10.(ok)แรงและการเคลื่อนที่ของแรง

บทท่ี 10
แรงและการเคล่ือนทข่ี องแรง

จงอธิบายความหมายของแรง และประเภทของแรงโดยสังเขป

แรง หมายถึง อานาจภายนอกที่สามารถทาให้วตั ถุเปล่ียนสถานะได้ เช่น ทาให้วตั ถุที่อยู่น่ิง
เคล่ือนท่ีไป ทาใหว้ ตั ถุที่เคล่ือนที่อยแู่ ลว้ เคลื่อนท่ีเร็วหรือชา้ ลง ทาใหว้ ตั ถุมีการเปลี่ยนทิศตลอดจนทาใหว้ ตั ถุ
มีการเปลี่ยนขนาดหรือรูปทรงไปจากเดิมได้ แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ที่มีท้งั ขนาดและทิศทาง การรวมหรือ
หกั ลา้ งกนั ของแรงจึงตอ้ งเป็นไปตามแบบเวกเตอร์

ประเภทของแรง แรงมีหลายประเภท ไดแ้ ก่ แรงยอ่ ย แรงลพั ธ์ แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา
แรงขนาน แรงคู่ควบ แรงตึง แรงสู่ศูนยก์ ลาง แรงตา้ น แรงเสียดทาน

จงอธิบายความหมาย ประโยชน์ และโทษของแรงเสียดทาน

แรงเสียดทาน หมายถึง แรงที่เกิดจากการเสียดสีระหวา่ งผิววตั ถุท่ีมีการเคล่ือนท่ีหรือพยายามที่
จะเคลื่อนที่ แรงเสียดทานเป็นแรงตา้ นการเคล่ือนที่ของวตั ถุ มีทิศทางตรงขา้ มกบั ทิศทางการเคล่ือนท่ีเสมอ
แรงเสียดทานมี 2 ชนิด คือ

1. แรงเสียดทานสถิต คือ แรงเสียดทานท่ีเกิดข้ึนขณะวตั ถุเริ่มเคลื่อนที่
2. แรงเสียดทานจลน์ คือ แรงเสียดทานท่ีเกิดข้ึนขณะที่วตั ถุเคลื่อนที่
ปัจจัยท่ีมีผลต่อแรงเสียดทาน
1. น้าหนกั ของวตั ถุ คือวตั ถุท่ีมีน้าหนกั กดทบั ลงบนพ้นื ผวิ มากจะมีแรงเสียดทานมากกวา่
วตั ถุท่ีมีน้าหนกั กดทบั ลงบนพ้นื ผวิ นอ้ ย
2. พ้นื ผวิ สมั ผสั ผวิ สมั ผสั ที่เรียบจะเกิดแรงเสียดทานนอ้ ยกวา่ ผวิ สมั ผสั ท่ีขรุขระ
ประโยชน์ของแรงเสียดทาน ไดแ้ ก่ แรงท่ีทาใหว้ ตั ถุที่กาลงั เคลื่อนท่ี หยดุ หรือเคลื่อนท่ีชา้ ลง เช่น
- ระบบเบรคป้องกนั การเกิดอบุ ตั ิเหตุทางรถยนต์
- รองเทา้ ป้องกนั การหกลม้
โทษของแรงเสียดทาน ไดแ้ ก่ แรงท่ีฉุดร้ังไม่ใหว้ ตั ถุเคลื่อนที่ หรือเคลื่อนท่ีไดช้ า้ เช่น
- ถา้ ลอ้ รถยนตก์ บั พ้นื ถนนถา้ มีแรงเสียดทานมากรถยนตจ์ ะแล่นชา้ ตอ้ งใชน้ ้ามนั เช้ือเพลิง
มากข้ึน เพอ่ื ใหร้ ถยนตม์ ีพลงั งานมากพอที่จะเอาชนะแรงเสียดทาน
- การเคลื่อนตูข้ นาดใหญ่ ถา้ ใชว้ ธิ ีผลกั ตูป้ รากฏวา่ ตูเ้ คล่ือนที่ยากเพราะเกิดแรงเสียดทาน
จะตอ้ งออกแรงผลกั มากข้ึนหรือลดแรงเสียดทาน โดยใชผ้ า้ รองขาตูเ้ พอื่ ลดแรงเสียดทาน

~1~

จงอธิบายถึงความหมายและประโยชน์ของแรงลอยตวั

แรงลอยตวั คือ แรงลพั ธ์ที่ของไหลกระทาต่อผิวของวตั ถุท่ีจมบางส่วนหรือจมท้งั ชิ้นวตั ถุซ่ึงเป็น
แรงปฏิกิริยาโตต้ อบในทิศทางข้ึนเพื่อใหเ้ กิดความสมดุลกบั การที่วตั ถุมีน้าหนกั พยายามจมลงอนั เน่ืองมาจาก
แรงโนม้ ถ่วงของโลก ขนาดของแรงลอยตวั มีค่าเท่ากบั น้าหนกั ของของไหลท่ีมีปริมาตรเท่ากบั วตั ถุส่วนที่จม
ซ่ึงสามารถพิสูจนไ์ ดโ้ ดยพจิ ารณาวตั ถุที่จมในของไหล

“แรงลอยตัวจะเท่ากบั นา้ หนักของของเหลวที่ถูกแทนที่”

ปัจจยั ท่ีเกย่ี วข้องกบั แรงลอยตวั ได้แก่
1. ชนิดของวตั ถุ วตั ถุจะมีความหนาแน่นแตกต่างกนั ออกไปยง่ิ วตั ถุมีความหนาแน่นมาก

กย็ ง่ิ จมลงไปในของเหลวมากยง่ิ ข้ึน
2. ชนิดของของเหลว ยงิ่ ของเหลวมีความหนาแน่นมาก กจ็ ะทาใหแ้ รงลอยตวั มีขนาดมากข้ึนดว้ ย
3. ขนาดของวตั ถุ จะส่งผลต่อปริมาตรท่ีจมลงไปในของเหลวเม่ือปริมาตรที่จมลงไปในของเหลว

มาก กจ็ ะทาใหแ้ รงลอยตวั มีขนาดมากข้ึนอีกดว้ ย

ประโยชน์ของแรงลอยตัว
- ใชใ้ นการประกอบเรือไม่ใหจ้ มน้า
- ใชท้ าชูชีพในการช่วยเหลือผปู้ ระสบภยั ทางน้า
- ใชท้ าเครื่องมือวดั ความหนาแน่นของวตั ถุ

จงอธิบายกฎการเคล่ือนที่ของนิวตัน และประโยชน์ทีน่ ามาใช้

นิวตนั ไดค้ น้ พบทฤษฎีโดยบงั เอิญ เหตุการณ์เกิดข้ึนในวนั หน่ึงขณะที่นิวตนั กาลงั นง่ั ดูดวงจนั ทร์
แลว้ ก็เกิดความสงสัยว่าทาไมดวงจนั ทร์จึงตอ้ งหมุนรอบโลก ในระหว่างที่เขากาลงั นั่งมองดวงจนั ทร์อยู่
เพลินๆ กไ็ ดย้ นิ เสียงแอปเปิ้ ลตกลงพ้ืน เมื่อนิวตนั เห็นเช่นน้นั กใ็ ห้ เกิดความสงสยั วา่ ทาไมวตั ถุต่าง ๆ จึงตอ้ ง
ตกลงสู่พ้ืนดินเสมอทาไมไม่ลอยข้ึนฟ้าบา้ ง ซ่ึงนิวตนั คิดว่าตอ้ งมีแรงอะไร สักอย่างท่ีทาให้แอปเปิ้ ลตกลง
พ้ืนดิน จากความสงสัยขอ้ น้ีเอง นิวตนั จึงเร่ิมการทดลองเกี่ยวกบั แรงโนม้ ถ่วงของโลก การทดลองคร้ังแรก
ของนิวตนั คือ การนากอ้ นหินมาผูกเชือก จากน้นั ก็แกว่งไปรอบ ๆ ตวั นิวตนั สรุปจากการทดลองคร้ังน้ีว่า
เชือกเป็ นตวั การสาคญั ท่ีทาให้กอ้ นหินแกว่งไปมารอบ ๆ ไม่หลุดลอยไป ดงั น้ันสาเหตุที่โลก ดาวเคราะห์
ตอ้ งหมุนรอบดวงอาทิตยแ์ ละดวงจนั ทร์ตอ้ งหมุนรอบโลก ตอ้ งเกิดจากแรงดึงดูดท่ีดวงอาทิตยท์ ่ีมีต่อโลก
และดาวเคราะห์ และแรงดึงดูดของโลกท่ีส่งผลต่อดวงจนั ทร์ รวมถึงสาเหตุที่แอปเปิ้ ลตกลงพ้ืนดินดว้ ยก็เกิด
จากแรงดึงดูดของโลก

นิวตันจึงสรุปได้ว่า
เมื่อแรงถูกกระทากบั วตั ถุหน่ึง วตั ถุน้นั สามารถไดร้ ับผลกระทบ 3 ประเภทดงั น้ี

1. วตั ถุท่ีอยนู่ ิ่งอาจเร่ิมเคลื่อนท่ี
2. ความเร็วของวตั ถุท่ีกาลงั เคลื่อนท่ีอยเู่ ปล่ียนแปลงไป
3. ทิศทางการเคลื่อนที่ของวตั ถุอาจเปล่ียนแปลงไป

~2~

กฎการเคล่ือนท่ขี องนิวตัน มดี ้วยกนั 3 ข้อ
1. วตั ถุจะหยดุ น่ิงหรือเคล่ือนท่ีดว้ ยความเร็วและทิศทางคงท่ีไดต้ ่อเน่ืองเม่ือผลรวมของแรง

(แรงลพั ธ์) ท่ีกระทาต่อวตั ถุเท่ากบั ศูนย์
2. เม่ือมีแรงลพั ธ์ท่ีไม่เป็นศูนยม์ ากระทาต่อวตั ถุ จะทาใหว้ ตั ถุท่ีมีมวลเกิดการเคล่ือนท่ีดว้ ย

ความเร่ง โดยขนาดของแรงจะเท่ากบั มวลคูณความเร่ง
3. ทุกแรงกิริยายอ่ มมีแรงปฏิกิริยาท่ีมีขนาดเท่ากนั แต่ทิศทางตรงกนั ขา้ มเสมอ

ประโยชน์ของแรงดงึ ดดู ท้งั ประโยชนโ์ ดยตรงและประโยชนโ์ ดยออ้ ม เช่น
1. แรงดึงดูดของโลกทาใหว้ ตั ถุต่างๆ บนพ้ืนโลกไม่หลุดลอยออกไปจากโลก โดยเฉพาะบรรยากาศ

ท่ีห่อหุม้ โลกไม่ใหล้ อยไปในอวกาศ จึงทาใหม้ นุษยด์ ารงชีวติ อยไู่ ด้
2. แรงดึงดูดของโลกทาใหน้ ้าฝนตกลงสู่พ้ืนดิน ใหค้ วามชุ่มช่ืนแก่สิ่งมีชีวติ บนพ้นื โลก
3. แรงดึงดูดของโลกทาให้น้าไหลลงจากท่ีสูงลงสู่ที่ต่า ทาให้เกิดน้าตก น้าในแม่น้าไหลลงทะเล

คนเราก็อาศยั ประโยชน์จากการไหลของน้าอย่างมากมาย เช่น การสร้างเข่ือนแปลงพลงั งานน้ามาเป็ น
พลงั งานไฟฟ้า เป็นตน้

แรงดนั ของของเหลวและของไหลมปี ระโยชน์อย่างไรบ้าง

แรงดนั หรือความดนั ของอากาศท่ีกระทาต่อพ้ืนผิวโลกเรียกวา่ ความดันบรรยากาศ ซ่ึงเป็นท่ีทราบ
กนั ดีวา่ ของเหลวก็มีความดนั ซ่ึงความดนั ของของเหลวข้ึนอยกู่ บั ปัจจยั 3 ประการ คือ ความลึกหรือความสูง
ความหนาแน่นของของเหลว และแรงโนม้ ถ่วงของโลก

วิธีการวดั ความดันบรรยากาศ อาจทาได้โดยใช้เครื่องมือท่ีเรียกว่า บารอมิเตอร์ (barometer)
ผูป้ ระดิษฐ์บารอมิเตอร์เครื่องแรกของโลกคือนักคณิตศาสตร์ชาวอิตาลี ชื่อ ทอร์ริเชลลี ในปี ค.ศ. 1643
เคร่ืองมือประกอบดว้ ยอ่างท่ีเติมสารปรอท และหลอดแกว้ ขา้ งในบรรจุดว้ ยปรอทใหเ้ ตม็ แลว้ คว่าหลอดแกว้
ลงในอ่างปรอท ดงั รูปดา้ นล่าง (ปรอทเป็นธาตุอีกชนิดหน่ึงท่ีมีสถานะเป็นของเหลวท่ีอุณหภูมิห้อง มีความ
หนาแน่นเท่ากบั 13.4 g/ml)

ประโยชน์ของแรงดนั
- ใชค้ านวนความสูงของช้นั บรรยากาศ และวดั ความลึกของระดบั น้าทะเล
- ใชใ้ นทางกลศาสตร์ในระบบไฮโดรลิค ของเครื่องมือชนิดต่าง ๆ
- ใชใ้ นการผลิตกระแสไฟฟ้าดว้ ยพลงั น้า
- ใชใ้ นอุตสาหกรรม และธุรกิจการบิน
- กาลกั น้า

ฯลฯ

~3~

แบบทดสอบ

คาชี้แจง ใหผ้ เู้ รียนเลือกคาตอบท่ีถูกตอ้ งท่ีสุด

1. ส่ิงของในขอ้ ใดใชป้ ระโยชน์จากแรงลพั ธ์
ก. กาลกั น้า
ข. หลอดหยด
ค. หลอดฉีดยา
ง. กระถางตน้ ไมแ้ บบแขวน

2. แรงลอยตวั มีทิศทางตรงขา้ มกบั แรงในขอ้ ใด
ก. แรงตึงผวิ
ข. แรงเสียดทาน
ค. แรงดึงดูดของโลก
ง. ไม่มีขอ้ ใดถูก

3. การออกแรงผลกั วตั ถุบนพ้ืนผวิ ในขอ้ ใดจะเกิดแรงเสียดทานมากที่สุด
ก. กระจก
ข. พ้ืนไม้
ค. พ้ืนหญา้
ง. พ้นื กระเบ้ือง

4. ขอ้ ใดไม่ถูกตอ้ งเกี่ยวกบั แรงเสียดทาน
ก. ช่วยประหยดั พลงั งาน
ข. จะเกิดบริเวณผวิ สมั ผสั ของวตั ถุ
ค. ทาใหว้ ตั ถุเคล่ือนท่ีชา้ ลงหรือหยดุ นิ่ง
ง. เป็นแรงตา้ นทานการเคลื่อนท่ีของวตั ถุ

5. ขอ้ ใดเป็นการลดแรงเสียดทาน
ก. การใชย้ างรถท่ีมีลวดลาย
ข. การทาขอบบนั ไดใหข้ รุขระ
ค. การใชร้ องเทา้ ท่ีมีพ้ืนรองเทา้ ขรุขระ
ง. การใชร้ ถเขน็ ในการเคล่ือนยา้ ยส่ิงของ

~4~

เฉลยข้อสอบ
ข้อสอบ

ขอ้ 1.สิ่งของในขอ้ ใดใชป้ ระโยชน์จากแรงลพั ธ์
ขอ้ ก ผดิ หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวธิ ีการที่ถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา
ขอ้ ข ผดิ หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวิธีการที่ถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา
ขอ้ ค ผดิ หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวธิ ีการท่ีถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา
ขอ้ ง ถูก หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนมีความเขา้ ใจในวิธีการท่ีถูกตอ้ ง

ขอ้ 2.แรงลอยตวั มีทิศทางตรงขา้ มกบั แรงในขอ้ ใด
ขอ้ ก ผดิ หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวิธีการท่ีถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา
ขอ้ ข ผดิ หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวธิ ีการที่ถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา
ขอ้ ค ถูก หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนมีความเขา้ ใจในวิธีการที่ถูกตอ้ ง
ขอ้ ง ผดิ หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวิธีการที่ถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา

ขอ้ 3.การออกแรงผลกั วตั ถุบนพ้นื ผวิ ในขอ้ ใดจะเกิดแรงเสียดทานมากที่สุด
ขอ้ ก ผิด หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวธิ ีการท่ีถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา
ขอ้ ข ผดิ หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวิธีการท่ีถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา
ขอ้ ค ถูก หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนมีความเขา้ ใจในวธิ ีการที่ถูกตอ้ ง
ขอ้ ง ผดิ หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวธิ ีการท่ีถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา

ขอ้ 4.ขอ้ ใดไมถ่ ูกตอ้ งเกี่ยวกบั แรงเสียดทาน
ขอ้ ก ถูก หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนมีความเขา้ ใจในวิธีการที่ถูกตอ้ ง
ขอ้ ข ผิด หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวธิ ีการที่ถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา
ขอ้ ค ผดิ หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวิธีการท่ีถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา
ขอ้ ง ผดิ หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวิธีการท่ีถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา

ขอ้ 5.ขอ้ ใดเป็นการลดแรงเสียดทาน
ขอ้ ก ผดิ หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวธิ ีการที่ถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา
ขอ้ ข ผดิ หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวธิ ีการที่ถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา
ขอ้ ค ผดิ หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนยงั ไม่เขา้ ใจในวธิ ีการท่ีถูกตอ้ ง ควรกลบั ไปทบทวนเน้ือหา
ขอ้ ง ถูก หากผเู้ รียนตอบขอ้ น้ี แสดงวา่ ผเู้ รียนมีความเขา้ ใจในวธิ ีการที่ถูกตอ้ ง

~5~

มอบหมายกจิ กรรม

1. ใหผ้ เู้ รียนศึกษาคน้ ควา้ หาความหมาย พร้อมยกตวั อยา่ งประเภทของแรงต่อไปน้ี อยา่ งนอ้ ย 2 แรง
2. ใหผ้ เู้ รียนอธิบายกฎการเคลื่อนที่ของนิวตนั และประโยชนท์ ี่นามาใช้
3. ใหผ้ เู้ รียนสรุปเน้ือหาท่ีไดจ้ ากการคน้ ควา้ ในขอ้ 1 (ไม่เกิน 5 บรรทดั )

ขอให้ผู้เรียนทากจิ กรรมแล้ว29.9
https://forms.gle/qLJjCeZWHQUoNr4J9

~6~

คณะผู้จัดทา

ท่ีปรึกษา ผอู้ านวยการสานกั งาน กศน.จงั หวดั ตราด
ศึกษานิเทศก์ สานกั งาน กศน.จงั หวดั ตราด
นายวรรณวิจกั ษณ์ กศุ ล
นายสุธี วรประดิษฐ ครูผชู้ ่วย กศน.อาเภอคลองใหญ่
ครูอาสาสมคั ร กศน.อาเภอบ่อไร่
คณะดาเนินงาน ครูอาสาสมคั ร กศน.อาเภอเกาะกูด
ครู กศน.ตาบล กศน.อาเภอเขาสมิง
นางสาวสุธีรา แกลว้ เกษตรกรณ์
นางสาวกรกช พลสงคราม ศึกษานิเทศก์ สานกั งาน กศน.จงั หวดั ตราด
นางสาวกาญจนา สงั ขผ์ าด หวั หนา้ กลุ่มส่งเสริมการศึกษาตามอธั ยาศยั
นางจุฑารัตน์ ปลอ้ งเงิน สานกั งาน กศน.จงั หวดั ตราด
นกั วิชาการศึกษา สานกั งาน กศน.จงั หวดั ตราด
คณะบรรณาธิการ พนกั งานขบั รถหอ้ งสมุดเคล่ือนที่
สานกั งาน กศน.จงั หวดั ตราด
นายสุธี วรประดิษฐ
นางสาวสุประวีณ์ กลีบสมุทร พนกั งานขบั รถหอ้ งสมุดเคล่ือนที่

นางสาววรรณภสั สร ศรีสวา่ งวรกลุ ศึกษานิเทศก์ สานกั งาน กศน.จงั หวดั ตราด
นายอคั รพล เรียเตม็ หวั หนา้ กลุ่มส่งเสริมการศึกษาตามอธั ยาศยั
สานกั งาน กศน.จงั หวดั ตราด
ผู้ออกแบบปก

นายอคั รพล เรียเตม็

ผู้ควบคุมการดาเนินงาน

นายสุธี วรประดิษฐ
นางสาวสุประวีณ์ กลีบสมุทร

~7~

~8~