เล่ม 5 แรงเสียดทาน

ก

คำนำ

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เรื่อง แรงและการเคลื่อนท่ี รายวิชาวิทยาศาสตร์ 5
ว23101 สำหรับนักเรยี นชนั้ มัธยมศกึ ษาปที ่ี 3 จัดทำข้ึนตามมาตรฐานการเรียนรกู้ ลมุ่ สาระการเรยี นรู้
วิทยาศาสตร์ โดยมีเนอ้ื หาและกิจกรรมการเรียนรู้ทห่ี ลากหลาย สอดคล้องตามหลักสูตรการศึกษา
ข้ันพื้นฐานพุทธศักราช 2551 ท่ีเน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ โดยใช้กิจกรรมนำทักษะกระบวนการ
ทางวิทยาศาสตร์ ทักษะในการอ่าน คิด วิเคราะห์ การคำนวณ และการเชื่อมโยงความสัมพันธ์
ผ่านการทำงานร่วมกันเป็นกลุ่ม เป็นคู่ และรายบุคคล เพ่ือพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของ
นักเรียนและพัฒนานักเรียนให้มีทักษะในด้านต่าง ๆ ทำงานร่วมกับผู้อื่นได้ดีข้ึน สามารถสร้าง
องค์ความรไู้ ด้ดว้ ยตนเอง และนำไปสกู่ ารมีพฒั นาการด้านจติ วทิ ยาศาสตร์

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เรื่อง แรงและการเคล่ือนท่ี รายวิชาวิทยาศาสตร์ 5
ว23101 สำหรับนักเรียนช้นั มธั ยมศกึ ษาปีที่ 3 ประกอบด้วยชดุ กจิ กรรมจำนวน 6 ชดุ ดงั น้ี

ชดุ ท่ี 1 การเคลอื่ นที่ของวัตถุ
ชุดที่ 2 ความเร่งและผลของแรงลัพธท์ ่ีกระทำตอ่ วัตถุ
ชดุ ที่ 3 แรงกริ ยิ าและแรงปฏิกิรยิ า
ชุดท่ี 4 แรงพยุงของของเหลว
ชดุ ท่ี 5 แรงเสียดทาน
ชดุ ท่ี 6 โมเมนตข์ องแรง

สำหรับชดุ กจิ กรรมการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ชุดน้เี ปน็ ชดุ ที่ 5 แรงเสียดทาน มีเนื้อหาเกี่ยวกบั
แรงเสียดทานในชีวิตประจำวัน การทดลองแรงเสียดทาน และการคำนวณแรงเสียดทานใน
ชวี ติ ประจำวนั ซงึ่ จดั เรียงลำดบั เนอ้ื หาจากง่ายไปยาก ครอบคลุมตวั ชว้ี ดั คำอธิบายเปน็ คำงา่ ย ๆ
ตรงไปตรงมา ไม่ซับซ้อน เข้าใจงา่ ย เมื่อทำกิจกรรมจบแลว้ ทราบผลไดใ้ นทนั ที ไมต่ ้องคอย ไมน่ ่าเบอื่
มภี าพประกอบชดั เจน สสี ันสดใส จัดไวอ้ ยา่ งประณตี สวยงาม น่าสนใจและนา่ ตดิ ตาม

ผู้จัดทำหวังเป็นอย่างยิ่งว่า ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ชุดนี้ จะเป็นประโยชน์
อย่างย่ิงแก่ผู้เรียน ครูผู้สอนและผู้ท่ีสนใจ เพ่ือนำไปใช้ในการพัฒนาเยาวชนไทยให้เป็นบุคคล
แหง่ การเรียนรแู้ ละมีความสุขในการดำรงชีวิตในอนาคต

นายทศพล สวุ รรณราช

ข หนา้

สารบัญ ก
ข
คำนำ 1
สารบญั 2
คำชแ้ี จงในการใชช้ ุดกิจกรรมสำหรบั นกั เรียน 4
สาระ มาตรฐาน ตัวชีว้ ดั และจดุ ประสงค์การเรียนรู้ 5
ลำดับขัน้ การเรียนโดยใช้ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตร์ 6
รายละเอียดกจิ กรรมและเวลาท่ีใช้ 7
เกณฑ์การวดั และประเมินผลกจิ กรรม
แบบทดสอบกอ่ นเรียน 11
กิจกรรมท่ี 5.1 การศึกษา เรื่อง แรงเสียดทานในชีวิตประจำวนั 12
21
ใบความรู้ เรอ่ื ง แรงเสียดทานในชีวติ ประจำวัน 25
แบบบนั ทึกผลกจิ กรรมท่ี 5.1
แบบฝกึ ทักษะท้ายกิจกรรมที่ 5.1 29
กิจกรรมที่ 5.2 การทดลอง เรื่อง แรงเสียดทาน 31
ใบกิจกรรมการทดลอง เรอ่ื ง แรงเสยี ดทาน 37
แบบบนั ทกึ ผลกจิ กรรมที่ 5.2 38
แบบฝกึ ทักษะทา้ ยกจิ กรรมท่ี 5.2
กิจกรรมท่ี 5.3 การคำนวณ เรอื่ ง แรงเสียดทานในชวี ติ ประจำวนั 43
ใบความรู้ เร่ือง การคำนวณแรงเสยี ดทานในชวี ติ ประจำวนั 44
แบบบันทึกผลกจิ กรรมที่ 5.3 51
แบบฝกึ ทกั ษะทา้ ยกจิ กรรมที่ 5.3 55
ใบกิจกรรมการจดั การเรยี นรู้แบบสะเตม็ ศกึ ษา
แบบรายงานผลการทำกจิ กรรมสะเต็มศกึ ษา 0
แบบทดสอบหลังเรียน
บรรณานุกรม 60
ภาคผนวก 61
เฉลยแบบทดสอบก่อนเรียน
เฉลยแบบบนั ทึกผลกจิ กรรมที่ 5.1 65
เฉลยแบบฝกึ ทกั ษะทา้ ยกจิ กรรมท่ี 5.1 69
เฉลยแบบบันทึกผลกจิ กรรมที่ 5.2 72
เฉลยแบบฝกึ ทักษะทา้ ยกิจกรรมท่ี 5.2 73
เฉลยแบบบันทกึ ผลกจิ กรรมท่ี 5.3 74
เฉลยแบบฝกึ ทกั ษะท้ายกิจกรรมท่ี 5.3 77
เฉลยแบบทดสอบหลงั เรียน 81
82
88
91
96

1

คำชแ้ี จงในการใชช้ ุดกจิ กรรมสำหรบั นกั เรยี น

การจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชุดท่ี 5
เร่อื ง แรงเสียดทาน ใหน้ กั เรียนปฏบิ ัติกจิ กรรมตามขน้ั ตอนดงั ต่อไปน้ี

1. ศึกษา “คำช้ีแจง” และ “ลำดับขั้นการเรียน” ในชุดกิจกรรมตามแผนภูมิ
หนา้ ที่ 4

2. ทำแบบทดสอบกอ่ นเรียนแบบ 4 ตวั เลือก จำนวน 10 ข้อ (10 คะแนน)
3. แบ่งกลุม่ กลุ่มละ 4-5 คน เพื่อทำกิจกรรมร่วมกันตามที่กำหนดไว้ในแตล่ ะ
กิจกรรม
4. ตั้งใจทำกิจกรรมตามขั้นตอนที่กำหนดไว้ในชุดกิจกรรม มีความซื่อสัตย์
ต่อตนเองและผูอ้ ืน่ มีวินยั และมคี วามรับผดิ ชอบตอ่ หน้าท่ใี นการทำงานกล่มุ
5. เม่ือทำกจิ กรรมต่าง ๆ ในแตล่ ะชุดกิจกรรมเสร็จเรียบร้อยแล้ว นักเรียนทำ
แบบทดสอบหลงั เรียนแบบ 4 ตวั เลอื ก จำนวน 10 ข้อ (10 คะแนน)
6. อภิปรายรว่ มกันในกลุ่มเพ่อื เฉลยและตรวจคำตอบ โดยแลกเปล่ยี นกันตรวจ
และสรปุ คะแนนท่ไี ด้ ก่อนนำส่งครู
7. ถ้ามีขอ้ สงสัยหรือประเด็นปัญหาต่าง ๆ ที่ยังไมเ่ ข้าใจ ให้นักเรียนสอบถาม
และขอคำตอบ คำอธบิ าย หรือคำแนะนำจากครผู ูส้ อนทนั ที
8. ชุดกิจกรรมชุดน้ีนอกจากจะใช้ในชั้นเรียนแล้ว ยังสามารถนำไปใช้ศึกษา
ด้วยตนเองได้ แต่สิ่งสำคัญท่ีจะต้องยึดถือและปฏิบัติเช่นเดียวกันคือ จะต้องทำตาม
ขั้นตอนท่ีชุดกิจกรรมกำหนดไว้ทีละข้ันตอนและจะต้องมี “ความซอ่ื สัตย์ตอ่ ตนเอง
ให้มากที่สดุ โดยไม่เปดิ ดูเฉลยคำตอบก่อนทำกิจกรรมหรอื ขณะทำกิจกรรม” จะทำให้
การเรียนร้ดู ้วยชุดกจิ กรรมชุดนไ้ี ดผ้ ลเปน็ อย่างดี

2

สาระ มาตรฐาน ตวั ช้ีวัด และจดุ ประสงค์การเรยี นรู้

สาระ
สาระท่ี 4 แรงและการเคลื่อนที่

มาตรฐาน

มาตรฐาน ว 4.2 เข้าใจลักษณะการเคลื่อนท่ีแบบต่างๆ ของวัตถุในธรรมชาติ
มกี ระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจติ วทิ ยาศาสตร์ ส่ือสารส่ิงทีเ่ รยี นรู้และนำความรู้
ไปใชป้ ระโยชน์

ตัวชว้ี ัด

ว 4.2 ม.3/1 ทดลองและอธิบายความแตกต่างระหว่างแรงเสียดทานสถิตกับ
แรงเสยี ดทานจลน์และนำความรูไ้ ปใชป้ ระโยชน์

สาระการเรียนรู้
แรงเสยี ดทาน

จุดประสงค์การเรยี นรู้

ดา้ นความรู้ (Knowledge)

1. อธบิ ายความแตกต่างระหวา่ งแรงเสยี ดทานสถิตกับแรงเสยี ดทานจลน์ได้
2. ทดลองและอธบิ ายความแตกต่างระหว่างแรงเสยี ดทานสถติ กบั แรงเสยี ดทานจลน์ได้
3. คำนวณหาแรงเสียดทานสถิต แรงเสียดทานจลน์ และสมั ประสทิ ธ์ิของแรงเสยี ดทานได้
4. นำความร้เู กย่ี วกบั แรงเสยี ดทานไปใชป้ ระโยชนไ์ ด้
ด้านกระบวนการ (Process)

เรียนจบในแตล่ ะกิจกรรมแลว้ นกั เรยี นจะได้ฝกึ ทักษะต่าง ๆ ดังตอ่ ไปน้ี

ท่ี ด้านกระบวนการ (Process) กจิ กรรมท่ี
5.1 5.2 5.3
1 ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์
2 ทักษะในการคำนวณ ✓
3 ทักษะในการอ่าน คิด วเิ คราะห์ ✓
4 ทกั ษะในการแก้ปญั หา
5 ทักษะในการเช่อื มโยงความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูล ✓✓
6 ทกั ษะในการใชเ้ ทคโนโลยี ✓
7 ทักษะในการทำงานระบบกลมุ่ ✓✓
✓

✓✓✓

3

ด้านจิตวทิ ยาศาสตร์ (Scientific mind)
1. ความสนใจใฝร่ ู้
2. ความรบั ผิดชอบ
3. ความซอ่ื สตั ย์
4. การทำงานร่วมกับผู้อืน่ ไดอ้ ย่างสรา้ งสรรค์
5. การรว่ มแสดงความคดิ เห็นและยอมรับฟังความคิดเหน็ ของผ้อู ่นื

คณุ ลักษณะอันพงึ ประสงค์
1. ซอ่ื สตั ยส์ จุ รติ
2. มีวินัย
3. ใฝเ่ รียนรู้
4. มงุ่ มั่นในการทำงาน
5. มีจิตสาธารณะ

สมรรถนะสำคญั ของผู้เรยี น
1. ความสามารถในการสอื่ สาร
2. ความสามารถในการคิด
3. ความสามารถในการแก้ปญั หา
4. ความสามารถในการใชท้ กั ษะชีวิต
5. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

4

ลำดบั ขน้ั การเรยี นโดยใช้ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์
ชุดที่ 5 เรื่อง แรงเสยี ดทาน

1. ศึกษาคำชแี้ จงในการใชช้ ุดกิจกรรมสำหรบั นักเรียน

2. ทำแบบทดสอบก่อนเรียน

ปรกึ ษาครูผูส้ อน 3. ทำกิจกรรมท่ี 5.1 การศึกษา เรื่อง แรงเสยี ดทานใน
ชวี ิตประจำวัน

4. เฉลยและตรวจคำตอบ
5. ทำกจิ กรรมท่ี 5.2 การทดลอง เรื่อง แรงเสียดทาน
6. เฉลยและตรวจคำตอบ
7. ทำกิจกรรมท่ี 5.3 การคำนวณ เร่ือง แรงเสียดทาน

ในชีวติ ประจำวัน
8. เฉลยและตรวจคำตอบ
9. ศึกษาและวางแผนการทำกิจกรรมสะเตม็ ศกึ ษา

ไมผ่ ่านเกณฑ์ 10. ทำแบบทดสอบหลังเรยี น ผ่านเกณฑ์

ศกึ ษาชดุ กจิ กรรมต่อไป

5

รายละเอียดกิจกรรมและเวลาทีใ่ ช้

นักเรยี นครับ! เรามาดูกนั วา่ เราจะตอ้ งทำกจิ กรรมอะไรบา้ ง แตล่ ะกิจกรรมใช้เวลา
เทา่ ใดโดยประมาณ และมเี กณฑ์ในการให้คะแนนและการประเมนิ อย่างไร

กจิ กรรมท่ี 5.1 ศกึ ษาใบความรู้ เรื่อง แรงเสียดทานในชีวิตประจำวัน (1 ชัว่ โมง)
- ทำแบบบนั ทกึ ผลกจิ กรรมที่ 5.1
- ทำแบบฝึกทกั ษะทา้ ยกิจกรรมที่ 5.1

กิจกรรมท่ี 5.2 ทำการทดลอง เร่อื ง แรงเสยี ดทาน (1 ชวั่ โมง)
- ทำแบบบันทึกผลกจิ กรรมท่ี 5.2
- ทำแบบฝกึ ทักษะทา้ ยกิจกรรมที่ 5.2

กิจกรรมท่ี 5.3 คำนวณ เร่อื ง แรงเสียดทานในชีวิตประจำวนั (1 ชว่ั โมง)
- ทำแบบบนั ทึกผลกจิ กรรมท่ี 5.3
- ทำแบบฝกึ ทักษะท้ายกิจกรรมท่ี 5.3 ตอนท่ี 1
- ทำแบบฝกึ ทักษะทา้ ยกจิ กรรมที่ 5.3 ตอนที่ 2 ดงั น้ี
1) ทำผงั มโนทศั น์สรุปองคค์ วามรู้
2) อธิบายการนำความรู้ไปใช้ประโยชน์พร้อมยกตัวอย่าง
ประกอบ โดยสืบคน้ ขอ้ มลู เพ่มิ เติมจากอนิ เทอรเ์ นต็
3) ศึกษาและวางแผนการทำกิจกรรมสะเต็มศึกษา สร้างสรรค์
ช้ินงานตามหัวข้อทกี่ ำหนด

6

เกณฑ์การวดั และประเมินผลกิจกรรม

เกณฑ์ในการใหค้ ะแนนกิจกรรมท่ี 5.1-5.2 และกิจกรรมท่ี 5.3 ใน “แบบบนั ทึกผล
กจิ กรรม” และ “แบบฝกึ ทักษะท้ายกิจกรรม” ทุกข้อคำถามและทุกคำตอบท่ีต้อง
เขยี น “บรรยายหรืออธิบาย” ให้คะแนนข้อละ 2 คะแนนเท่า ๆ กัน โดยไม่คำนงึ ถึง
น้ำหนักของเนื้อหาหรือความยากงา่ ยของคำถามคำตอบ และใช้เกณฑ์ในการให้
คะแนนร่วมกนั ดังนี้ (ยกเวน้ แบบฝกึ ทกั ษะทา้ ยกจิ กรรมที่ 5.3 ตอนท่ี 2)

2 คะแนน หมายถึง คำตอบถูกต้อง ชัดเจนและสมบูรณ์
1 คะแนน หมายถึง คำตอบถูกตอ้ ง แตไ่ ม่ชดั เจนและไมส่ มบรู ณ์
0 คะแนน หมายถงึ คำตอบไม่ถูกต้อง ไมช่ ดั เจนและไม่สมบูรณ์

เกณฑ์ในการใหค้ ะแนนในส่วนของ “แบบฝกึ ทกั ษะท้ายกิจกรรมท่ี 5.3 ตอนที่ 2”
ข้อท่ี 1 และข้อที่ 2 ใหค้ ะแนนเตม็ ข้อละ 5 คะแนน ดงั นี้

5 คะแนน หมายถงึ คำตอบถูกต้อง ชดั เจนและสมบูรณ์
4 คะแนน หมายถงึ คำตอบถกู ต้อง แตไ่ มช่ ดั เจนและไมส่ มบรู ณ์
3 คะแนน หมายถึง คำตอบถูกต้องเป็นบางสว่ น แต่ไมช่ ัดเจนและไม่สมบรู ณ์
2 คะแนน หมายถึง คำตอบถกู ต้องเลก็ น้อย แต่ไม่ชดั เจนและไมส่ มบูรณ์
1 คะแนน หมายถึง คำตอบถกู ต้องนอ้ ยท่สี ุด แต่ไม่ชดั เจนและไมส่ มบูรณ์
0 คะแนน หมายถึง คำตอบไม่ถูกต้อง ไม่ชัดเจนและไมส่ มบูรณ์

เกณฑ์ในการใหค้ ะแนนในสว่ นของ “แบบฝึกทักษะท้ายกิจกรรมที่ 5.3 ตอนท่ี 2”

ข้อท่ี 3 ใชเ้ กณฑ์การประเมินตามแบบประเมนิ กิจกรรมสะเต็มศกึ ษา ดังนี้

ระดับคุณภาพ 4 หมายถึง ดมี าก ต้ังแต่ รอ้ ยละ 80 ขึ้นไป

ระดบั คณุ ภาพ 3 หมายถงึ ดี ตัง้ แต่ รอ้ ยละ 70 ขน้ึ ไป

ระดับคุณภาพ 2 หมายถงึ พอใช้ ตง้ั แต่ ร้อยละ 60 ขึ้นไป

ระดบั คุณภาพ 1 หมายถงึ ปรับปรุง ต่ำกว่า ร้อยละ 60

เกณฑก์ ารตดั สิน
ได้คะแนนรวมทกุ กิจกรรมท่ี 5.1-5.3 ต้ังแต่ ร้อยละ 80 ข้ึนไป ถือวา่ “ผา่ น”
ได้คะแนนรวมทุกกิจกรรมที่ 5.1-5.3 ต่ำกวา่ รอ้ ยละ 80 ถือวา่ “ไม่ผา่ น”

7

แบบทดสอบกอ่ นเรยี น

รายวชิ าวิทยาศาสตร์ 5 ว23101 ช้ันมัธยมศึกษาปที ี่ 3 ภาคเรียนท่ี 1 ปกี ารศกึ ษา 2560

หน่วยการเรยี นรู้ เรือ่ ง แรงและการเคลอ่ื นที่ ชดุ ที่ 5 แรงเสยี ดทาน

คำช้แี จง

1. แบบทดสอบฉบบั นเ้ี ปน็ แบบทดสอบ 4 ตัวเลือก จำนวน 10 ข้อ
ขอ้ ละ 1 คะแนน คะแนนเตม็ 10 คะแนน

2. ให้นกั เรยี นเลอื กคำตอบท่ีถูกทส่ี ุดเพียงข้อเดยี ว โดยทำเคร่ืองหมาย
กากบาท  ลงในชอ่ งว่างใหต้ รงกับตวั อักษร ก ข ค หรอื ง ในกระดาษคำตอบ

1. ข้อใดกล่าวถกู ต้องเกยี่ วกบั การนำความรเู้ รอ่ื งแรงเสยี ดทานไปใช้ประโยชนใ์ นชวี ติ ประจำวนั

ก. การทำพื้นถนนใหเ้ รียบลนื่ จะชว่ ยใหร้ ถเคล่ือนท่ไี ดอ้ ย่างสะดวก
ข. การลดแรงเสยี ดทานจะชว่ ยในการหยบิ จบั สิ่งของโดยไมล่ นื่ ไหลไปมา

ค. ลอ้ รถที่มีดอกยางจะชว่ ยเพิ่มแรงเสียดทานให้ยดึ เกาะถนนไดด้ ขี ณะขบั ข่ี
ง. การหยอดน้ำมันทบ่ี ริเวณขอ้ ต่อจะชว่ ยเพม่ิ แรงเสียดทานเพอื่ ชว่ ยใหเ้ ครือ่ งจกั รทำงานได้

อย่างมีประสทิ ธภิ าพ

2. ผลกั กล่องไม้มวล 20 กิโลกรมั ด้วยแรง 49 นิวตัน ใหเ้ คล่อื นไปตามพ้นื ราบดว้ ยความเร็วคงท่ี

ขอ้ ใดเปน็ สัมประสทิ ธขิ์ องแรงเสยี ดทานระหวา่ งพนื้ ผิวสัมผัสของกลอ่ งไม้กบั พน้ื ราบ กำหนดให้
g = 9.8 เมตร/วินาที2

ก. 0.20 ข. 0.25

ค. 0.30 ง. 0.35

3. ผู้ชายคนหน่ึงผลักตู้เส้ือผ้าท่ีมีมวล 35 กิโลกรัม ให้เคลื่อนท่ีบนพ้ืนราบด้วยความเร็วคงที่

ถ้าสมั ประสทิ ธิแ์ รงเสยี ดทานระหว่างตู้เสอ้ื ผา้ กบั พ้ืนราบเป็น 0.25 ข้อใดเป็นแรงเสียดทานจลน์

ท่ีเกดิ ข้นึ ในขณะน้ัน ถ้ากำหนดให้ g = 10 เมตร/วนิ าที2

ก. 68.60 N ข. 70.00 N

ค. 85.75 N ง. 87.50 N

8

ใชข้ ้อมูลจากตารางตอ่ ไปน้ี ตอบคำถามขอ้ ท่ี 4-5
ตารางบนั ทกึ ผลการทดลองในการออกแรงดึงถุงทรายบนพื้นโตะ๊

จำนวนถงุ ทราย แรงดงึ ถุงทราย (นวิ ตัน) ขณะที่ถงุ ทราย
(ถงุ )
หยุดนง่ิ เร่มิ เคลอ่ื นที่ เคลือ่ นทด่ี ้วยความเร็วคงท่ี
1
2 0 0.8 2.0 2.1 1.6

3 0 1.6 3.0 3.4 2.8

0 2.4 3.5 4.2 3.5

4. จากการออกแรงดึงถุงทรายจำนวน 2 ถุง บนพื้นโต๊ะ ข้อใดเป็นแรงเสียดทานจลน์และ

แรงเสยี ดทานสถิตสูงสุด

ก. 2.1 N และ 3.4 N ข. 2.8 N และ 3.4 N

ค. 3.4 N และ 4.2 N ง. 3.5 N และ 4.2 N

5. ข้อใดกลา่ วถูกตอ้ งเกย่ี วกบั ผลการทดลองจากข้อมลู ในตาราง

1) ตวั แปรตน้ คอื จำนวนถงุ ทราย ตวั แปรตามคือ แรงดงึ ถงุ ทราย

2) เมือ่ เพ่มิ จำนวนถงุ ทรายให้มากขนึ้ จะตอ้ งออกแรงดงึ ถุงทรายเพม่ิ ข้ึนด้วย

3) ขณะถุงทรายเคลอ่ื นท่ีดว้ ยความเร็วคงทจี่ ะมแี รงดงึ น้อยกว่าขณะท่ีถุงทรายเริ่มเคลอื่ นที่

4) แรงดงึ ถุงทรายขณะที่ถงุ ทรายหยดุ นงิ่ จะมคี ่าน้อยกว่าแรงดงึ ถุงทรายขณะเร่มิ เคลอ่ื นที่

ก. ข้อที่ 1 และ 2 ข. ขอ้ ที่ 2 และ 3

ค. ขอ้ ที่ 1, 2 และ 3 ง. ข้อที่ 1, 2, 3 และ 4

6. เด็กคนหน่ึงลากกลอ่ งพลาสตกิ มวล 4.2 กิโลกรัม บนพ้ืนไม้ทีม่ ีสัมประสิทธ์ิแรงเสียดทานสถิต

ระหว่างกลอ่ งพลาสติกกับพ้ืนไม้เท่ากับ 0.5 ข้อใดเป็นแรงเสียดทานสถิตสูงสุดขณะที่กล่อง
พลาสตกิ เร่ิมจะเคลอ่ื นที่ ถา้ กำหนดให้ g = 10 เมตร/วินาที2

ก. 10 N ข. 11 N

ค. 21 N ง. 22 N

7. ข้อใดอธบิ าย ไม่ถูกต้อง เกี่ยวกับแรงเสียดทาน
ก. แรงเสียดทานจลน์มขี นาดมากกว่าแรงเสียดทานสถิตเสมอ

ข. แรงเสียดทานจลนเ์ กดิ ข้นึ ขณะทว่ี ตั ถุกำลงั เคล่ือนทดี่ ว้ ยความเร็วคงที่
ค. แรงเสยี ดทานสถิตเกดิ ขึน้ ขณะท่วี ตั ถยุ งั ไมเ่ คลอื่ นทหี่ รอื เกอื บจะเคลือ่ นท่ี
ง. แรงเสียดทานสถิตและแรงเสียดทานจลนม์ ีหน่วยเป็นนวิ ตัน และใช้สญั ลกั ษณ์แทนดว้ ย f

8. การนำถงุ พลาสติกมาหมุ้ ถงุ ทรายจะสง่ ผลตอ่ แรงเสียดทานขณะออกแรงดงึ ถงุ ทรายอยา่ งไร

ก. ชว่ ยลดแรงเสยี ดทาน ข. ช่วยเพ่ิมแรงเสียดทาน
ค. ไม่สง่ ผลตอ่ แรงเสยี ดทาน ง. อาจเพมิ่ หรือลดแรงเสียดทาน

9

9. ขอ้ ใดเปน็ การนำความรู้เกยี่ วกบั แรงเสียดทานไปใชไ้ ดอ้ ยา่ งถูกต้อง

1) การเหยยี บเบรกรถจะชว่ ยเพ่ิมแรงเสยี ดทานสถติ ให้กับรถเพ่ือทำใหร้ ถหยดุ นงิ่

2) ใบพัดของพัดลมไมห่ มุนเน่ืองจากมอเตอร์มีแรงเสียดทานสถิตสูง จึงฉีดน้ำมันหล่อลื่น

เพื่อลดแรงเสียดทานที่มอเตอร์

3) ช่วยกันออกแรงเข็นรถอยา่ งตอ่ เนือ่ งไปที่อู่ซอ่ มรถเนอ่ื งจากการเข็นรถขณะรถกำลังเคล่อื นที่

จะมแี รงเสยี ดทานน้อยกวา่ การเข็นรถขณะที่รถหยุดน่งิ

ก. ขอ้ ท่ี 1 และ 2 ข. ขอ้ ท่ี 2 และ 3

ค. ข้อที่ 1 และ 3 ง. ขอ้ ที่ 1, 2 และ 3

10. ขอ้ ใด ไมใ่ ช่ ปจั จยั ทสี่ ่งผลตอ่ แรงเสยี ดทาน
ก. ต้ทู ี่มฐี านกวา้ งจะมแี รงเสยี ดทานมากกว่าตู้ทีม่ ฐี านแคบ

ข. ไม้อัดทมี่ ผี วิ เรยี บมแี รงเสยี ดทานนอ้ ยกวา่ ไม้อดั ทม่ี ผี วิ ขรขุ ระ
ค. รถยนต์คนั ที่มนี ำ้ หนักมากจะมแี รงเสียดทานมากกว่ารถยนต์ทม่ี นี ้ำหนกั นอ้ ย
ง. พ้นื ผิวสมั ผสั ของกล่องพลาสติกมีแรงเสยี ดทานนอ้ ยกวา่ พ้ืนผวิ สัมผสั ของกลอ่ งไม้

10

กระดาษคำตอบแบบทดสอบก่อนเรยี น
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ ชุดท่ี 5 แรงเสียดทาน

ชือ่ ....................................................................... เลขท.ี่ ...................... ชนั้ ....................

ข้อ ก ข ค ง คะแนน ผลการประเมนิ

1. คะแนนเตม็ 10
2. คะแนนที่ได้
3.
4. ลงชอ่ื .................................................... ผปู้ ระเมิน
5. ( นายทศพล สวุ รรณราช )
6.
7. วันที่ ........... เดือน ........................ พ.ศ. ..............
8.
9.
10.

ทำเสร็จ! ทบทวน
คำตอบอีกคร้งั นะครบั

เกณฑ์การตัดสนิ ผ่าน
คะแนนรวมตง้ั แต่ร้อยละ 80 ขึ้นไป ไมผ่ ่าน
คะแนนรวมตำ่ กวา่ รอ้ ยละ 80

11

กิจกรรมที่ 5.1
การศึกษา เรื่อง แรงเสยี ดทานในชวี ติ ประจำวัน

จุดประสงค์ของกจิ กรรม
1. อธบิ ายความหมายของแรงเสยี ดทาน แรงเสยี ดทานสถติ และแรงเสียดทานจลนไ์ ด้
2. อธิบายความแตกต่างระหวา่ งแรงเสียดทานสถติ และแรงเสียดทานจลน์ได้
3. อธบิ ายการนำความรู้เกีย่ วกับแรงเสยี ดทานไปใชป้ ระโยชน์ได้

เวลาที่ใช้ 1 ชัว่ โมง

สอื่ การเรยี นรู้
1. ใบกจิ กรรมที่ 5.1
2. ใบความรู้ เร่ือง แรงเสียดทานในชวี ติ ประจำวนั
3. แบบบนั ทึกผลกิจกรรมที่ 5.1
4. แบบฝกึ ทักษะท้ายกิจกรรมท่ี 5.1

ข้ันตอนการปฏิบตั กิ ิจกรรม

คำชแี้ จง ใหน้ ักเรียนทำกิจกรรมตามลำดับขนั้ ตอนตอ่ ไปน้ี
1. ศึกษา “ใบความรู้ เรื่อง แรงเสียดทานในชีวิตประจำวัน” และ

อภิปรายร่วมกันกับสมาชิกในกลุ่มเพื่อตอบคำถามจากใบความรู้ แล้วช่วยกันบันทึก
คำตอบลงใน “แบบบนั ทึกผลกิจกรรมท่ี 5.1”

2. เฉลยและตรวจคำตอบจาก “แบบเฉลยคำตอบในภาคผนวก” โดยแต่ละกลุ่ม
แลกเปล่ียนกันตรวจ สรปุ คะแนนทไ่ี ด้และนำส่งครู

3. นักเรียนทุกคนทำ “แบบฝกึ ทักษะทา้ ยกจิ กรรมที่ 5.1”
4. เฉลยและตรวจคำตอบจาก “แบบเฉลยคำตอบในภาคผนวก” โดยจับคู่กับเพ่ือน
เพื่อแลกเปล่ยี นกันตรวจ สรปุ คะแนนที่ได้และนำส่งครู
5. ถ้านกั เรียนมีข้อสงสัยหรอื ประเดน็ ปญั หาตา่ ง ๆ ที่ยังไม่เข้าใจ นักเรียนสอบถาม
และขอคำตอบ คำอธิบาย หรือคำแนะนำจากครผู สู้ อนทันที

12

ใบความรู้
เรอื่ ง แรงเสยี ดทานในชวี ิตประจำวัน

ความหมายของแรงเสยี ดทาน
ในชีวิตประจำวันขณะท่ีเราเดิน วิ่ง ขับรถ ออกแรงดึงผลักหรือลากส่ิงของจะมี

แรงต้านการเคลื่อนท่ีกระทำในทศิ ตรงขา้ มกับแรงที่ทำใหว้ ัตถุเกดิ การเคล่อื นที่อยู่เสมอ
แรงนั้นเรยี กวา่ “แรงเสยี ดทาน”

แรงเสียดทาน (Friction) เป็นแรงตา้ นการเคล่ือนที่ ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัส
ของวัตถุทีพ่ ยายามต่อตา้ นการเคล่ือนที่ขณะผิวสัมผัสทั้งสองเคล่อื นที่ผ่านกัน ตัวอย่างเช่น
การออกแรงผลักกล่องไม้ใบหนึ่งให้เคล่ือนท่ีจะมีแรงต้านการเคล่ือนที่มากระทำต่อ
กล่องไมร้ ะหวา่ งฐานของกลอ่ งไม้กบั พืน้ ดังภาพ

แรงที่กระทำตอ่ วัตถุ (กล่องไม)้

แรงเสยี ดทาน

ภาพที่ 5.1 แรงเสยี ดทานทีเ่ (กf)ดิ ขนึ้ ระหวา่ งผิวกล่องไมก้ บั พ้ืน
ทม่ี า : Chegg (ม.ป.ป.), สบื คน้ เมอื่ 18 มกราคม 2559
จากภาพท่ี 5.1 เราใช้สัญลักษณ์ F แทน แรงท่ีกระทำต่อวัตถุ (กล่องไม้) และ
f แทน แรงเสียดทานทเี่ กิดข้นึ ระหว่างผวิ สมั ผสั ของวตั ถุ (กล่องไม)้ กบั พ้ืน โดยขนาดของ
แรงท่ีกระทำตอ่ วัตถุ (F) และขนาดของแรงเสยี ดทาน (f) มหี น่วยเปน็ นิวตัน (N)

คำถามขอ้ ท่ี 1
รู้ไหมครับวา่ แรงเสียดทานคืออะไร
มสี ัญลกั ษณอ์ ย่างไร และใชห้ น่วยวัดใด

13

ทิศของแรงเสยี ดทาน
จากภาพท่ี 5.1 จะสงั เกตเห็นวา่ แรงเสยี ดทานมี ทิศสวนทาง หรือ ทศิ ตรงขา้ ม

กับแรงทีม่ ากระทำตอ่ วตั ถุ และอาจมีทศิ ทางเดียวกับทศิ ในการเคล่อื นท่ีของวตั ถุ หรอื
อาจมที ศิ ต่างกับทศิ ในการเคลอื่ นท่ีของวัตถุได้ ข้นึ อยู่กบั จดุ ระหวา่ งผิวสมั ผัสทเ่ี ราพิจารณา

คำถามข้อท่ี 2
แรงเสยี ดทานมที ิศเหมือนหรือ
ตา่ งกับทิศของแรงที่มากระทำ
ตอ่ วตั ถุอยา่ งไร

ปัจจัยทมี่ ผี ลตอ่ แรงเสียดทาน
แรงเสยี ดทานระหว่างผิวสัมผสั ที่เกิดขึน้ จะมากหรือนอ้ ยขึ้นอยกู่ ับปัจจยั ดงั น้ี
1. แรงกดตัง้ ฉากกับผิวสมั ผสั ถ้าแรงกดตั้งฉากกับผวิ สมั ผัสมากจะเกิดแรงเสยี ดทาน

มากและถ้าแรงกดตง้ั ฉากกับผวิ สัมผสั นอ้ ยจะเกิดแรงเสยี ดทานน้อย ดงั ภาพ

แรงกดตัง้ ฉากกบั ผิวสมั ผัสของวัตถุ (กลอ่ งไม้)

ภาพท่ี 5.2 แรงกดตง้ั ฉากกับผิวสัมผัสของวัตถุ
ทม่ี า : ภาพโดย ทศพล สวุ รรณราช

14

2. ลักษณะของผิวสัมผัส ถ้าผิวสัมผัสหยาบ ขรุขระ จะเกิดแรงเสียดทานมาก
ส่วนผิวสัมผัสท่ีเรียบลื่น จะเกิดแรงเสียดทานน้อย เช่น แผ่นไม้อัดที่ไม่ได้ขัดด้วย
กระดาษทรายจะมีผิวหยาบและขรุขระกว่าแผ่นไม้อัดท่ีขัดด้วยกระดาษทรายแล้ว
ดังภาพ

ภาพท่ี 5.3 แผน่ ไมท้ ี่ไมข่ ัดดว้ ยกระดาษทราย
ท่ีมา : News and Offers (2553), สบื คน้ เมื่อ 4 กุมภาพนั ธ์ 2559

ภาพท่ี 5.4 แผ่นไมท้ ขี่ ัดด้วยกระดาษทราย
ท่มี า : Fred DeRuvo (2556), สืบคน้ เมื่อ 4 กมุ ภาพนั ธ์ 2559

15

ตัวอย่างปัจจยั ทีม่ ผี ลตอ่ แรงเสียดทาน
1. พืน้ ถนนทมี่ ีสภาพแตกต่างกัน จะส่งผลต่อแรงเสยี ดทานขณะขับขย่ี านพาหนะ

ได้แก่ ถนนลาดยางมะตอยจะมีแรงเสียดทานน้อยกว่าถนนลูกรัง แต่มีแรงเสียดทาน
มากกวา่ ถนนทถ่ี กู ปกคลมุ ดว้ ยน้ำแข็ง ดงั ภาพต่อไปนี้

ภาพที่ 5.5 ถนนลูกรัง ภาพที่ 5.6 ถนนลาดยางมะตอย
ที่มา : Mapio (ม.ป.ป.), ทม่ี า : พรรณทิพย์ บรรเริงเสนาะ (2558),

สืบค้นเมื่อ 5 กุมภาพันธ์ 2559 สืบค้นเมอ่ื 5 กุมภาพันธ์ 2559

ภาพที่ 5.7 ถนนในต่างประเทศท่ปี กคลุมด้วยนำ้ แขง็
ทมี่ า : Where (ม.ป.ป.), สบื คน้ เมือ่ 5 กุมภาพนั ธ์ 2559

คำถามขอ้ ที่ 3
3.1 จากภาพ “ถนนลูกรัง” และ “ถนนลาดยางมะตอย” มลี ักษณะของผิวสัมผัสต่างกัน

อย่างไร
3.2 จากภาพที่ 5.6 ถนนลาดยางมะตอย มีลักษณะของผิวสัมผัสเหมือนหรือต่างจาก

“ถนนในต่างประเทศท่ปี กคลุมดว้ ยน้ำแขง็ ” อยา่ งไร

16

2. ยานพาหนะที่มีน้ำหนักต่างกัน จะสง่ ผลตอ่ แรงเสียดทานขณะขับขี่ยานพาหนะ
ได้แก่ รถท่ีมีน้ำหนักน้อยจะมีแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสของพ้ืนถนนกับล้อรถ
น้อยกว่ารถที่มีน้ำหนักมาก ดงั ภาพตอ่ ไปน้ี

ภาพท่ี 5.8 รถเก๋งทก่ี ำลังเคลือ่ นทบ่ี นถนน ภาพที่ 5.9 รถบรรทุกที่กำลังเคลอ่ื นทบ่ี นถนน

ที่มา : Istockphoto (ม.ป.ป.), ทม่ี า : TRUCC (2554),

สบื ค้นเมื่อ 6 กมุ ภาพันธ์ 2559 สบื คน้ เม่อื 6 กมุ ภาพนั ธ์ 2559

คำถามขอ้ ที่ 3 (ตอ่ )

3.3 ถ้า “รถเก๋ง” มีน้ำหนักน้อยกว่า “รถบรรทุก” นักเรียนคิดว่ารถคันใดจะมีแรงกด
ตั้งฉากกบั ผิวสัมผัสมากกวา่ กัน และส่งผลตอ่ แรงเสยี ดทานในการเคลื่อนทอ่ี ยา่ งไร

17

ประเภทของแรงเสียดทาน
แรงเสยี ดทานแบ่งไดเ้ ปน็ 2 ประเภท ดังน้ี
1. แรงเสียดทานสถิต (Static friction) เป็นแรงเสยี ดทานทเี่ กิดขน้ึ ระหวา่ งผวิ สมั ผัส

ของวัตถุ และเกิดขึ้นในขณะที่วัตถุได้รับแรงมากระทำแล้ว ยังคงอยู่น่ิงไม่เคลื่อนที่
ใชส้ ญั ลกั ษณแ์ ทนแรงเสยี ดทานสถติ ด้วย fs ดังภาพ

แรงทผี่ ลกั กลอ่ ง

แรงเสียดทานสถติ (fs)

ภาพที่ 5.10 เด็กผู้ชายกำลังออกแรงผลกั กลอ่ งโดยทก่ี ลอ่ งยังไมเ่ คลือ่ นท่ี
ท่มี า : Erimsever (ม.ป.ป.), สืบค้นเม่ือ 7 กุมภาพนั ธ์ 2559

สาระนา่ รู้!
หากเราออกแรงกระทำต่อวตั ถุเพ่ิมขึน้ จนแรงมีค่าสูงสุดค่าหนึ่งขณะท่ีวตั ถุยังคง

อยนู่ งิ่ ไมเ่ คล่ือนท่ี แรงเสียดทานขณะนน้ั เรียกวา่ “แรงเสียดทานสถิตสงู สุด”

2. แรงเสียดทานจลน์ (Kinetic friction) เป็นแรงเสียดทานท่ีเกิดข้ึนระหวา่ งผิวสมั ผัส
ของวัตถุ และเกิดขน้ึ ขณะวัตถุไดร้ ับแรงกระทำแล้ว เคลอื่ นที่ดว้ ยความเร็วคงท่ี

แรงทผี่ ลักกล่อง

แรงเสียดทานจลน์ (fk)

ภาพที่ 5.11 เด็กผ้ชู ายผลกั กลอ่ งใหเ้ คลื่อนที่ดว้ ยความเร็วคงท่ี
ที่มา : Erimsever (ม.ป.ป.), สบื คน้ เมื่อ 7 กมุ ภาพนั ธ์ 2559

18

คำถามข้อท่ี 4
นักเรียนทราบหรือไม่ว่าข้อแตกต่างระหว่าง
“แรงเสยี ดทานสถติ ”กับ“แรงเสยี ดทานจลน”์
มอี ะไรบ้าง มาลองชว่ ยกันคดิ ที !

ประโยชน์ของแรงเสยี ดทาน
ในชวี ติ ประจำวันเรามักพบเหน็ การเคล่อื นทีข่ องวตั ถุและสงิ่ ของท่อี ย่รู อบ ๆ ตัวที่

มีการเสยี ดสีกันระหว่างผิวสัมผัสขณะเคลอื่ นท่ี ซึ่งทำให้มแี รงเสยี ดทานเกดิ ขึ้นทผ่ี วิ สมั ผัส
ระหวา่ งวตั ถุนน้ั ๆ ดังท่ีไดศ้ ึกษามาข้างตน้ ดงั นั้นมนษุ ย์จงึ นำความรจู้ ากแรงเสยี ดทาน
ดังกลา่ วมาประยุกตใ์ ชใ้ ห้เกดิ ประโยชนใ์ นชวี ติ ประจำวันดังตวั อย่างตอ่ ไปน้ี

1. รองเท้า พ้ืนรองเท้าทถ่ี ูกออกแบบให้มีลักษณะเฉพาะ จะช่วยเพม่ิ แรงเสียดทาน
ให้เกิดการยึดเกาะอยา่ งเหมาะสมกับสภาพพ้ืนผวิ ที่แตกต่างกันและช่วยป้องกนั การล่ืนไถล
ไดอ้ ย่างมปี ระสิทธภิ าพ เช่น การวง่ิ บนพนื้ ถนน การปนี เขา การเลน่ ฟุตบอลในสนามหญ้า
และการใช้รองเท้าที่เหมาะสมกบั กีฬาประเภทต่าง ๆ หรือใช้ใหเ้ หมาะสมกับงานและ
กิจกรรมนัน้ ๆ

ภาพท่ี 5.12 แรงเสียดทานระหว่าง ภาพที่ 5.13 แรงเสยี ดทานระหว่างพ้นื รองเทา้
กบั หน้าผาขณะปีนเขา
พนื้ รองเทา้ กับพนื้ ขณะเดิน
ทม่ี า : ออย (2554),
ที่มา : ฐานขอ้ มูลความร้เู พอ่ื
สืบค้นเม่อื 7 กุมภาพนั ธ์ 2559
เยาวชนไทย (2558),

สืบคน้ เม่อื 7 กุมภาพนั ธ์ 2559

19

2. สารหลอ่ ล่ืนตามจุดเชอื่ มต่อต่าง ๆ ในบางกรณีการเสียดสีกนั ระหวา่ งผิวสมั ผัส
ของวตั ถตุ ลอดเวลา อาจทำใหเ้ กิดแรงเสียดทานมากจนเกิดความร้อนและเกิดการสกึ หรอ
บริเวณผิวสมั ผัสของวัตถไุ ด้ จึงจำเปน็ ต้องลดแรงเสียดทานลงเพอ่ื ลดการเสยี ดสีระหวา่ ง
ผวิ สัมผสั ของวตั ถุ เช่น การหยอดน้ำมนั หรอื อัดจาระบีตรงรอยต่อของประตูหรอื หน้าต่าง
หรอื จุดเชอ่ื มต่อต่าง ๆ ท้งั ในอปุ กรณ์ เคร่อื งมอื เคร่อื งใช้ไฟฟา้ และเครอ่ื งจักรทุกประเภท
น้ำไขข้อในร่างกายชว่ ยลดแรงเสียดทานที่เกิดจากการขัดสีของกระดูกตรงขอ้ ต่อทำให้
เคล่ือนไหวได้คล่องตวั และไม่รู้สกึ ปวด ดังภาพ

ภาพท่ี 5.14 การใช้น้ำมนั ในเครือ่ งจักรกล
ทมี่ า : World Fuel Services (2556), สบื ค้นเม่อื 7 กมุ ภาพนั ธ์ 2559

ภาพที่ 5.15 น้ำไขขอ้ ในกระดูกข้อตอ่ ของมนุษย์
ที่มา : ฐานขอ้ มูลความรูเ้ พื่อเยาวชนไทย (2558), สืบค้นเม่ือ 7 กมุ ภาพนั ธ์ 2559

20

โทษของแรงเสียดทาน
1. ผลที่เกิดจากแรงเสียดทานที่มากเกินไป ตัวอย่างเช่น ข้อต่อหรือแกนหมุน

ของเครื่องจักร/เครื่องยนตท์ ่ีฝืดเนอ่ื งจากขาดการหยอดนำ้ มันหรืออดั จาระบี อาจทำให้
เกิดความร้อนและสูญเสยี พลังงานมาก ดงั ภาพ

ภาพที่ 5.16 ไอร้อนท่เี กิดจากแรงเสียดทานในเครื่องยนต์
ทม่ี า : Admin (2557), สืบค้นเมอื่ 8 กุมภาพนั ธ์ 2559
2. ผลทีเ่ กดิ จากแรงเสยี ดทานทนี่ อ้ ยเกินไป ตัวอยา่ งเชน่ พืน้ หรอื ถนนที่เปียกล่ืน
อาจทำให้การเดนิ ทางลำบากไมค่ ล่องตัว หรอื ร่องทรายท่ีอาจทำให้ลอ้ รถหมุนติดอยกู่ ับท่ี
ส่งผลให้รถยนต์ไมส่ ามารถเคลื่อนท่ีขึ้นจากร่องได้ ดังภาพ

ภาพที่ 5.17 ลอ้ รถยนต์กำลังหมุนอยกู่ ับที่ในร่องทราย
ทม่ี า : Picz (ม.ป.ป.), สืบคน้ เมอื่ 8 กุมภาพนั ธ์ 2559
คำถามขอ้ ที่ 5
จากภาพที่ 5.17 นกั เรียนคดิ วา่ ลอ้ ท่ีกำลังหมุน
ในร่องทราย เป็นผลที่เกิดจากแรงเสียดทาน
หรือไม่ อย่างไร

21

แบบบนั ทกึ ผลกิจกรรมท่ี 5.1
การศึกษา เร่อื ง แรงเสยี ดทานในชีวิตประจำวัน

กลมุ่ ท่ี ช้ัน เลขที่
เลขท่ี
รายชื่อสมาชิกกลมุ่ เลขท่ี
1. ชอื่ เลขท่ี
2. ชื่อ เลขท่ี
3. ชื่อ
4. ชอ่ื
5. ชอื่

คำช้แี จง

นกั เรียนอ่าน คิด และวิเคราะห์ “คำถามจากใบความรู้ เร่ือง แรงเสียดทานใน
ชีวติ ประจำวัน” แล้วอภปิ รายรว่ มกนั ในกลุ่ม เพื่อตอบคำถามและช่วยกันบนั ทึกคำตอบ
ลงใน “แบบบนั ทกึ ผลกิจกรรมที่ 5.1” (คะแนนเตม็ 14 คะแนน ขอ้ ละ 2 คะแนน)

ดู “คำถาม” หน้าถดั ไปกันเถอะ

22

คำถามขอ้ ท่ี 1
รู้ไหมครับว่า แรงเสียดทานคืออะไร มีสัญลกั ษณ์อย่างไร และใช้หน่วยวดั ใด (2 คะแนน)

คำถามขอ้ ท่ี 2
แรงเสยี ดทานมีทศิ เหมอื นหรอื ตา่ งกบั ทิศของแรงท่ีมากระทำตอ่ วัตถอุ ยา่ งไร (2 คะแนน)

คำถามข้อท่ี 3
3.1 จากภาพ “ถนนลูกรัง” และ “ถนนลาดยางมะตอย” มีลักษณะของผิวสัมผัสต่างกัน

.อยา่ งไร (2 คะแนน)

ภาพที่ 5.5 ถนนลูกรงั ภาพท่ี 5.6 ถนนลาดยางมะตอย

ทีม่ า : Mapio (ม.ป.ป.), ทม่ี า : พรรณทิพย์ บรรเริงเสนาะ (2558),
สืบค้นเม่ือ 5 กุมภาพนั ธ์ 2559 สืบค้นเมอื่ 5 กุมภาพนั ธ์ 2559

23

3.2 จากภาพท่ี 5.6 ถนนลาดยางมะตอย มชี นิดของผิวสมั ผสั เหมอื นหรอื ตา่ งจาก “ถนนใน
.ตา่ งประเทศที่ปกคลุมดว้ ยนำ้ แขง็ ” อยา่ งไร (2 คะแนน)

ภาพที่ 5.7 ถนนในตา่ งประเทศที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็ง
ทม่ี า : Where (ม.ป.ป.), สืบค้นเมอ่ื 5 กุมภาพนั ธ์ 2559

3.3 ถา้ “รถเก๋ง” มนี ำ้ หนกั นอ้ ยกว่า “รถบรรทุก” นกั เรยี นคิดวา่ รถคนั ใดจะมแี รงกดตั้งฉาก
.กับผวิ สัมผสั มากกวา่ กนั และสง่ ผลตอ่ แรงเสยี ดทานในการเคลื่อนท่ีอยา่ งไร (2 คะแนน)

ภาพท่ี 5.8 รถเก๋งที่กำลังเคล่อื นทบ่ี นถนน ภาพท่ี 5.9 รถบรรทุกทก่ี ำลังเคล่อื นที่บนถนน

ที่มา : Istockphoto (ม.ป.ป.), ทมี่ า : TRUCC (2554),

สืบค้นเมื่อ 6 กมุ ภาพันธ์ 2559 สืบคน้ เมอื่ 6 กมุ ภาพันธ์ 2559

24

คำถามขอ้ ที่ 4
นกั เรยี นทราบหรอื ไมว่ า่ ขอ้ แตกต่างระหวา่ ง “แรงเสยี ดทานสถิต” กับ “แรงเสียดทานจลน์”
มอี ะไรบ้าง มาลองชว่ ยกนั คดิ ที! (2 คะแนน)

คำถามข้อที่ 5
จากภาพท่ี 5.17 นกั เรียนคดิ วา่ ลอ้ ที่กำลังหมนุ ในร่องทราย เปน็ ผลที่เกิดจากแรงเสียดทาน
หรือไม่ อย่างไร (2 คะแนน)

ภาพท่ี 5.17 ล้อรถยนตก์ ำลังหมุนอยู่กบั ทใ่ี นร่องทราย
ทมี่ า : Picz (ม.ป.ป.), สบื ค้นเมื่อ 8 กมุ ภาพนั ธ์ 2559

25

แบบฝกึ ทักษะท้ายกิจกรรมท่ี 5.1
การศึกษา เร่ือง แรงเสยี ดทานในชวี ติ ประจำวัน

ช่อื เลขท่ี ช้นั
คำชี้แจง ให้นักเรียนวิเคราะห์สถานการณ์จากภาพและตอบคำถามต่อไปน้ี (คะแนนเต็ม

20 คะแนน ข้อละ 2 คะแนน)
1. พจิ ารณาภาพตอ่ ไปนี้และตอบคำถาม

จากภาพที่ 5.18 นักเรยี นคิดว่า ถ้ากระเปา๋ เดนิ ทางไม่มลี ้อ
จะต้องออกแรงลากมากกว่ามีล้อหรือไม่ การมลี อ้ ช่วยใน
การเคล่ือนท่ีของกระเป๋าเดินทางอย่างไร (2 คะแนน)

ภาพที่ 5.18 กระเปา๋ เดนิ ทาง
ทม่ี า : AUTIMA (ม.ป.ป.),

สบื ค้นเม่อื 9 กมุ ภาพนั ธ์ 2559
2. พิจารณาภาพตอ่ ไปนแี้ ละตอบคำถาม

ภาพท่ี 5.19 รถแล่นบนถนนแหง้ ภาพที่ 5.20 รถแล่นบนถนนเปยี ก
ทมี่ า : Akikome girlz (2557), ทีม่ า : Greasen Gasoline (2555),

สืบคน้ เม่อื 9 กมุ ภาพันธ์ 2559 สบื ค้นเมอ่ื 9 กุมภาพนั ธ์ 2559

นักเรียนคดิ วา่ รถทก่ี ำลังแล่นบนถนนแห้งสามารถเบรกได้งา่ ยกว่ารถท่ีกำลงั แลน่ บนถนนเปียก

หรือไม่ เพราะเหตใุ ด (2 คะแนน)

26

3. เหตุใดพ้ืนรองเท้าจึงต้องมีลวดลายท่ีขรขุ ระ เช่น รองเท้าฟุตบอลจะมีปุ่มอยู่ที่พื้นรองเท้า
.(2 คะแนน)

ภาพที่ 5.21 รองเท้าฟตุ บอล
ทม่ี า : ตชิ เต ฉอ่ (2553),

สืบค้นเม่ือ 9 กุมภาพนั ธ์ 2559
4. พิจารณาภาพ พรอ้ มตอบคำถามขอ้ ท่ี 4.1 และ 4.2

ภาพที่ 5.22 เดก็ กำลังเลน่ เคร่ืองเล่นสไลเดอร์
ที่มา : Aplaytoys (ม.ป.ป.), สืบคน้ เมื่อ 9 กุมภาพนั ธ์ 2559
4.1 แรงเสยี ดทานประเภทใดที่เกิดขน้ึ กบั เดก็ ท่ีกำลังเลน่ เคร่อื งเล่นสไลเดอร์ (2 คะแนน)

4.2 เครอื่ งเลน่ สไลเดอรจ์ ากภาพที่ 5.22 มีแรงเสยี ดทานมากหรอื นอ้ ย เพราะเหตใุ ด (2 คะแนน)

27

5. พจิ ารณาภาพต่อไปน้ีและตอบคำถาม
จากภาพ “คีมตดั ลวดขนึ้ สนมิ และฝืดไม่สามารถ
นำไปใช้ตัดลวดได้” จากสถานการณ์ดังกล่าว
เราควรแก้ไข อย่างไร (2 คะแนน)

ภาพที่ 5.23 คมี ตัดลวดท่ีขึน้ สนมิ และฝืด
ท่มี า : Img live (ม.ป.ป.),

สืบค้นเมอ่ื 9 กมุ ภาพันธ์ 2559
6. นักเรียนคดิ วา่ มปี จั จัยใดบา้ งท่ที ำใหเ้ กิดแรงเสยี ดทานขณะที่นกั เรียนกำลงั ออกแรงดึง

.“หนงั สอื เล่มสีม่วงทีอ่ ยดู่ ้านล่าง” ออกจากกองหนังสือซงึ่ วางซอ้ นกันอยู่ (2 คะแนน)

หนังสือเลม่ ทีต่ อ้ งการ

ภาพที่ 5.24 หนังสือท่ีวางซอ้ นกัน
ทม่ี า : Ealdept (2558), สบื ค้นเมื่อ 9 กุมภาพันธ์ 2559

28

7. ใหน้ ักเรยี นทำเครื่องหมาย ✓ ในชอ่ ง “เพมิ่ แรงเสียดทาน” หรือ “ลดแรงเสียดทาน”
ใหส้ อดคลอ้ งกับภาพ ดงั ตัวอยา่ งข้อท่ี 7.1 (คะแนนเตม็ 6 คะแนน ข้อละ 2 คะแนน)

ภาพทกี่ ำหนด เพ่มิ แรงเสียดทาน ลดแรงเสยี ดทาน

7.1

ภาพท่ี 5.25 ปูแผน่ กันลืน่ บนพนื้ ✓
ที่มา : แสงฤทธ์ิ (2558),

สืบคน้ เมอ่ื 10 กุมภาพันธ์ 2559

7.2

ภาพที่ 5.26 อัดจาระบที ี่ตลับลกู ปืนล้อรถ
ที่มา : Wes Cash et al (ม.ป.ป.),

สืบคน้ เม่อื 10 กุมภาพนั ธ์ 2559

7.3

ภาพที่ 5.27 หยอดน้ำมันท่โี ซ่รถจกั รยาน
ท่มี า : Youtube (2557),

สืบคน้ เมอ่ื 10 กมุ ภาพันธ์ 2559

7.4

ภาพที่ 5.28 วางแกว้ บนแผ่นรองแก้ว
ที่มา : Yellow Smile (2555),

สืบค้นเมือ่ 10 กุมภาพันธ์ 2559

29

กจิ กรรมท่ี 5.2
การทดลอง เรอ่ื ง แรงเสียดทาน

จดุ ประสงค์ของกจิ กรรม
1. บอกความแตกตา่ งระหวา่ งแรงเสียดทานสถติ กบั แรงเสยี ดทานจลนไ์ ด้
2. ระบุปัจจัยท่ีมผี ลต่อแรงเสยี ดทานได้

เวลาทใ่ี ช้ 1 ชว่ั โมง

สื่อการเรยี นรู้
1. ใบกิจกรรมที่ 5.2
2. ใบกิจกรรมการทดลอง เรือ่ ง แรงเสียดทาน
3. วสั ดุและอปุ กรณ์ในการทดลองแรงเสียดทาน
4. แบบบนั ทึกผลกิจกรรมท่ี 5.2
5. แบบฝกึ ทกั ษะทา้ ยกจิ กรรมที่ 5.2

ขนั้ ตอนการปฏบิ ัตกิ ิจกรรม
คำช้แี จง ให้นกั เรียนทำกิจกรรมตามลำดับขัน้ ตอนตอ่ ไปน้ี

1. ทำกิจกรรมตาม “คำชี้แจงในใบกิจกรรมการทดลอง ตอนท่ี 1” อภิปรายร่วมกัน
ในกลุม่ เพือ่ คาดคะเนคำตอบ และบนั ทกึ คำตอบลงใน “แบบฝกึ ทกั ษะทา้ ยกจิ กรรมท่ี 5.2
ตอนที่ 1”

2. ทำกิจกรรมตาม “คำชี้แจงในใบกิจกรรมการทดลอง ตอนท่ี 2” อภิปราย
ร่วมกันในกลุ่มเพื่อกำหนดจุดประสงค์ ตั้งสมมติฐาน และกำหนดตัวแปร แล้วบันทึก
คำตอบลงใน “แบบฝึกทักษะท้ายกจิ กรรมท่ี 5.2 ตอนท่ี 2”

3. ออกแบบและวางแผนการทดลองตาม “ใบกิจกรรมการทดลอง ตอนที่ 3” เป็น
ลำดบั ขน้ั ดงั น้ี

3.1 วางแผนการทำงาน โดยแบ่งหนา้ ท่ใี นการทำการทดลองร่วมกัน
3.2 ทำการทดลอง สังเกต และบันทึกผลโดยบันทึกลงใน “แบบบันทึกผล
กจิ กรรมท่ี 5.2”

30

3.3 แปลผลข้อมูล และลงข้อสรปุ โดยการอภปิ รายร่วมกันเพื่อตอบคำถาม
และบนั ทกึ คำตอบลงใน “แบบฝกึ ทักษะทา้ ยกจิ กรรมที่ 5.2 ตอนที่ 3 และตอนท่ี 4”

4. อภิปรายร่วมกันและตอบคำถามท้ายกิจกรรมลงใน “แบบฝึกทักษะท้าย
กจิ กรรมที่ 5.2 ตอนท่ี 5”

5. นักเรียนตัวแทนกลุ่มนำเสนอผลการทดลองทุกข้ันตอนใน “แบบฝึกทักษะ
ท้ายกิจกรรมท่ี 5.2”

6. เฉลยและตรวจคำตอบจาก “แบบเฉลยคำตอบในภาคผนวก” โดยทุกกลุ่ม
แลกเปลยี่ นกนั ตรวจคำตอบ สรปุ คะแนนท่ีไดแ้ ละนำส่งครู

7. ถ้านกั เรยี นมขี ้อสงสัยหรือประเดน็ ปญั หาต่าง ๆ ท่ียังไมเ่ ขา้ ใจ นกั เรยี นสอบถาม
และขอคำตอบ คำอธิบาย หรือคำแนะนำจากครูผ้สู อนทนั ที

31

ใบกจิ กรรมการทดลอง
เร่ือง แรงเสยี ดทาน

ตอนที่ 1 ปญั หา ขอ้ สงสยั และการคาดคะเนคำตอบ
คำชี้แจง นักเรียนอา่ นคำถามตอ่ ไปนี้ แล้วอภิปรายร่วมกันในกลุ่มเพ่อื คาดคะเนคำตอบ

แลว้ บนั ทึกลงใน “แบบฝึกทักษะทา้ ยกิจกรรมที่ 5.2 ตอนที่ 1”

นักเรียนครบั นกั เรียนเคยสังเกตหรอื ไม่ว่า เวลาเราดงึ หรือผลัก
วัตถุที่วางอยู่นิ่ง ๆ ให้เคล่ือนท่ี ไปตามจุดที่เราต้องการน้ัน
การออกแรงดึงหรือผลักวัตถุเริ่มจากช่วงแรกท่ีวัตถุหยุดนิ่ง
จนกระทงั่ วตั ถเุ ริ่มจะเคลอ่ื นที่ และหลังจากทวี่ ัตถเุ คลื่อนที่แล้ว
เราจะออกแรงเท่ากันหรือไม่ อย่างไร และถ้าวัตถุที่มีมวลและ
มีพื้นที่ผิวสัมผัสแตกต่างกัน เราจะต้องออกแรงดึงหรือผลัก
แตกต่างกันด้วยหรือไม่ อยา่ งไร

เราไปคน้ หาคำตอบจากการทดลอง เรอ่ื ง แรงเสยี ดทาน กันดกี ว่า !

ตอนที่ 2 การกำหนดจุดประสงค์ ตง้ั สมมตฐิ าน และกำหนดตวั แปร
คำชแี้ จง นักเรียนศึกษา “การทดลองเรื่อง แรงเสียดทาน” โดยละเอียด อภิปราย

ร่วมกันในกลุ่มเพื่อกำหนดจุดประสงค์ ตั้งสมมติฐาน กำหนดตัวแปร แล้ว
บนั ทึกลงใน “แบบฝึกทกั ษะท้ายกจิ กรรมท่ี 5.2 ตอนที่ 2 ก่อนทำการทดลอง”

32 เครอื่ งช่ังสปริง
(ใชว้ ดั คา่ ของแรง
การทดลอง เรอ่ื ง แรงเสยี ดทาน ขณะดึงถงุ ทราย)
วสั ดุและอุปกรณ์

ถุงทราย (เป็นถุงผา้ )
500 กรัม

ถงุ ทรายทห่ี ุม้ ดว้ ย
ถุงพลาสติก

ภาพท่ี 5.29 วสั ดแุ ละอุปกรณ์ในการทดลองแรงเสยี ดทาน
ทมี่ า : ภาพโดย ทศพล สุวรรณราช

ข้นั ตอนการทดลอง

ข้ันตอนท่ี 1 ดึงถุงทรายทีไ่ มห่ ้มุ ถุงพลาสตกิ บนพ้ืนโต๊ะ
1. นักเรยี นวางถุงทราย 1 ถุง บนพ้ืนโต๊ะ ใช้เครือ่ งช่ังสปรงิ เก่ียวหูถุงทราย แล้ว

ค่อย ๆ ออกแรงดึงถุงทรายบนพืน้ โต๊ะ โดยใหเ้ คร่ืองช่ังสปริงอยใู่ นแนวขนานกบั พ้นื โต๊ะ
2. อ่านค่าแรงบนเคร่ืองช่ังสปริงจากการดึงถุงทราย 3 ช่วง คือ ช่วงท่ี 1 ขณะ

ถงุ ทรายหยุดนงิ่ และคอ่ ย ๆ ออกแรงดึงเพ่มิ ขน้ึ ๆ โดยบันทึกค่าแรงขณะดงึ เปน็ 3 ครั้ง
ช่วงท่ี 2 ขณะถงุ ทรายเริ่มจะเคลอ่ื นที่ และช่วงที่ 3 ขณะถุงทรายเคลื่อนที่ดว้ ยความเร็ว
คงที่ โดยบนั ทึกค่าแรงท่อี า่ นไดล้ งใน “ตารางที่ 1 ในแบบบนั ทึกผลกจิ กรรมท่ี 5.2”

3. ทำซ้ำข้อท่ี 1 แต่เพ่มิ จำนวนถงุ ทรายเปน็ 2 ถงุ และ 3 ถุง ตามลำดบั

33

ขนั้ ตอนที่ 2 ดึงถุงทรายทหี่ ุ้มดว้ ยถุงพลาสติกบนพื้นโตะ๊
4. หุ้มถุงทรายด้วย “ถุงพลาสติก” แล้วทำซำ้ เชน่ เดียวกับข้อที่ 1 และข้อท่ี 2

และบนั ทกึ ค่าแรงทอ่ี า่ นได้ลงใน “ตารางท่ี 2 ในแบบบนั ทึกผลกิจกรรมท่ี 5.2”
5. เพมิ่ จำนวนถงุ ทรายเป็น 2 ถุง และ 3 ถุง ตามลำดบั แต่หุม้ ถงุ ทรายที่อยลู่ า่ งสุด

ดว้ ยถงุ พลาสติกเช่นเดิม และบนั ทึกค่าแรงท่ีอา่ นได้ลงใน “ตารางที่ 2 ในแบบบันทึกผล
กจิ กรรมท่ี 5.2”

จากการศกึ ษาวธิ กี ารทดลองขา้ งตน้ นกั เรยี นคิดวา่
1. จดุ ประสงคข์ องการทดลองนี้ นา่ จะทำการทดลองเพ่อื อะไร

2. ควรมสี มมติฐานว่าอยา่ งไร

3. นา่ จะมอี ะไรเป็นตัวแปรบา้ ง

34

ตอนท่ี 3 วางแผนการทดลอง และทำการทดลอง
คำชีแ้ จง ให้นกั เรยี นวางแผน แบ่งหน้าที่ทำการทดลองและบนั ทกึ ผลการทดลองลงใน

“ตารางบนั ทกึ ผลการทดลองในแบบบันทกึ ผลกิจกรรมท่ี 5.2”
ข้นั ตอนที่ 1 ดงึ ถงุ ทรายท่ีไมห่ มุ้ ถงุ พลาสติกบนพนื้ โตะ๊
1. นักเรียนวางถงุ ทราย 1 ถุง บนพ้ืนโต๊ะ ใชเ้ ครื่องช่งั สปรงิ เก่ียวหูถุงทราย แล้วคอ่ ย ๆ

ออกแรงดงึ ถุงทรายบนพน้ื โตะ๊ โดยให้เคร่ืองชัง่ สปริงอยูใ่ นแนวขนานกับพ้นื โตะ๊

ภาพที่ 5.30 ออกแรงดึงถงุ ทรายดว้ ยเครือ่ งชง่ั สปรงิ
ที่มา : ภาพโดย ทศพล สวุ รรณราช

การจะสงั เกตวา่ ถุงทรายเคล่ือนท่ีด้วย
“ความเร็วคงท่ี” ใหน้ ักเรียนพิจารณา
จากขนาดของแรงที่อ่านค่าได้จาก
เครื่องชั่งสปริง ซึ่งขนาดของแรงจะมี
“คา่ คงท่ีตลอดการเคลือ่ นท่ี”

สาระน่ารู้ !
ความเรว็ คงท่ี หมายถึง วัตถุมีการเคล่ือนที่อย่างสม่ำเสมอในแนวเส้นตรง

ไมว่ ่าจะพิจารณาในช่วงเวลาใด ๆ ก็ตาม

35

2. อ่านค่าแรงบนเคร่ืองชั่งสปริงจากการดึงถุงทราย 3 ช่วง คอื ช่วงที่ 1 ขณะถุงทราย
หยดุ นิ่งและคอ่ ย ๆ ออกแรงดึงเพ่มิ ขึน้ ๆ โดยบันทกึ ค่าแรงขณะดงึ เป็น 3 ครัง้ ชว่ งท่ี 2
ขณะถุงทรายเร่ิมจะเคล่อื นท่ี และช่วงที่ 3 ขณะถุงทรายเคล่อื นที่ดว้ ยความเร็วคงท่ี
โดยบนั ทึกค่าแรงที่อา่ นได้ลงใน “ตารางท่ี 1 ในแบบบันทึกผลกิจกรรมที่ 5.2”

ภาพท่ี 5.31 สงั เกตและบนั ทึกค่าแรงขณะออกแรงดึงแตล่ ะช่วง
ที่มา : ภาพโดย ทศพล สุวรรณราช
3. ทำซ้ำข้อท่ี 1 แต่เพิม่ จำนวนถงุ ทรายเปน็ 2 ถุง และ 3 ถงุ ตามลำดับ ดงั ภาพ

ภาพที่ 5.32 เพิ่มจำนวนถุงทรายเปน็ 2 ถุง ภาพท่ี 5.33 เพ่มิ จำนวนถุงทรายเปน็ 3 ถงุ
ที่มา : ภาพโดย ทศพล สุวรรณราช ทมี่ า : ภาพโดย ทศพล สวุ รรณราช

36

ขน้ั ตอนที่ 2 ดึงถงุ ทรายท่ีหมุ้ ด้วยถงุ พลาสติกบนพน้ื โตะ๊
4. หุม้ ถงุ ทรายด้วย “ถุงพลาสตกิ ” แล้วทำซำ้ เชน่ เดยี วกับขอ้ ที่ 1 และข้อที่ 2 และบันทึก

ค่าแรงทอี่ า่ นได้ลงใน “ตารางท่ี 2 ในแบบบันทึกผลกิจกรรมท่ี 5.2”

ภาพที่ 5.34 หุม้ ถงุ ทรายด้วยถงุ พลาสตกิ
ทมี่ า : ภาพโดย ทศพล สุวรรณราช
5. เพ่ิมจำนวนถุงทรายเป็น 2 ถุง และ 3 ถุง ตามลำดบั แต่หุ้มถุงทรายที่อยู่ล่างสุดด้วย
ถงุ พลาสติกเชน่ เดิม และบันทึกค่าแรงท่ีอ่านไดล้ งใน “ตารางที่ 2 ในแบบบนั ทึกผล
กิจกรรมท่ี 5.2”

ภาพที่ 5.35 เพม่ิ จำนวนถุงทรายเปน็ 2 ถงุ ภาพท่ี 5.36 เพมิ่ จำนวนถงุ ทรายเปน็ 3 ถงุ
ทมี่ า : ภาพโดย ทศพล สุวรรณราช .ท่ีมา : ภาพโดย ทศพล สุวรรณราช

37

แบบบันทกึ ผลกจิ กรรมท่ี 5.2
การทดลอง เรอื่ ง แรงเสยี ดทาน

กล่มุ ที่ ช้ัน

รายชอ่ื สมาชกิ กลุม่ เลขที่
เลขที่
1. ชอ่ื เลขท่ี
2. ชอ่ื เลขท่ี
3. ช่ือ เลขที่
4. ชอ่ื
5. ช่ือ

คำชี้แจง
ให้นักเรยี นปฏิบัติตามขั้นตอนการทดลองใน “ใบกิจกรรมท่ี 5.2 ตอนท่ี 3” และ

บันทึกผลลงใน “ตารางบนั ทึกผลการทดลอง” (คะแนนเต็ม 6 คะแนน ตารางละ 3 คะแนน)

ตารางท่ี 1 ดึงถงุ ทรายทไี่ มห่ มุ้ ถงุ พลาสตกิ บนพน้ื โต๊ะ (3 คะแนน)

จำนวนถงุ ทราย แรงดงึ ถุงทราย (N) ขณะท่ีถุงทราย
(ถุง) หยดุ น่งิ เริ่มเคล่ือนที่ เคลื่อนทีด่ ว้ ยความเรว็ คงที่
1
2
3

ตารางท่ี 2 ดงึ ถงุ ทรายที่หุ้มดว้ ยถุงพลาสตกิ บนพน้ื โตะ๊ (3 คะแนน)

จำนวน แรงดึงถงุ ทราย (N) ขณะท่ถี ุงทราย
ถงุ ทราย (ถุง) หยุดนงิ่ เริ่มเคลื่อนท่ี เคลือ่ นทด่ี ว้ ยความเรว็ คงที่

1
2
3

38

แบบฝึกทกั ษะทา้ ยกจิ กรรมท่ี 5.2
การทดลอง เรอ่ื ง แรงเสียดทาน
ตอนที่ 1 ปัญหา ขอ้ สงสัย และการคาดคะเนคำตอบ
คำชีแ้ จง นักเรียนอ่านคำถามต่อไปนี้ แล้วอภิปรายร่วมกันในกลุ่มเพื่อคาดคะเนคำตอบ
(คะแนนเต็ม 2 คะแนน)

นักเรียนครับ นักเรียนเคยสังเกตหรือไม่ว่า เวลาเราดึงหรือผลักวัตถุท่ีวางอยู่น่ิง ๆ ให้
เคลื่อนท่ีไปตามจุดท่ีเราต้องการน้ัน การออกแรงดงึ หรือผลักวัตถุเร่มิ จากช่วงแรกที่วตั ถุ
หยุดนง่ิ จนกระทั่งวัตถุเริม่ จะเคล่ือนที่ และหลังจากที่วตั ถุเคล่อื นทแี่ ล้ว เราจะออกแรง
เท่ากันหรือไม่ อย่างไร และถ้าวัตถุที่มีมวลและมีพ้นื ท่ีผิวสัมผัสแตกต่างกัน เราจะต้อง
ออกแรงดึงหรอื ผลักแตกต่างกนั ดว้ ยหรอื ไม่ อยา่ งไร

ตอนท่ี 2 การกำหนดจุดประสงค์ ตัง้ สมมตฐิ าน และกำหนดตวั แปร
คำช้ีแจง นักเรยี นศึกษา “การทดลองเร่ือง แรงเสียดทาน” โดยละเอียด อภปิ รายรว่ มกัน

ในกลุ่มเพื่อกำหนดจุดประสงค์ ตั้งสมมติฐาน กำหนดตัวแปร (คะแนน
เต็ม 8 คะแนน ข้อละ 2 คะแนน)
จุดประสงค์การทดลอง (2 คะแนน)

สมมตฐิ าน (2 คะแนน)
ข้อท่ี 1

ขอ้ ท่ี 2

39

ตวั แปรในสมมตฐิ านข้อที่ 1 (2 คะแนน)
ตัวแปรต้น

ตวั แปรตาม

ตวั แปรควบคุม

ตัวแปรในสมมุตฐิ านขอ้ ท่ี 2 (2 คะแนน)
ตวั แปรตน้

ตัวแปรตาม

ตวั แปรควบคมุ

40

ตอนที่ 3 การแปลผลข้อมูล
คำชแ้ี จง ให้นักเรียนนำผลการทดลองจาก “แบบบันทกึ ผลกิจกรรมที่ 5.2” มาวเิ คราะห์

และตอบคำถาม (คะแนนเตม็ 10 คะแนน ขอ้ ละ 2 คะแนน)
1. แรงดงึ ถงุ ทรายบนพน้ื โตะ๊ จำนวน 1 ถุง ขณะทีถ่ งุ ทราย “หยุดนิง่ ” “เร่มิ เคลือ่ นท”ี่ และ

“เคลอื่ นที่ดว้ ยความเร็วคงท”่ี จะมีความแตกต่างกันหรือไม่ อยา่ งไร (2 คะแนน)

2. แรงดึงถุงทรายเม่ือเพม่ิ ถุงทรายเปน็ 2 ถงุ และ 3 ถงุ มีความแตกต่างจากแรงดงึ ถงุ ทราย
1 ถุง หรือไม่ อยา่ งไร (2 คะแนน)

3. เมื่อค่อย ๆ ออกแรงดึงตาชั่งสปริงช้า ๆ จนถุงทรายเร่ิมจะเคลือ่ นท่ี แรงจะมีค่าสูงสุดหรือไม่
นักเรยี นช่วยกันอธบิ าย (2 คะแนน)

4. เมอ่ื ห้มุ ถุงทรายดว้ ยถงุ พลาสตกิ นักเรยี นคิดว่าขนาดของแรงเสียดทานของพน้ื ท่ีผิวสัมผสั
.ของถุงทราย 1 ถงุ มีความแตกต่างกบั ถุงทรายท่ไี มห่ ้มุ ถงุ พลาสติกหรือไม่ อยา่ งไร (2 คะแนน)

41

5. จากการทดลองตอนที่ 1 และตอนท่ี 2 นกั เรยี นคดิ วา่ มปี จั จัยใดบ้างทีส่ ่งผลตอ่ การเคลื่อนที่
.ขณะดึงถุงทรายหรอื ไม่ อยา่ งไร (2 คะแนน)

ตอนที่ 4 การลงขอ้ สรปุ
คำชี้แจง จากการทำกิจกรรมการทดลอง เรือ่ ง แรงเสียดทาน นักเรียนได้ข้อสรุปเกี่ยวกับ

การทดลองอย่างไร ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ (คะแนนเต็ม 6 คะแนน
ข้อละ 2 คะแนน)
1. จากการทดลองขณะคอ่ ย ๆ ออกแรงดงึ ถุงทรายท้ัง 3 ชว่ ง พบวา่ (2 คะแนน)

2. จากการทดลองตอนท่ี 1 และ 2 พบว่า ปัจจัยทีม่ ีผลต่อการเคลอ่ื นทขี่ องถงุ ทราย ได้แก่
.(2 คะแนน)

3. สรุปผลการทดลอง (2 คะแนน)

42

ตอนที่ 5 ตอบคำถามท้ายกิจกรรม
คำช้ีแจง นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ (คะแนนเตม็ 10 คะแนน ขอ้ ละ 2 คะแนน)
1. ขณะถุงทรายวางน่ิงบนพื้นโต๊ะโดยท่ียังไม่ออกแรงดงึ ถุงทราย มแี รงใดบ้างท่ีกระทำต่อ

.ถุงทราย (2 คะแนน)

2. ขณะออกแรงดึงถงุ ทรายแตถ่ ุงทรายไม่เคลื่อนที่ มีแรงใดบา้ งที่กระทำต่อถงุ ทราย (2 คะแนน)

ภาพท่ี 5.34 หุ้มถงุ ทรายด้วยถุงพลาสตกิ
ท่มี า : ภาพโดย ทศพล สวุ รรณราช

3. แรงเสียดทานเกดิ ขึน้ ตรงสว่ นใดของถงุ ทราย และมีทศิ ทางอยา่ งไร (2 คะแนน)

4. การเพม่ิ จำนวนถุงทรายมีผลต่อแรงเสียดทานหรือไม่ อยา่ งไร (2 คะแนน)

5. การหมุ้ ถงุ ทรายด้วยถุงพลาสตกิ มีผลตอ่ แรงเสยี ดทานหรือไม่ อย่างไร (2 คะแนน)

43

กิจกรรมท่ี 5.3
การคำนวณ เรื่อง แรงเสยี ดทานในชีวิตประจำวนั

จุดประสงค์ของกจิ กรรม
คำนวณหาแรงเสียดทานสถติ แรงเสียดทานจลน์ และสมั ประสทิ ธิ์ของแรงเสียดทาน

จากสถานการณ์ในชวี ติ ประจำวนั ได้

เวลาท่ีใช้ 1 ชว่ั โมง

สอ่ื การเรียนรู้
1. ใบกิจกรรมท่ี 5.3
2. ใบความรู้ 5.3 เรื่อง การคำนวณแรงเสียดทานในชีวติ ประจำวัน
3. แบบบนั ทกึ ผลกิจกรรมที่ 5.3
4. แบบฝึกทกั ษะท้ายกจิ กรรมที่ 5.3

ขน้ั ตอนการปฏบิ ัติกิจกรรม
คำช้แี จง ให้นกั เรยี นทำกจิ กรรมตามลำดับขนั้ ตอนตอ่ ไปนี้

1. ศกึ ษา “ใบความรู้ เรอ่ื ง การคำนวณแรงเสยี ดทานในชวี ติ ประจำวัน” และ
“ตัวอยา่ งการคำนวณ” โดยละเอียด แลว้ อภปิ รายรว่ มกันในกล่มุ

2. จับคู่กันทำ “โจทยค์ ำนวณในแบบบนั ทึกผลกิจกรรมที่ 5.3” โดยอภิปราย
รว่ มกันและช่วยกันบันทกึ คำตอบลงในช่องว่างทก่ี ำหนดไว้

3. นักเรียนทุกคนทำ “โจทย์คำนวณในแบบฝึกทักษะท้ายกิจกรรมท่ี 5.3
ตอนที่ 1” โดยแสดงวิธีคิดอย่างละเอียด

4. เฉลยและตรวจคำตอบ “แบบบันทกึ ผลกิจกรรมท่ี 5.3” และ “แบบฝึกทกั ษะ
ท้ายกิจกรรมท่ี 5.3 ตอนท่ี 1” จาก “แบบเฉลยคำตอบในภาคผนวก” โดยจับคู่
แลกเปล่ยี นกนั ตรวจ สรปุ คะแนนที่ได้และนำสง่ ครู

5. นกั เรยี นทำ “แบบฝึกทักษะท้ายกจิ กรรมที่ 5.3 ตอนที่ 2” สรุปองค์ความรู้
และอธิบายการนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ โดยอภิปรายร่วมกันในชั้นเรียน แล้วสืบค้น
ข้อมลู เพ่ิมเติมจากอินเทอรเ์ นต็ และสง่ ครทู าง E-mail ภายใน 3 วนั หลงั เรยี นจบชุดนี้

6. ถา้ นักเรียนมีข้อสงสัยหรอื ประเด็นปัญหาต่าง ๆ ท่ีไม่เขา้ ใจ นกั เรียนสอบถาม
หรือขอคำตอบ คำอธบิ าย หรือคำแนะนำจากครผู ู้สอนทนั ที

44

ใบความรู้
เร่ือง การคำนวณแรงเสยี ดทานในชีวติ ประจำวัน

จากการศกึ ษาความรเู้ ร่ือง แรงเสียดทานในชีวติ ประจำวันและการทดลองเก่ียวกบั
แรงเสยี ดทานในกิจกรรมทผ่ี า่ นมา ทำให้เราทราบว่าขณะออกแรงกระทำต่อวตั ถุจะเกิด
แรงต้านในทิศตรงข้ามกับแรงท่ีกระทำต่อวัตถุเรียกว่า “แรงเสยี ดทาน” ซ่ึงแบง่ ได้เป็น
2 ประเภท คอื “แรงเสยี ดทานสถิต” และ “แรงเสยี ดทานจลน์” โดยแรงเสียดทานสถิต
จะเกดิ ขน้ึ ขณะที่มีแรงมากระทำตอ่ วตั ถโุ ดยทว่ี ตั ถุยังไมเ่ กดิ การเคลื่อนท่ี จนกระทงั่ วัตถุน้ัน
เคล่อื นท่ีจะมีแรงเสียดทานจลน์เกดิ ขึ้น จากตัวอยา่ งต่อไปน้ี เปน็ การใช้แรงกระทำต่อวตั ถุ
ด้วยการดึงและการลากวัตถุ ซึ่งใช้ “สัญลักษณ์ Fሬറ แทน แรงที่มากระทำต่อ
วัตถุ” และใช้ “สญั ลกั ษณ์ റf แทน แรงเสยี ดทาน” ดงั ภาพ

สญั ลกั ษณ์ของ“พนื้ ”ทม่ี แี รงเสียดทาน Fሬറ

റf

ภาพท่ี 5.37 แรงเสียดทานทีเ่ กดิ ขนึ้ ขณะออกแรงลากวตั ถุ
ท่มี า : ภาพโดย ทศพล สวุ รรณราช

ሬFറ แทน แรงทก่ี ระทำต่อวตั ถุ (หน่วยเปน็ นิวตนั , N)
റf แทน แรงเสียดทานระหวา่ งผวิ สมั ผสั ของพื้นกบั วัตถุ (หน่วยเป็น นิวตนั , N)

45

จากกิจกรรมชดุ ท่ี 3 เร่ือง แรงกิริยาและแรงปฏกิ ิรยิ าพบว่า “นำ้ หนกั ของวัตถุ”
และ “แรงท่พี น้ื กระทำต่อวัตถุ” เป็นแรงคูก่ ริ ยิ า-ปฏิกิริยากัน เรานิยมใช้ “สญั ลักษณ์
ሬWሬሬറ แทน น้ำหนักของวัตถุ” และใช้ “สัญลักษณ์ ሬNሬറ แทน แรงท่ีพื้นกระทำต่อวัตถุ”
ซึ่งมีความสัมพันธ์กับกฎข้อที่ 3 ของนวิ ตัน ดงั น้ี

จากกฎขอ้ ท่ี 3 ของนิวตัน พบวา่ แรงกริ ิยา = แรงปฏกิ ิริยา
น้ำหนักของวัตถุ (Wሬሬሬറ) = แรงท่ีพื้นกระทำต่อวตั ถุ (Nሬሬറ)

ท่มี า : สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (2557)

ሬWሬሬറ

ሬNሬറ

ภาพที่ 5.38 แรงคกู่ ิริยา-ปฏกิ ริ ิยาท่เี กิดจากนำ้ หนกั ของวตั ถุและแรงทีพ่ ้ืนกระทำตอ่ วัตถุ
ทม่ี า : ภาพโดย ทศพล สุวรรณราช

จากภาพที่ 5.38 วตั ถุท่ีวางบนพนื้ จะมี “แรงกิริยา” ท่เี กดิ จาก “นำ้ หนักของวตั ถุ”
กระทำต่อพื้น ในขณะเดียวกันจะมี “แรงปฏิกริ ิยา” ท่ีเกิดจาก “พ้ืนกระทำต่อวัตถุ”
ในทศิ ตรงข้ามกบั แรงกริ ยิ า และมขี นาดเทา่ กนั เสมอ

เมอ่ื ሬWሬሬറ แทน น้ำหนกั ของวัตถุ (หน่วยเปน็ นวิ ตัน, N)
Nሬሬറ แทน แรงปฏกิ ริ ิยาทีพ่ ้นื กระทำตอ่ วัตถุ (หนว่ ยเปน็ นวิ ตนั , N)

โดยการหาน้ำหนักของวตั ถุ สามารถคำนวณไดจ้ ากสมการ ดงั น้ี

ሬWሬሬറ = mgሬറ

เมอื่ Wሬሬሬറ .แทน น้ำหนักของวตั ถุ (หนว่ ยเป็น นวิ ตัน, N)
m แทน มวลของวตั ถุ (หนว่ ยเปน็ กโิ ลกรมั , kg)
ሬgറ แทน ความเร่งเนอ่ื งจากแรงโนม้ ถ่วงของโลก
(หนว่ ยเปน็ เมตรต่อวินาที2, m/s2)

ทม่ี า : สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (2557)

46

สาระนา่ รู้ !
เพื่อความสะดวกและได้ผลลพั ธท์ ่ีลงตัวในการคำนวณจงึ นยิ มแทนค่า gሬറ
เป็น 9.8 m/s2 หรอื 10 m/s2

อตั ราส่วนระหว่าง “แรงเสียดทาน” กับ “แรงท่พี ืน้ กระทำตอ่ วตั ถุ” ในแนวต้ังฉาก
ท่ีจดุ สมั ผัส เรยี กวา่ “สัมประสทิ ธ์ิของแรงเสียดทาน” เราใช้ “สญั ลักษณแ์ ทนด้วย µ”
อ่านวา่ “มวิ ” คำนวณหาคา่ สมั ประสทิ ธข์ิ องแรงเสยี ดทานได้จากสมการต่อไปนี้

µ = റf = റf
ሬNሬറ
mgሬറ

ทม่ี า : สมพงศ์ จนั ทร์โพธศ์ิ รี (ม.ป.ป.)

ดงั น้ัน ขนาดของแรงเสียดทานหาไดจ้ ากสมการ ดังนี้

റf = µNሬሬറ = µmgሬറ

เมือ่ റf .แทน แรงเสยี ดทาน (หน่วยเปน็ นิวตัน, N)
µ แทน สัมประสทิ ธิข์ องแรงเสยี ดทาน (ไม่มหี นว่ ย)
Nሬሬറ. แทน แรงปฏกิ ริ ยิ าท่ีตง้ั ฉากกบั ผวิ สมั ผัส (หน่วยเปน็ นิวตัน, N)

ทม่ี า : สมพงศ์ จนั ทรโ์ พธศ์ิ รี (ม.ป.ป.)

റf = µNሬሬറ Wሬሬሬറ = mgሬറ Fሬറ

ሬNሬറ

ภาพที่ 5.39 แรงเสียดทานและแรงทพ่ี ืน้ กระทำตอ่ วตั ถุ
ท่มี า : ภาพโดย ทศพล สวุ รรณราช

47

จากสมการขา้ งตน้ ขนาดของแรงเสยี ดทานสามารถแบ่งไดเ้ ป็น 2 กรณี คอื
1. ขนาดของแรงเสียดทานสถติ หาไดจ้ ากสมการดังนี้

റfS max = µSሬNሬറ
เมือ่ റfS max แทน แรงเสยี ดทานสถิตสงู สุด (หนว่ ยเป็น นิวตัน, N)

µS แทน สัมประสิทธิข์ องแรงเสยี ดทานสถิต (ไม่มีหนว่ ย)
ሬNሬറ แทน แรงปฏกิ ิรยิ าท่ตี ้งั ฉากกบั ผวิ สมั ผสั (หนว่ ยเปน็ นิวตนั , N)
ท่ีมา : สมพงศ์ จันทร์โพธ์ศิ รี (ม.ป.ป.)

สาระน่ารู้ !
แรงเสียดทานสถิตมีได้ หลายค่า ในการคำนวณจะใช้แรงเสียดทานสถิตที่มี
ค่ามากท่ีสุด เรียกว่า แรงเสียดทานสถิตสูงสุด (റfS max) ดังสมการข้างต้น กรณี
ดึงวัตถุแต่วัตถุยังไม่เคล่ือนที่ ค่า Fሬറ = റfS เสมอ และกรณีที่วัตถุเริ่มจะเคลื่อนท่ี
แตย่ งั ไมเ่ คลือ่ นท่ี คา่ ሬFറ = റfS max

2. ขนาดของแรงเสยี ดทานจลน์ หาไดจ้ ากสมการดงั นี้

റfk = µkNሬሬറ
เมอ่ื റfk แทน แรงเสยี ดทานจลน์ (หน่วยเปน็ นวิ ตนั , N)

µk แทน สมั ประสทิ ธขิ์ องแรงเสียดทานจลน์ (ไมม่ หี นว่ ย)
Nሬሬറ แทน แรงปฏิกริ ยิ าที่ต้งั ฉากกบั ผิวสัมผัส (หน่วยเป็น นวิ ตัน, N)
ทีม่ า : สมพงศ์ จันทร์โพธศ์ิ รี (ม.ป.ป.)

สาระนา่ รู้ !
แรงเสยี ดทานจลน์จะมี ขนาดของแรงเสียดทานน้อยกว่าแรงเสียดทานสถิต

สูงสุดเสมอ (റfk < റfS max) กรณีดึงวัตถุแล้ววัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

แรงทก่ี ระทำต่อวัตถจุ ะมีขนาดเทา่ กับแรงเสยี ดทานจลนเ์ สมอ (ሬFറ = റfk)