Force_and_Motion

แรงและการเคลอื่ นท่ี

แรงและการเคลื่อนท่ี

จดั ทำโดย
นางสาว สารกิ ารณ์ พรสกลุ วิวฒั น์

รหสั 63161226

เสนอ
อาจารยก์ ิตตินนั ท์ หอมฟงุ้

หนงั สอื อเิ ลก็ ทรอนิกสเ์ ลม่ นีเ้ ป็นสว่ นหน่ึงของรายวชิ า ETI 1101 นวตั กรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศเพอ่ื การส่อื สาร
การศกึ ษาและการเรยี นรู้
มหาวิยาลยั ราชภฏั เชียงใหม่

2

คานา

หนงั สอื อเิ ลก็ ทรอนิกส์ ( E-book ) เรอ่ื งแรงและการเคลอ่ื นท่ี
กลมุ่ สาระการเรยี นรูว้ ิชาวิทยาศาสตร์ จดั ทาขนึ้ เพ่อื ใชป้ ระกอบการเรยี น การสอน
นกั เรยี นและผทู้ ่ีสนใจศกึ ษาเร่อื งแรงและการเคล่อื นท่ี

ผจู้ ดั ทาหวงั ว่าหนงั สอื อิเลก็ ทรอนิกส์ เร่อื งแรงและการเคลอ่ื นท่ี
จะเป็นประโยชนต์ ่อการเรยี นรูข้ องผทู้ ่ีศกึ ษาหนงั สอื อเิ ลก็ ทรนิ ิกสเ์ ลม่ นี้ ต่อไป

จดั ทาโดย
นางสาว สารกิ ารณ์ พรสกลุ ววิ ฒั น์

3

สารบัญ หน้ำ
ก
เรอ่ื ง ข
คำนำ 1
สำรบญั 3
5
แรง 12
ลกั ษณะของแรง 14
แรงเคลอ่ื นที่และตาแหนง่ ของวตั ถุ 19
แรงกบั การเคลือ่ นที่ของวตั ถุ (แรงที่กระทาต่อวตั ถ)ุ 20
การหาคา่ แรงลพั ธจ์ ากเวกเตอร์ ค
ปัจจยั ท่ีมีผลตอ่ แรงเสียดทาน
ประเภทของแรงเสยี ดทาน 4

อ้ำงองิ

แรง (force) เป็ นส่งิ ทที่ ำใหว้ ัตถุเปล่ยี นรูปร่ำง เปล่ียนทศิ ทำง
เกิดกำรเคลอื่ นทห่ี รือหรือหยุดนิ่งได้ แรงสำมำรถเปล่ียน

ควำมเร็วของวัตถุได้ หรือกล่ำวไดว้ ่ำแรงทำใหว้ ัตถุเกดิ ควำมเร่ง

5

ตวั อยา่ ง

6

ลกั ษณะของแรง แรงเป็ นปรมิ าณเวกเตอรม์ ที งั้
ขนาดและทศิ ทาง มหี น่วยเป็ นนวิ ตนั (N)ใช ้

สญั ลกั ษณ์ F เขยี นแทนแรง การเขยี นสญั ลกั ษณ์
ของแรงทบี่ อกทศิ ทางของแรงดว้ ยนัน้ จะใชค้ วาม
ยาวของเสน้ ตรงแทนขนาด และใชห้ วั ลกู ศรแทน

ทศิ ทางของแรง เรยี กวา่ เวกเตอรข์ องแรง

7

ตวั อยา่ ง

8

แรงเคลอ่ื นทแ่ี ละตาแหนง่ ของวตั ุ

9

การเคลอื่ นทขี่ องวตั ถมุ กี ารเคลอื่ นทแ่ี บบตา่ งๆ เชน่ การ
เคลอื่ นทใี่ นแนวตรง แนวโคง้ และการเคลอื่ นทเี่ ป็ น
วงกลม ซงึ่ ในการเคลอ่ื นทน่ี ัน้ ระบวุ า่ วตั ถอุ ยทู่ ใ่ี ดตอ้ ง
กาหนดจดุ อา้ งองิ ระยะทางและทศิ ทวี่ ตั ถนุ ัน้ หา่ งจาก
จดุ อา้ งองิ ซง่ึ เรยี กวา่ การกระจดั

10

ตวั อยา่ ง

11

การเคลอื่ นทแี่ นวเสน้ ตรง วตั ถจุ ะเคลอื่ นทใ่ี นแนว

เดมิ (ทศิ เดมิ หรอื ทศิ ตรงขา้ ม) โดยอาจมแี รงกระทาตอ่
วตั ถหุ รอื ไมก่ ไ็ ด ้ ถา้ มแี รงกระทา ทศิ ของแรงทก่ี ระทาจะ
อยใู่ นแนวเดยี วกบั แนวการเคลอื่ นทข่ี องวตั ถเุ สมอ

12

การเคลอื่ นทแี่ นวโคง้ วตั ถจุ ะมกี ารเคลอื่ นท่ี 2

แนวพรอ้ มๆ กนั เชน่ เคลอ่ื นทใ่ี นแนวราบและในแนวดง่ิ
แรงทก่ี ระทาตอ่ วตั ถจุ ที ศิ คงตวั ตลอดเวลา โดยทามมุ ใดๆ
กบั ทศิ ของความเร็ว เชน่ แรงดงึ ดดู ของโลก

13

การเคลอื่ นทวี่ งกลม วตั ุเคลอ่ื นทเ่ี ป็ นสว่ นโคง้ รอบ
จดๆ หนงึ่ โดยมแี รงกระทาในทศิ เขา้ สศู่ นู ยก์ ลาง

14

การเคลอื่ นทแี่ บบฮารม์ อนกิ อยา่ งงา่ ย วตั ถจุ ะ

เคลอ่ื นทกี่ ลบั ไปมาซ้ารอยเดมิ โดยมแี อมพลจิ ดู คงตวั

15

แรงกบั การเคลอื่ นทขี่ องวตั ุ
(แรงทกี่ ระทาตอ่ วตั ุ)

16

การออกแรงกระทาตอ่ วตั ุอาจทาใหว้ ตั ุเคลอ่ื นที่
หรอื วตั ุอาจไมเ่ คลอื่ นท่ี เนอ่ื งจากมแี รงยอ่ ยอน่ื
มารว่ มกระทา ทาใหเ้ กดิ การหกั ลา้ งของแรงใน
ปรมิ าณเวกเตอร์ ดงั นน้ั วตั ุทจ่ี ะเคลอ่ื นทไ่ี ดห้ รอื
ไมไ่ ดก้ ็ขนึ้ อยกู่ บั แรงลพั ธท์ มี่ ากระทาตอ่ วตั ุนน่ั เอง

17

การหาคา่ แรงลพั ธจ์ ากเวกเตอร์

• เมอื่ แรงยอ่ ยมที ศิ ทางเดยี วกนั ใหน้ าแรงยอ่ ยมารวมกนั
• เมอ่ื แรงยอ่ ยมที ศิ ทางตรงกนั ขา้ ม ใหน้ าคา่ ของแรงยอ่ ย

มาหกั ลา้ งกนั
• ุา้ แรงยอ่ ยเทา่ กนั แตม่ ที ศิ ทางตรงขา้ ม จะไดแ้ รงลพั ธม์ ี

คา่ เป็ นศนู ยแ์ ละไมม่ คี วามเรง่

18

แรงเป็ นปรมิ าณทม่ี ขี นาดและทศิ ทาง การรวมแรง
ตอ้ งรวมแบบเวกเตอร์ แรงทกี่ ระทาตอ่ วตั ุุา้
ผลรวมของแรงทไี่ ดเ้ ป็ นศนู ยแ์ สดงวา่ วตั ุนนั้ อยใู่ น
สภาพสมดล เมอ่ื ปลอ่ ยวตั ุจะตกลงสพู่ น้ื ดนิ แสดง
วา่ มแี รงกระทาตอ่ วตั ุ ซง่ึ แรงนน้ั เกดิ จากแรงดงึ ดดู
ทโ่ี ลกกระทาตอ่ วตั ุ หรอื ทเ่ี รยี กวา่ แรงโนม้ ุว่ งของ
โลก

19

ตวั อยา่ ง

20

แรงโนม้ ุว่ งนจี้ ะมคี า่ มากหรอื นอ้ ยขนึ้ อยกู่ บั มวลของ
วตั ุ ในการลากวตั ุใหเ้ คลอื่ นทไี่ ปบนพนื้ ผวิ จะมี
แรงตา้ นการเคลอ่ื นท่ี เรยี กแรงนว้ี า่ แรงเสยี ดทาน

21

ตวั อยา่ ง

22

ปจั จยั ทม่ี ผี ลตอ่ แรงเสยี ดทาน

• นา้ หนกั ของวตั ุ
• พน้ื ผวิ สมั ผสั

23

ประเภทของแรงเสยี ดทาน

• แรงเสยี ดทานสุติ (fs) เป็ นแรงเสยี ดทานทเ่ี กดิ ขนึ้ ใน
ขณะทว่ี ตั ุอยนู่ ง่ิ จนุงึ เรม่ิ ตน้ เคลอื่ นที่

• แรงเสยี ดทานจลน์ (fk) เป็ นแรงเสยี ดทานขณะวตั ุกาลงั
เคลอ่ื นทดี่ ว้ ยความเร็วคงตวั ซงึ่ จะมคี า่ นอ้ ยกวา่ แรงเสยี ด
ทานสุติ

24

เมอ่ื ออกแรงแลว้ ทาใหว้ ตั ุเคลอ่ื นทไี่ ปตามแนวแรง
นนั้ เรยี กวา่ มกี ารทางาน คานวณหาคา่ ของงานท่ี
ทาไดจ้ ากผลคณู ของแรงและระยะทางในแนว
เดยี วกนั กบั แรง และกาหนดใหง้ านทที่ าไดใ้ นหนงึ่
หนว่ ยเวลา คอื กาลงั

25

การเคลอ่ื นทแี่ บบโพรเจคไทล์ ซงึ่ เป็ นการเคลอ่ื นที่
แนวโคง้ โดยไดร้ ะยะทางในแนวราบและแนวดง่ิ
พรอ้ มๆ กนั การเคลอื่ นทใ่ี นแนววงกลม เป็ นการ
เคลอ่ื นทท่ี ม่ี แี รงกระทาตอ่ วตั ุในทศิ เขา้ สศู่ นู ยก์ ลาง

26

แรงลพั ธ์ หรอื แรงรวม หมายุงึ ผลรวมของแรงยอ่ ย
แบบเวกเตอรข์ องแรงทง้ั หมดทก่ี ระทาตอ่ วตั ุ ุา้
แรงลพั ธม์ คี า่ เป็ นศนู ย์ แสดงวา่ วตั ุไมม่ กี ารเคลอ่ื นท่ี
อนั เนอ่ื งมาจากแรงทม่ี ากระทาตอ่ วตั ุ

27

โมเมนต์ (moment) เป็ นความสามารุ
ของแรงในการหมนวตั ุรอบจด
หมน ขนาดของโมเมนตห์ าไดจ้ าก แรงคณู
กบั ระยะทางตง้ั ฉากจากจดทแี่ รงกระทาไป
ยงั จดหมน

28

ตวั อยา่ ง

29

กฎของโมเมนต ์

เมอ่ื วตั ุหนงึ่ ุกู กระทาดว้ ยแรงหลายแรง ซงึ่ แรง
กระทานน้ั ๆ ทาใหว้ ตั ุอยใู่ นภาวะสมดล (ไม่
เคลอ่ื นทแ่ี ละไมห่ มน) พบวา่

ผโมลเรมวนมตขต์ อางมโเมขเ็มมนนาตฬท์ กิวนาเข็มนาฬกิ า = ผลรวมของ

30

การนาหลกั โมเมนตไ์ ปใชป้ ระโยชนก์ บั
เครอื่ งกลประเภทคาน และไดแ้ บง่ ตามตาแหนง่
ของจดหมน แรงพยายาม และแรงตา้ นทาน

• จดหมนอยรู่ ะหวา่ งแรงพยายามและแรงตา้ น (คานอนั ดบั 1)
• แรงตา้ นทานอยรู่ ะหวา่ งจดหมนและแรงพยายาม (คานอนั ดบั 2)
• แรงพยายามอยรู่ ะหวา่ งแรงตา้ นทานและจดหมน (คานอนั ดบั 3)

31

อา้ งองิ

https://sites.google.com/site/nuttayaphy/fisiks-kab-kartun

32