกิดแรง
เสี ยดทำนมำก เสี ยดทำนมำก
ถ้ำน้ำหนั กหรอื แรงกดต้ังฉำก ถ้ำพ้ืนผิวสัมผัสของวัตถุเรยี บ
กับผิวสัมผัสน้ อยจะเกิดแรง จะเกิดแรงเสียดทำนน้ อย
เสียดทำนน้ อย
กำรเพ่ิมแรงเสี ยดทำน
เพ่ิมควำมขรุ ขระหรอื ควำม เพ่ิมน้ำหนั กของวัตถุหรอื แรง
หยำบของพ้ืนผิวสั มผัสของวัตถุ กดต้ังฉำกกับผิวสั มผัส
กำรลดแรงเสี ยดทำน
ลดควำมขรุ ขระหรอื เพ่ิมควำมเรยี บ ลดน้ำหนั กของวัตถุหรอื แรงกด
ล่ืน ของพื้นผิวสัมผัสของวัตถุ ตั้งฉำกกับผิวสั มผัส
ตรวจสอบควำมเข้ำใจ
เพ่ิมหรอื ลดแรงเสียดทำน อย่ำงไร
ไม่ต้องกำรให้บันไดเล่ือน ลำกโต๊ะท่ีวำงบน ไม่ต้องกำรให้ สิ นค้ำไถลตก
ไถล เม่ือยืนบนบันได พื้นฝื ด ลงมำ เม่ือรถเคล่ือนท่ี
กำรใช้ประโยชน์ จำกควำมรู ้
เรอ่ื ง แรงเสียดทำน
ฝำขวดนำ้ สไลเดอร์
03
โมเมนต์ของ
แรง
นั กเรยี นวำง
ปำกกำบนนิ้ ว
โดยท่ีไม่หล่น
ได้หรอื ไม่
อย่ำงไร
กำรเคล่ือนท่ีแบบหมุน
ถ้ำแรงลัพธ์ท่ีมำกระทำต่อ
วัตถุไม่ผ่ำนศูนย์กลำงมวล
ของวัตถุจะทำให้วัตถุเกิด
กำรหมุน
กำรเคล่ือนท่ีแบบหมุน
วัตถุจะ
หมุนรอบ
จุดหมุน
ทิศทำง ทิศทำง
ทวนเข็ม ตำมเข็ม
นำฬิ กำ นำฬิ กำ
โมเมนต์ของแรง
ถ้ำแรงลัพธ์ท่ีมำกระทำต่อวัตถุไม่ผ่ำนจุดหมุน จะทำ
ให้เกิด โมเมนต์ของแรง
โมเมนต์ของแรง คือ ผลของแรงท่ีกระทำต่อวัตถุ
เพ่ือให้วัตถุหมุนไปรอบจุดหมุน
โมเมนต์ของแรง
ซ่ึงหำได้จำกผลคูณของแรงท่ีมำกระทำกับระยะตั้ง
ฉำกจำกแนวแรงถึงจุดหมุน เขียนเป็ นสมกำรได้ดังนี้
M=Fxl
เม่ือ M คือ โมเมนต์ของแรง มีหน่ วยเป็ น นิ วตัน เมตร
F คือ แรงท่ีกระทำต่อวัตถุ มีหน่ วยเป็ น นิ วตัน
l คือ ระยะทำงจำกจุดหมุนไปตั้งฉำกกับแนวแรง มีหน่ วยเป็ น เมตร
ตัวอย่ำงกำรหำโมเมนต์ของแรง
ถ้ำใช้แรงขนำด 350 นิ วตัน งัดตะปู จำกพ้ืนโดยด้ำมชะแลงท่ีจับห่ำงจำกจุด
หมุน 70 เซนติเมตร จงหำโมเมนต์ของแรงและทิศของโมเมนต์ในกำรงัด
ตะปูจำกพ้ืน โจทยก์ าหนด แรง 350 นวิ ตัน ระยะทาง 0.7 เมตร
M=Fxl
= 350 x 0.7
= 245 นวิ ตัน เมตร
โมเมนตข์ องแรง มขี นาดเทา่ กบั 245 นวิ ตัน มีทศิ ตาม
เขม็ นาฬกิ า
ตัวอย่ำงกำรหำโมเมนต์ของแรง
จงหำโมเมนต์ของแรงและทิศของ
โมเมนต์ จำกรู ปท่ีกำหนดให้
โจทย์กาหนด
แรง 450 นวิ ตนั
ระยะทาง 0.5 เมตร
M = F x l = 450 x 0.5 = 225 นวิ ตัน เมตร
โมเมนตข์ องแรง มีขนาดเท่ากบั 245 นิวตนั มีทศิ ทวนเขม็ นาฬกิ า