ผลการทดลอง สรุปผลการทดลอง ............................................................................................................................. ............................................................ ......................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ............................................................ ............................................................................................................................. ............................................................ คำถามท้ายการทดลอง 1.น้ำหนักก้อนดินน้ำมันที่ชั่งในอากาศ และชั่งในน้ำเท่ากันหรือไม่ เพราะเหตุใด ............................................................................................................................. ............................................................ ............................................................................................................................. ............................................................ 2. จากการเปรียบเทียบน้ำหนักของน้ำที่ล้นออกมา กับผลต่างของน้ำหนักก้อนดินน้ำมัน เมื่อชั่งในอากาศกับ ชั่งขณะอยู่ในน้ำ ............................................................................................................................. ............................................................ .................................................................................................................................................. ....................................... 3. จากการเปรียบเทียบน้ำหนักของน้ำที่ล้นออกมากับน้ำหนักของน้ำเกลือที่ล้นออกมา มีความแตกต่างกัน อย่างไร ............................................................................................................................. ............................................................ ................................................................................................................................................................... ...................... ลักษณะสาร น้ำหนักของดินน้ำมันในของเหลว น้ำ(นิวตัน) น้ำกลือ(นิวตัน) น้ำหนักดินน้ำมัน เมื่อชั่งในอากาศ น้ำหนักดินน้ำมัน ขณะจมครึ่งก้อน น้ำหนักดินน้ำมัน ขณะจมทั้งก้อน
ใบงานที่ เรื่อง หลักอาร์คิมีดีสและการคำนวณหาค่าแรงพยุง ชี้แจง จงหาคำตอบจากโจทย์แต่ละข้อโดยอธิบายหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง ต่อไปนี้ 1.เมื่อนำก้อนหินก้อนหนึ่งแขวนด้วยเครื่องชั่งสปริง พบว่า อ่านค่าน้ำหนักได้ 7.58 นิวตัน แต่เมื่อนำไปชั่ง ในน้ำ พบว่า อ่านค่าน้ำหนักบนเครื่องชั่งสปริงได้ 6.25 นิวตัน แรงพยุงที่น้ำกระทำต่อก้อนหินมีค่าเท่าไร ............................................................................................................................. ............................................................ ............................................................................................................................................................ ............................. ......................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ............................................................ หลักการทางวิทยาศาสตร์………………………………………………. 2. แท่งเหล็กรูปลูกบาศก์ มีปริมาตร 0.001 ลูกบาศก์เมตร จมอยู่ในน้ำซึ่งมีความหนาแน่น 1,000 กิโลกรัมต่อ ลูกบาศก์เมตร ส่วนความหนาแน่นของเหล็กเท่ากับ 9,000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (กำหนดให้ ค่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกเท่ากับ 9.8 เมตรต่อวินาทียกกำลังสอง) 2.1 จงหามวลของแท่งเหล็กรูปลูกบาศก์ ............................................................................................................................. ............................................................ ............................................................................................................................. ............................................................ ....................................................................................................................................................................... .................. ................................................................................................................. ........................................................................ หลักการทางวิทยาศาสตร์…………………………………………………………………………………………….…………………………………. 2.2 ขนาดของแรงพยุงของน้ำที่กระทำต่อแท่งแม่เหล็ก ............................................................................................................................. ............................................................ ........................................................................................................................................... .............................................. ......................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ............................................................ หลักการทางวิทยาศาสตร์…………………………………………………………………………………………….…………………………………. 2.3 ถ้าชั่งน้ำหนักของแท่งเหล็กในน้ำ เครื่องชั่งสปริงจะอ่านค่าแรงได้กี่นิวตัน ............................................................................................................................. ............................................................ ......................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ............................................................ ............................................................................................................................. ............................................................ หลักการทางวิทยาศาสตร์…………………………………………………………………………………………….………………………………….
3. จงอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่นของวัตถุและความหนาแน่นของเหลวจากรูปต่อไปนี้และอธิบายการ นำหลักการทางวิทยาศาสตร์ไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันอย่างน้อย 1 สถานการณ์ 3.1 …………………………………..................................... ........................................................................... 3.2 ........................................................................... ........................................................................... 3.3 ........................................................................... ..........................................................................
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 14 สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ รายวิชา วิทยาศาสตร์ 3 รหัสวิชา ว22101 ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 หน่วยการเรียนรู้ที่ การเคลื่อนที่และแรง ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2566 เรื่อง แรงพยุงของของเหลว เวลา 3 ชั่วโมง 1. มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด มาตรฐาน ว ๒.๒ เข้าใจธรรมชาติของแรงในชีวิตประจำวัน ผลของแรงที่กระทำต่อวัตถุ ลักษณะ การเคลื่อนที่แบบต่าง ๆ ของวัตถุ รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ ตัวชี้วัด ว2.2ม.2/4 วิเคราะห์แรงพยุงและการจม การลอยของ วัตถุในของเหลวจากหลักฐานเชิงประจักษ์ เขียน ว2.2ม.2/5 แผนภาพแสดงแรงที่กระทำต่อวัตถุ ในของเหลว 2. จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.1 ความรู้ (K) 1. ทดลองและอธิบายแรงพยุงของของเหลวที่กระทำต่อวัตถุ 2. วิเคราะห์แรงพยุงและการจม การลอยของ วัตถุในของเหลว 2.2 ทักษะ/กระบวนการ/กระบวนการคิด (P) 1. การตั้งประเด็นคำถามหรือตัวแปร 2. การสร้างสมมติฐาน 3. การเลือกเทคนิควิธีในการสำรวจตรวจสอบ 4. การรวบรวมข้อมูลและจัดกระทำข้อมูล 5. การวิเคราะห์และประเมินความสอดคล้องของประจักษ์พยาน 6. การสร้างแบบจำลองหรือรูปแบบการอธิบายหรือแสดงผลการสำรวจตรวจสอบ 7. การสร้างคำถามที่นำไปสู่การสำรวจตรวจสอบในสถานการณ์ใหม่ 8. การบันทึก อธิบาย และยอมรับผลการสำรวจตรวจสอบ 9. การแสดงผลงาน เขียน หรือนำเสนอผลงาน 10. การมีทักษะกระบวนการทำงาน 2.3 คุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) 1. ทำงานเป็นระเบียบ 2. มีระเบียบวินัย 3. มีความรับผิดชอบ 4. การเรียนรู้อย่างมีความสุข 5. ทำงานร่วมกับผู้อื่นได้ดี
3. สาระสำคัญ แรงลอยตัวหรือแรงพยุงที่ของเหลวกระทำต่อวัตถุ มีขนาดเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับปริมาตร ของวัตถุส่วนที่จมอยู่ในของเหลว ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับแรงลอยตัว ได้แก่ ชนิดของของเหลว ชนิดของวัตถุ และ ขนาดของของเหลว 4. สาระการเรียนรู้ มนุษย์ได้เรียนรู้การขนส่งทางน้าโดยเริ่มจากการใช้ท่อนไม้ซึ่งลอยน้าเป็นตัวช่วยพยุง และมีการนาท่อนไม้มา ผูกติดกันเป็นแพ ใช้เป็นพาหนะลาเลียงวัตถุสิ่งของ แรงพยุงหรือแรงลอยตัว (Buoyant force) ของของเหลวทุกชนิดเป็นไปตามหลักของอาร์คิมีดิส (Archimedes' Principle) ซึ่งกล่าวว่า “แรงลอยตัวหรือแรงพยุงที่ของเหลวกระทาต่อวัตถุ มีขนาดเท่ากับน้า หนักของของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมอยู่ในของเหลว” ถ้าเปรียบเทียบมวลของวัตถุ ที่ลอยน้ำได้กับมวลของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากับวัตถุนั้น จะพบว่ามวลของวัตถุนั้นมีค่าน้อยกว่ามวลของน้ำนั่นคือ วัตถุที่ลอยน้ำได้จะมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำส่วนวัตถุที่มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ เมื่อนำมาหย่อนลงใน น้ำ จะจมน้ำลงไปทั้งก้อน การจมและการลอยของวัตถุในของเหลวขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของวัตถุกับความหนาแน่นของของเหลวนั้น ความหนาแน่นของวัตถุ (Density) คือ อัตราส่วนระหว่างมวลของวัตถุต่อปริมาตรของวัตถุนั้นหน่วยของความ หนาแน่นได้แก่ กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร (g/cm3 ) หรือ กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m3 ) ดังนั้นความหนาแน่นของวัตถุ = มวลของวัตถุ หรือ D = M ปริมาตรของวัตถุ V เมื่อ D = ความหนาแน่นของวัตถุ มีหน่วยเป็น g/cm3 หรือ kg/m3 M = มวลของวัตถุ มีหน่วยเป็น g หรือ kg V = ปริมาตรของวัตถุ มีหน่วยเป็น cm3 หรือ m3 (น้ำมีความหนาแน่น 1 g/cm3 หรือ 1,000 kg/m3) การจมและการลอยของวัตถุในของเหลวขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของวัตถุกับความหนาแน่นของของเหลวนั้น วัตถุที่มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำจะทำให้ลอยน้ำได้ต้องมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างหรือรูปทรงของวัตถุ เพื่อให้มีปริมาตรมากขึ้น จนมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ ตัวอย่างเช่น เหล็กมีความหนาแน่น 7.8 กรัมต่อ ลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งมากกว่าความหนาแน่นของน้ำ เหล็กจึงจมน้ำ แต่เมื่อนำเหล็กมาทำเป็นเรือเหล็กจะ ลอยน้ำได้ที่เป็นเช่นนี้เนื่องจากภายในเรือเหล็กส่วนใหญ่เป็นที่ว่างเรือเหล็กจึงมีปริมาตรมากขึ้น ทำให้ความ หนาแน่นของเรือเหล็กน้อยกว่าความหนาแน่นของน้ำ แรงพยุง แรงพยุง หรือ แรงลอยตัว (Buoyant Force, FB) หมายถึง แรงลัพธ์ของแรงที่ของเหลวกระทำกับวัตถุส่วนที่ จมอยู่ในของเหลว มีขนาดเท่ากับ น้ำหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับวัตถุส่วนที่จม ถ้าวัตถุอยู่นิ่งในน้ำ แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุจะมีค่าเท่ากับศูนย์ ตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน จะได้ว่า แรงพยุง = น้ำหนักของวัตถุที่ชั่งในอากาศ – น้ำหนักวัตถุที่ชั่งในของเหลว
เมื่อเราชั่งน้ำหนักของวัตถุในของเหลวจะน้อยกว่าเมื่อชั่งในอากาศ ดังภาพที่ 1 เนื่องจากของแข็งเมื่ออยู่ในของเหลวจะเกิดแรงดันจากของเหลวกระทำกับวัตถุส่วนที่จม ซึ่งก็คือแรงพยุง นั่นเอง ภาพที่ 1.12 การเปรียบเทียบน้ำหนักของวัตถุ เมื่อชั่งในน้ำกับชั่งในอากาศ ( ที่มา : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์ 5 , หน้า 16 ) หลักอาร์คิมีดีส อาร์คิมีดีส Archimedes นักปราชญ์ชาวกรีกได้ศึกษาเกี่ยวกับขนาดของแรงที่เกิดขึ้นในของเหลวที่กระทำต่อ วัตถุที่จมอยู่ในของเหลว และสรุปเป็นหลักการเกี่ยวกับแรงพยุงไว้ว่า “น้ำหนักวัตถุที่หายไปเมื่อชั่งใน ของเหลว จะเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับปริมาตรวัตถุส่วนที่จม” ขนาดของแรงพยุง = ขนาดน้ำหนักของของเหลวที่ถูกวัตถุแทนที่ สมการที่ใช้ในการคำนวณหาแรงพยุงเป็นดังนี้ ⃑⃑⃑ = เมื่อ ρ คือ ความหนาแน่นของของเหลว มีหน่วยเป็น กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m3 ) V คือ ปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่ มีหน่วยเป็น ลูกบาศก์เมตร (m 3 ) g คือ ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที2 (m/s2 ) FB ⃑⃑⃑⃑ คือ ขนาดของแรงพยุง มีหน่วยเป็น นิวตัน (N) ดังนั้น แรงพยุงหรือแรงลอยตัวที่ของเหลวกระทำต่อวัตถุมีขนาดเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับปริมาตรของ วัตถุส่วนที่จมอยู่ในของเหลวสรุปได้ดังนี้ 1.วัตถุที่มีความหนาแน่นมากกว่าของเหลวจะจมในของเหลว 2.วัตถุที่มีความหนาแน่นเท่ากับของเหลว จะลอยปริ่มในของเหลว 3. วัตถุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าของเหลวจะลอยในของเหลว
5. จุดเน้นสู่การพัฒนาคุณภาพผู้เรียน 5.1 คุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) (เฉพาะที่เกิดในหน่วยการเรียนรู้นี้) รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์ ซื่อสัตย์สุจริต มีวินัย ใฝ่เรียน อยู่อย่างพอเพียง มุ่งมั่นในการทำงาน รักความเป็นไทย มีจิตสาธารณะ 5.2 สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน (เฉพาะที่เกิดในหน่วยการเรียนรู้นี้) ความสามารถในการสื่อสาร ความสามารถในการแก้ปัญหา ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต ความสามารถในด้านความคิดสร้างสรรค์ ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 5.3 ทักษะของผู้เรียนในศตวรรษที่ 21 (3R 8C + 2L) (เฉพาะที่เกิดในหน่วยการเรียนรู้นี้) ทักษะการอ่าน (Reading) ทักษะการ เขียน (Writing) ทักษะการ คิดคำนวณ (Arithmetic) ทักษะด้านการคิดอย่างมีวิจารณญาณและทักษะในการแก้ปัญหา (Critical thinking and problem solving) ทักษะด้านการสร้างสรรค์และนวัตกรรม (Creativity and innovation) ทักษะด้านความร่วมมือ การทำงานเป็นทีม และภาวะผู้นำ (Collaboration , teamwork and leadership) ทักษะด้านความเข้าใจต่างวัฒนธรรม ต่างกระบวนทัศน์ (Cross-cultural understanding) ทักษะด้าน การสื่อสาร สารสนเทศ และรู้เท่าทันสื่อ (Communication information and media literacy) ทักษะด้านคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร (Computing) ทักษะอาชีพและทักษะการเรียนรู้ (Career and learning self-reliance, change) ทักษะการเปลี่ยนแปลง (Change) ทักษะการเรียนรู้ (Learning Skills) ภาวะผู้นำ (Leadership)
6. สาระการเรียนรู้สู่การบูรณาการ (เฉพาะที่เกิดในหน่วยการเรียนรู้นี้) กระบวนการคิด ภูมิปัญญาท้องถิ่น คุณธรรม จริยธรรม ปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง งานสวนพฤกษศาสตร์โรงเรียน สะเต็มศึกษา อาเซียน สิ่งแวดล้อม (โรงเรียนปลอดขยะ) ยุทธศาสตร์ชาติ พ.ศ.2561-2580 กลุ่มสาระการเรียนรู้ .........คณิตศาสตร์................ บูรณาการเรื่อง ...........การคิดคำนวณ................. 7. ชิ้นงานหรือภาระงาน ( หลักฐาน / ร่องรอยแสดงความรู้ ) 1. แบบรายงานผลการทดลอง เรื่อง แรงพยุง 2.แบบฝึกหัด เรื่อง การจมและการลอยของวัตถุในของเหลว 3.แบบฝึกหัดท้ายบท 4. สื่อเรื่องแรงและการเคลื่อนที่ 8. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ (engagement phase) (15 นาที) 1.ครูให้นักเรียนทำกิจกรรมดังนี้ -นักเรียนสังเกตลักษณะของดินน้ำมันแต่ละก้อนที่ครูเตรียมมาให้ -นักเรียนร่วมกันอภิปรายและวิเคราะห์เกี่ยวกับลักษณะของดินน้ำมันที่ศึกษา -นักเรียนนำดินน้ำมันแต่ละก้อนมาชั่งโดยใช้เครื่องชั่งสปริง อ่านค่าน้ำหนักและจดบันทึก พร้อมทั้งเปรียบเทียบน้ำหนักที่ได้ -นักเรียนและครูร่วมกันวิเคราะห์และอภิปรายเกี่ยวกับน้ำหนักของดินน้ำมันที่ชั่งได้ว่าทำไมจึงเป็นเช่นนั้นและถ้านำ ดินน้ำมันแต่ละก้อนไปลอยน้ำจะเป็นอย่างไร ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา (exploration phase) (35 นาที) 1. นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 4-5 คน โดยคละเพศและความสามารถทางการเรียน 2. ครูแนะนำการใช้อุปกรณ์ในการทดลอง พร้อมทั้งอธิบายวิธีการทดลองให้นักเรียนฟัง 3. นักเรียนตั้งสมมติฐานเพื่อคาดคะเนคำตอบของและทำใบงานที่ เรื่อง แรงพยุง ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (explanation phase) (20 นาที) 1. นักเรียนนำเสนอผลการทดลอง ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายผลการทดลองร่วมกัน 2.ครูและนักเรียนช่วยกันสรุปข้อค้นพบ -น้ำหนักของวัตถุที่ชั่งในน้ำน้อยกว่าเมื่อชั่งในอากาศ -น้ำหนักของวัตถุที่หายไปเมื่อชั่งในน้ำเท่ากับน้ำหนักที่ล้นออกมา
ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความคิด (expansion phase) (25 นาที) 1.ครูให้ความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ ความสัมพันธ์ระหว่างแรงพยุงกับความดันของของเหลว ดังนี้ ขณะที่วัตถุอยู่ในน้ำ ความดันน้ำจะทำให้มีแรงกระทำต่อวัตถุทุกทิศทุกทาง เมื่อรวมแรงทุกแรงแล้ว แรงลัพธ์ที่ กระทำต่อด้านล่างของวัตถุในทิศขึ้นจะมีขนาดมากกว่าแรงลัพธ์ที่กระทำต่อด้านบนของวัตถุในทิศลง เนื่องจากความ ดันภายในของเหลวมีค่ามากขึ้นเมื่ออยู่ลึกมากขึ้น ดังนั้นความดันของน้ำที่ส่วนล่างมีค่ามากกว่าความดันของน้ำส่วนบน จากการรวมแรงทั้งหมดที่น้ำกระทำต่อ วัตถุจึงเป็นแรงลัพธ์ของแรงที่มีทิศขึ้นเรียกแรงลัพธ์ของแรงลัพธ์นี้ว่า "แรงพยุงขึ้น" หรือ "แรงลอยตัว (Buoyant force)" ในการชั่งวัตถุในอากาศและในของเหลว พบว่าเมื่อชั่งวัตถุในของเหลว น้ำหนักของวัตถุมีค่าน้อยกว่าเมื่อชั่งวัตถุ ในอากาศ เพราะในของเหลว น้ำหนักของวัตถุมีค่าน้อยกว่าเมื่อชั่งวัตถุในอากาศ เพราะในของเหลวมีแรงพยุงขึ้นหรือ แรงลอยตัวของของเหลวนั่นเอง 2. นักเรียนและครูร่วมกันอภิปรายความสัมพันธ์ระหว่างแรงพยุงกับความดันของของเหลว ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล (evaluation phase) (15 นาที) 1. นักเรียนสุปผลการทดลองและตอบคำถามหลังการทดลอง 2. นักเรียนทำใบกิจกรรม เรื่อง แรงพยุง 9. สื่อการสอน 1.หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐาน วิทยาศาสตร์ 3 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 ของ สสวท. 2. หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 ของ นิยมวิทยา 3. หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 ของ สสวท. 4. หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 ของ แม็ก 5. แบบฝึกหัด เรื่อง เรื่อง การจมและการลอยของวัตถุในของเหลว 6. แบบรายงานผลการทดลอง เรื่อง แรงพยุง 10. แหล่งเรียนรู้ในหรือนอกสถานที่ 1. ห้องสมุด 2. สืบค้นทาง Internet 11. การวัดและประเมินผล 11.1 วิธีการวัดและประเมินผล 1. ตรวจสมุด 2.ตรวจแบบรายงานผลการทดลอง เรื่อง แรงพยุง 3. ตรวจแบบฝึกหัด เรื่อง เรื่อง การจมและการลอยของวัตถุในของเหลว 4. สังเกตพฤติกรรม 11.2 เครื่องมือ 1. แบบรายงานผลการทดลอง เรื่อง แรงพยุง 2. แบบประเมินพฤติกรรม 3. แบบฝึกหัด เรื่อง เรื่อง การจมและการลอยของวัตถุในของเหลว
11.3 เกณฑ์การประเมิน 1. เขียนสรุปความรู้ที่ได้ถูกต้องอย่างน้อย 80 % 2. นักเรียนตอบคำถามในแบบฝึกหัด ถูกต้องอย่างน้อย 70 % ของจำนวนข้อทั้งหมด 3. มีระดับการประเมินพฤติกรรมอยู่ในเกณฑ์ไม่ต่ำกว่าระดับ 3 คือ ดี 12 กิจกรรมเสนอแนะ - 13. บันทึกผลหลังการสอน 13.1 ด้านความรู้ K (Knowledge) จากการสอน เรื่อง ............................................................... ชั้น ..................... วันที่ .......... ................... ปรากฏว่า มีนักเรียนทั้งหมด ............. คน เมื่อวัดผลประเมินผลแล้ว มีนักเรียน อยู่ในระดับดี จำนวน ............. คน คิดเป็นร้อยละ ............. อยู่ในระดับปานกลาง จำนวน ............. คน คิดเป็นร้อยละ ............. อยู่ในระดับปรับปรุง จำนวน ............. คน คิดเป็นร้อยละ ............. 13.2 ด้านทักษะและการปฏิบัติ P (Practice) ......................................................................................................................................................................... 13.3 ด้านเจตคติหรือคุณลักษณะอันพึงประสงค์ A (Attitude) ......................................................................................................................................................................... ปัญหา/อุปสรรค/แนวทางแก้ไข ............................................................................................................................. ......................................................... ............................................................................................................................. ......................................................... ข้อเสนอแนะ ...................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ......................................................... ลงชื่อ ........................................................................ ( นางสาวนุชรา กุลรักษา ) ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะ ชำนาญการพิเศษ ความเห็นของหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้ ............................................................................................................................. ......................................................... ...................................................................................................................................................................................... ลงชื่อ ........................................................................ หัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้ ( นายสุธี ผลดี )
ความเห็นของหัวหน้าสถานศึกษา/ผู้ที่ได้รับมอบหมาย ได้ทำการตรวจแผนการเรียนรู้ของ นางสาวนุชรา กุลรักษา แล้วมีความคิดเห็นดังนี้ 1. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่น ๆ ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................... ................................................................. ............................................................................................................................. ................................... ลงชื่อ ........................................................................ (นายสัมฤทธิ์ ผิวนิ่ม ) ตำแหน่ง รองผู้อำนวยการกลุ่มบริหารงานวิชาการ
สมาชิกในกลุ่ม 1. ..............................................................ชั้น ................เลขที่ ......... 2. ..............................................................ชั้น ................เลขที่ ......... 3. ..............................................................ชั้น ................เลขที่ ......... 4. ..............................................................ชั้น ................เลขที่ ......... 5. ..............................................................ชั้น ................เลขที่ ......... จุดประสงค์ เพื่อศึกษาแรงพยุงที่กระทำต่อวัตถุ เวลาที่ใช้ 30 นาที วัสดุอุปกรณ์การทดลอง รายการ จำนวนต่อกลุ่ม 1. ดินน้ำมัน 2. เชือก ยาว 30 cm 3. เครื่องชั่งสปริง 4. บีกเกอร์ 250 ml 5. ถ้วยยูเรกา 1 ก้อน 1 เส้น 1 เครื่อง 1 ใบ 1 ใบ วิธีการทดลอง 1. นำปลายเชือกข้างหนึ่งผูกก้อนดินน้ำมัน ปลายเชือกที่เหลือผูกคล้องกับตะขอเครื่องชั่งสปริง ชั่งน้ำหนัก ของดินน้ำมันขณะอยู่ในอากาศ ดังภาพ ก. สังเกตและบันทึกผล 2. ใช้เครื่องชั่งสปริง ชั่งน้ำหนักดินน้ำมันขณะจมอยู่ในน้ำครึ่งก้อน ดังภาพ ข. สังเกตและบันทึกผล 3. ใช้เครื่องชั่งสปริง ชั่งน้ำหนักดินน้ำมันขณะจมอยู่ในน้ำทั้งก้อน ดังภาพ ค. สังเกตและบันทึกผล ใบกิจกรรม เรื่อง แรงพยุง
ผลการทดลอง น้ำหนักดินน้ำมัน เมื่อชั่งในอากาศ = ………….. นิวตัน น้ำหนักดินน้ำมัน ขณะจมครึ่งก้อน = ………….. นิวตัน น้ำหนักดินน้ำมัน ขณะจมทั้งก้อน = ………….. นิวตัน สรุปผลการทดลอง ............................................................................................................................. ............................................................ .................................................................................................................................................. ....................................... ......................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ............................................................ คำถามท้ายการทดลอง 1.น้ำหนักก้อนดินน้ำมันที่ชั่งในอากาศ และชั่งในน้ำเท่ากันหรือไม่ เพราะเหตุใด ............................................................................................................................. ............................................................ ......................................................................................................................................................................................... 2. จากการเปรียบเทียบน้ำหนักของน้ำที่ล้นออกมา กับผลต่างของน้ำหนักก้อนดินน้ำมัน เมื่อชั่งในอากาศกับ ชั่งขณะอยู่ในน้ำจะมีข้อสรุปได้อย่างไร .................................................................................................................................. ....................................................... .........................................................................................................................................................................................
คำสั่ง ให้นักเรียนนำอักษรหน้าข้อความทางขวามือมาเติมลงในหน้าข้อความทางซ้ายมือที่มีความสัมพันธ์กัน ……....1. ความหนาแน่นของวัตถุ ……....2. วัตถุลอยในของเหลว ……….3. วัตถุจมในของเหลว ……….4. ความหนาแน่นของวัตถุน้อยลง ………5. วัตถุที่มีความหนาแน่น2 g/cm3 ……….6. วัตถุลอยปริ่มในของเหลว ……….7. หน่วยเป็นg หรือkg ………8. วัตถุที่จมน้ำทำให้ลอยน้ำได้ ก. ความหนาแน่นของวัตถุน้อยกว่าความหนาแน่นของของเหลว ข. ความหนาแน่นของวัตถุเท่ากับวามหนาแน่นของของเหลว ค. มวลของวัตถุ ง. ปริมาตรของวัตถุต่อมวลของวัตถุ จ. มวลของวัตถุต่อปริมาตรของวัตถุ ฉ. ปริมาตรของวัตถุ ช. ความหนาแน่นของวัตถุมากกว่าความหนาแน่นของของเหลว ซ. เพิ่มปริมาตรของวัตถุโดยมวลเท่าเดิม ฌ. วัตถุที่มีปริมาตร50 cm3 มวล100 g ญ. เพิ่มปริมาตรของวัตถุจนมีความหนาแน่นน้อยกว่า1 g/cm3 ใบงาน เรื่อง การจมและการลอยของวัตถุในของเหลว
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 15 สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ รายวิชา วิทยาศาสตร์ 3 รหัสวิชา ว22101 ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 หน่วยการเรียนรู้ที่ การเคลื่อนที่และแรง ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2566 เรื่อง แรงเสียดทาน เวลา 3 ชั่วโมง 1. มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด มาตรฐาน ว ๒.๒ เข้าใจธรรมชาติของแรงในชีวิตประจำวัน ผลของแรงที่กระทำต่อวัตถุ ลักษณะ การเคลื่อนที่แบบต่าง ๆ ของวัตถุ รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ ตัวชี้วัด ว2.2ม.2/6 อธิบายแรงเสียดทานสถิตและแรงเสียดทานจลน์จากหลักฐานเชิงประจักษ์ ว2.2ม.2/7 ออกแบบการทดลองและทดลองด้วยวิธีที่เหมาะสมในการอธิบายปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของแรง เสียดทาน ว2.2ม.2/8 เขียนแผนภาพแสดงแรงเสียดทานและแรงอื่น ๆ ที่กระทำต่อวัตถุ ว2.2ม.2/9ตระหนักถึงประโยชน์ของความรู้เรื่อง แรงเสียดทานโดยวิเคราะห์สถานการณ์ปัญหา และ เสนอแนะวิธีการลด หรือเพิ่มแรงเสียดทานที่เป็นประโยชน์ต่อการทำกิจกรรมในชีวิตประจำวัน 2. จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.1 ความรู้ (K) 1. อธิบายขนาดของแรงเสียดทานและปัจจัยที่เกี่ยวข้องแรงเสียดทาน 2. อภิปรายความแตกต่างระหว่างแรงเสียดทานสถิตกับแรงเสียดทานจลน์ 3. ค่าแรงเสียดทานกับการเคลื่อนที่ 4. อธิบายแนวทางการนำความรู้เรื่องแรงเสียดทานไปใช้ประโยชน์ ทักษะ/กระบวนการ/กระบวนการคิด (P) 1. ทักษะในการคิดวิเคราะห์ 2. ทักษะในการสื่อสาร (อ่าน/เขียน) 3. ทักษะในการทำความเข้าใจ 4. ทักษะการสืบค้นข้อมูล 2.2 คุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) 1. ทำงานเป็นระเบียบ 2. มีระเบียบวินัย 3. มีความรับผิดชอบ 4. การเรียนรู้อย่างมีความสุข 5. ทำงานร่วมกับผู้อื่นได้ดี 3. สาระสำคัญ แรงเสียดทาน (friction force) เป็นแรงที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัส 2 ผิว พยายามต่อต้านไม่ให้ผิวทั้งสอง เคลื่อนที่ผ่านกัน ประเภทของแรงเสียดทานมี 2 ประเภทคือ แรงเสียดทานสถิต และ แรงเสียดทานจลน์ การ นำประโยชน์และโทษของแรงเสียดทานไปใช้ในชีวิตประจำวัน 4. สาระการเรียนรู้ แรงเสียดทาน
แรงเสียดทาน คือ แรงที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุสองชิ้น เป็นแรงที่พยายามต้านไม่ให้ผิวสัมผัสทั้ง สองขยับเคลื่อนที่จากกัน แรงเสียดทานมีทิศทางสวนกับการเคลื่อนที่ที่ผิวสัมผัส อาจจะกล่าวได้ว่า แรงเสียดทานมี ทิศทางตรงข้ามกับแรงที่กระทำ ลักษณะของแรงเสียดทาน 1. ไม่ขึ้นกับจำนวนพื้นที่ผิวสัมผัส 2. ไม่ขึ้นกับความเร็วที่วัตถุเคลื่อนที่ และมีทิศตรงข้ามการเคลื่อนที่ของวัตถุ 3. ขึ้นอยู่กับแรงที่วัตถุกดพื้นในแนวตั้งฉาก หรือแรงปฏิกิริยาของ พื้นในแนวตั้งฉาก 4. ขึ้นกับพื้นผิวสัมผัส เช่น ขรุขระ หรือเรียบ แรงเสียดทานจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้น อยู่กับปัจจัยดังต่อไปนี้ 1. ชนิดของวัตถุ เช่น ยางมีแรงเสียดทานมากกว่าไม้ เป็นต้น 2. ลักษณะผิวสัมผัส เช่น ผิวหยาบมีแรงเสียดทานมากกว่าผิวเรียบ เป็นต้น 3. มวลของวัตถุ เช่น มวลมากมีแรงเสียดทานมากกว่ามวลน้อย เป็นต้น ประเภทของแรงเสียดทาน นักวิทยาศาสตร์ได้จำแนกแรงเสียดทานออกเป็น ๒ ประเภท คือ 1. แรงเสียดทานสถิต (Static friction) ( fs ) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่มีแรงพยยามจะทำให้วัตถุหนึ่งเคลื่อนที่ไปบนผิวของอีกวัตถุหนึ่ง โดยที่ วัตถุยังไม่เคลื่อนที่ F ขณะวัตถุหยุดนิ่ง แรงเสียดทานสถิต = แรงดึง ก fs = F ขณะวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ แรงเสียดทานสถิตสูงสุด = แรงดึง ข fs (สูงสุด ) = F แรงเสียดทานสถิตมีหลายค่าขึ้นอยู่กับแรงดึง และจะมีค่ามากที่สุดเมื่อออกแรงดึงจนวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ สามารถคำนวณหาแรงเสียดทานสถิตที่มีค่ามากที่สุดได้จาก เมื่อ fs = แรงเสียดทานสถิตที่มีค่ามากที่สุด หน่วยเป็นนิวตัน (N) = สัมประสิทธิของแรงเสียดทานสถิต ไม่มีหน่วย N = แรงต้านของพื้นในแนวตั้งฉาก หน่วยเป็นนิวตัน (N) แรงที่กระท ำ แรงเสียดทำน fs F fs
2. แรงเสียดทานจลน์ (Kinetic friction) ( fk ) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ไปบนผิวของอีกวัตถุหนึ่ง ซึ่งจะมีค่า น้อยกว่าแรงเสียดทานสถิต สามารถคำนวณหาแรงเสียดทานจลน์ได้จากสมการ เมื่อ fk = แรงเสียดทานจลน์ หน่วยเป็นนิวตัน (N) = สัมประสิทธิของแรงเสียดทานจลน์ไม่มีหน่วย N = แรงปฏิกิริยาในแนวตั้งฉากกับผิวสัมผัส หน่วยเป็นนิวตัน (N) สำหรับการหาแรงเสียดทานในแนวราบ เมื่อน้ำหนักวัตถุ W = mg จะได้แรงปฏิกิริยาในแนวตั้งฉากกับผิวสัมผัส N = W = mg สัมประสิทธิ์ของแรงสียดทาน เป็นอัตราส่วนระหว่างแรงที่กระทำให้วัตถุเคลื่อนที่กับแรงที่กดลงบนพื้น ผิวสัมผัส สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจะมีค่ามากหรือน้อยลงขึ้นอยู่กับผิวสัมผัส ถ้าผิวสัมผัสหยาบมากขึ้น สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจะมีค่าเพิ่มมากขึ้นด้วย จึงอาจกล่าวได้ว่า สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจะแปลผัน โดยตรงกับความหยาบของผิวสัมผัส µ = แรงที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ได้พอดี ( f ) แรงที่กดลงบนพื้นผิวสัมผัส ( N ) µ = f N µ = สัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน ซึ่งผิวสัมผัสของวัตถุคู่หนึ่งๆจะมีค่าคงที่ N = แรงปฏิกิริยาในแนวตั้งฉาก f = แรงเสียดทาน ข้อดีและข้อเสียของแรงเสียดทาน มีดังนี้ ข้อเสียของแรงเสียดทาน แรงเสียดทานจะทำให้วัตถุที่อยู่นิ่งเคลื่อนที่ได้ยาก และทำให้วัตถุที่เคลื่อนที่เคลื่อนที่ได้ช้าลง เช่น เมื่อรถ กำลังเคลื่อนที่แรงเสียดทานระหว่างผิวรถและอากาศรอบตัวรถจะทำให้รถเคลื่อนที่ช้าลง จึงทำให้เครื่องยนต์จะต้อง ออกแรงมากในการเร่งเครื่องเพื่อให้ได้ความเร็วตามต้องการซึ่งทำให้สิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้นด้วย ดังนั้นนักออกแบบ รถยนต์จึงมีการออกแบบรถยนต์เพื่อลดแรงเสียดทานในอุปกรณ์หลาย ๆ ส่วนของรถยนต์ เช่น ใช้ล้อเพื่อลดแรง เสียดทานระหว่างตัวยานพาหนะกับผิวสัมผัส ใช้ตลับลูกปืนเพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างล้อกับเพลา เลือกใช้ ผิวสัมผัสที่เรียบเป็นมันและใช้น้ำมันหล่อลื่นหรือจาระบีเพื่อลดแรงเสียดทาน นอกจากนั้นรูปร่างของรถยนต์ยังถูก ออกแบบให้มีลักษณะโค้งมนหรือเรียวแหลมเพื่อลดแรงต้านของอากาศ W N f F
แรงเสียดทานเป็นสาเหตุทำให้วัตถุเกิดการสึกหรอ เช่น พื้นรองเท้า ยางรถยนต์แรงเสียดทานจะทำให้พื้น รองเท้าและดอกยางล้อรถยนต์สึก ก่อให้เกิดอันตรายได้ แรงเสียดทานทำให้เกิดความร้อน การทำงานของเครื่องจักรในโรงงานอุสาหกรรมจะทำให้เกิดความร้อน เนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสของเครื่องจักร ดังนั้นจึงจำเป็นต้องลดการสูญเสียพลังงานความร้อนโดยการ ลดแรงเสียดทานให้น้อยลง ซึ่งนักออกแบบผิวสัมผัสของวัตถุที่มีการเสียดสีกันน้อยลง เช่น ใช้ตลับลูกปืน หรือ หยอดน้ำมันเครื่องที่ผิวสัมผัสของวัตถุ ข้อดีของแรงเสียดทาน หากโลกเราไม่มีแรงเสียดทานเราก็ไม่สามารถอาศัยอยู่ในชีวิตประจำวันได้เหมือนกันเพราะทุกสิ่งทุกอย่างจะ ลื่นไปหมด แต่แรงเสียดทานทำให้เราเดินได้โดยไม่ลื่นไถล ทำให้รถสามารถเคลื่อนที่บนถนนได้อย่างปลอดภัย ซึ่ง นักเรียนจะสังเกตได้ว่าวันที่ฝนตกถนนลื่น เพราะแรงเสียดทานระหว่างล้อกับถนนลดลง ดังนั้นจึงต้องเพิ่มแรงเสียด ทานระหว่างล้อกับถนน ที่เรียกว่า ดอกยาง และรถเบรกจำเป็นต้องเพิ่มแรงเสียดทานเข้าไปเพื่อให้รถเคลื่อนที่ช้าลง เมื่อแตะเบรก การลดและการเพิ่มแรงเสียดทาน ทำได้ดังนี้ การลดแรงเสียดทาน เนื่องจากมีบางกรณีที่แรงเสียดทานอาจก่อให้เกิดผลเสียต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ จึง ต้องมีการลดแรงเสียดทาน ซึ่งทำได้หลายวิธีดังนี้ 1. ลดพื้นที่ผิวสัมผัส โดยออกแบบรูปร่างของยานพาหนะให้เพรียวลม เพื่อลดพื้นที่ผิวสัมผัสกับ หรืออากาศให้น้อยลง 2. เพิ่มการลื่นของผิวสัมผัส โดยใช้ตลับลูกปืน น้ำมันหล่อลื่น จาระบี เป็นต้น ใช้ล้อ วัตถุที่ทำล้อต้องมีผิวลื่น การเพิ่มแรงเสียดทาน มีหลายวิธีดังนี้ 1. เพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัส เช่น การออกแบบยางรถยนต์ให้มีหน้ายางกว้าง เพื่อประโยชน์ในการเกาะถนนและการ ทรงตัว เป็นต้น 2. ลดการลื่นของผิวสัมผัส เช่น การเพิ่มดอกยางให้รถยนต์ เป็นต้น
5. จุดเน้นสู่การพัฒนาคุณภาพผู้เรียน 5.1 คุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) (เฉพาะที่เกิดในหน่วยการเรียนรู้นี้) รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์ ซื่อสัตย์สุจริต มีวินัย ใฝ่เรียน อยู่อย่างพอเพียง มุ่งมั่นในการทำงาน รักความเป็นไทย มีจิตสาธารณะ 5.2 สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน (เฉพาะที่เกิดในหน่วยการเรียนรู้นี้) ความสามารถในการสื่อสาร ความสามารถในการแก้ปัญหา ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต ความสามารถในด้านความคิดสร้างสรรค์ ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 5.3 ทักษะของผู้เรียนในศตวรรษที่ 21 (3R 8C + 2L) (เฉพาะที่เกิดในหน่วยการเรียนรู้นี้) ทักษะการอ่าน (Reading) ทักษะการ เขียน (Writing) ทักษะการ คิดคำนวณ (Arithmetic) ทักษะด้านการคิดอย่างมีวิจารณญาณและทักษะในการแก้ปัญหา (Critical thinking and problem solving) ทักษะด้านการสร้างสรรค์และนวัตกรรม (Creativity and innovation) ทักษะด้านความร่วมมือ การทำงานเป็นทีม และภาวะผู้นำ (Collaboration , teamwork and leadership) ทักษะด้านความเข้าใจต่างวัฒนธรรม ต่างกระบวนทัศน์ (Cross-cultural understanding) ทักษะด้าน การสื่อสาร สารสนเทศ และรู้เท่าทันสื่อ (Communication information and media literacy) ทักษะด้านคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร (Computing) ทักษะอาชีพและทักษะการเรียนรู้ (Career and learning self-reliance, change) ทักษะการเปลี่ยนแปลง (Change) ทักษะการเรียนรู้ (Learning Skills) ภาวะผู้นำ (Leadership)
6. สาระการเรียนรู้สู่การบูรณาการ (เฉพาะที่เกิดในหน่วยการเรียนรู้นี้) กระบวนการคิด ภูมิปัญญาท้องถิ่น คุณธรรม จริยธรรม ปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง งานสวนพฤกษศาสตร์โรงเรียน สะเต็มศึกษา อาเซียน สิ่งแวดล้อม (โรงเรียนปลอดขยะ) ยุทธศาสตร์ชาติ พ.ศ.2561-2580 กลุ่มสาระการเรียนรู้ ..........คณิตศาสตร์............. บูรณาการเรื่อง ..............การคำนวณ...................... 7. ชิ้นงานหรือภาระงาน ( หลักฐาน / ร่องรอยแสดงความรู้ ) 1. แบบรายงานผลการทดลอง เรื่อง แรงเสียดทาน 2.แบบฝึกหัด เรื่อง แรงเสียดทาน 3.แบบฝึกหัดท้ายบท 4. สื่อเรื่องแรงและการเคลื่อนที่ 8. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 1.สร้างความสนใจ (Engagement) 1.ครูนำหนังสือ 2 เล่มมาเกยกัน เปิดหน้าหนังสือแต่ละเล่มให้วางซ้อนกันทีละหน้าสลับกันจนหมดเล่ม ให้นักเรียนสองคน ดึงที่สันหนังสือแต่ละเล่มให้หนังสือ สองเล่มแยกออกจากกัน สังเกตว่าดึงหนังสือออกจากกัน ได้ง่ายหรือยาก ให้นักเรียนอภิปรายว่าทำไมจึงเป็นเช่นนั้น (แนวคำตอบ เพราะน้ำหนักของหนังสือด้านบนกดทับบนหนังสือที่ต้องการมาก จึงเกิดแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัส ของหนังสือด้านบนและด้านล่าง จึงทำให้ดึงหนังสือออกได้ยาก) 2.ครูออกแรงผลักโต๊ะเขียนหนังสื่อ ปล่อยให้วัตถุไถลไปตามพื้นราบในแนวระดับ แล้ววัตถุเคลื่อนที่ไประยะ หนึ่งแล้วหยุด นักเรียนคิดว่า ทำไมวัตถุจึงหยุดการเคลื่อนที่ (แนวคำตอบ วัตถุมีแรงต้านการเคลื่อนที่กระทำระหว่างผิววัตถุกับพื้นและผิววัตถุกับอากาศ)
2. ขั้นสำรวจและค้นหาข้อมูล (Exploration) 1. ให้นักเรียนร่วมกันศึกษากิจกรรม เรื่อง แรงเสียดทาน ในหนังสือเรียน สสวท. รายวิชาพื้นฐาน วิทยาศาสตร์ 5 เรื่อง แรงเสียดทาน 2. แบ่งกลุ่มนักเรียนออกเป็นกลุ่มละ 5 – 7 คน แล้วให้นักเรียนเขียนชื่อสมาชิกกลุ่มพร้อมชั้น ห้อง เลขที่ ให้เรียบร้อย 3. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มส่งตัวแทนออกมารับใบงานกิจกรรมที่ 1.3. เรื่อง แรงเสียดทาน 4.ครูให้นักเรียนทำการทดลองกิจกรรมที่1.3 เรื่อง แรงเสียดทานโดยมีวิธีการทดลอง ดังนี้ -วางถุงทราย 1 ถุง บนพื้นโต๊ะ ใช้เครื่องชั่งสปริงเกี่ยวหูถุงทราย แล้วค่อย ๆ ออกแรงดึงโดยให้เครื่อง ชั่งสปริงอยู่ในแนวขนานกับพื้นโต๊ะ บันทึกค่าแรงที่อ่านได้ตั้งแต่เริ่มออกแรง ถุงทรายเริ่มจะเคลื่อนที่ และถุงทราย เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว -ทำซ้ำข้อ 1 แต่เพิ่มจำนวนถุงทรายเป็น 2 ถุง และ 3 ถุงตามลำดับ - ทำซ้ำข้อ 1 และข้อ 2 แต่หุ้มถุงทรายที่อยู่ล่างสุดด้วยพลาสติก 5. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มระดมความคิดและลงมือปฏิบัติการทดลอง พร้อมทั้งสังเกตและบันทึกผล ลงในสมุด 3. ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 1. นักเรียนแต่ละกลุ่มส่งตัวแทนนำเสนอผลการทำการทดลอง 2. นักเรียนยกตัวอย่างแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวัน 3 ครูช่วยสรุปผลการทดลอง เพื่อให้นักเรียนเกิดความใจเข้ามากขึ้นโดยให้ข้อสรุปดังนี้ (แนวตอบคำถาม แรงเสียดทานเป็นแรงที่ต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัส มีทิศทางตรงข้ามกับ ทิศทางที่ผิวสัมผัสเคลื่อนที่แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่มีแรงกระทำแต่วัตถุยังไม่เคลื่อนที่เรียกว่า แรงเสียดทานสถิต ขนาดของแรงเสียดทานสถิตขึ้นกับขนาดแรงภายนอกที่มากระทำ ลักษณะผิวสัมผัสและขนาดของแรงกระทำในแนวตั้งฉากกับ ผิวสัมผัส แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะวัตถุกำลังเคลื่อนที่ เรียกว่า แรงเสียดทานจลน์ ขนาดของแรงเสียดทานขึ้นอยู่กับ ลักษณะผิวสัมผัส และขนาดของแรงที่กระทำในแนวตั้งฉากกับผิวสัมผัส ) 4. ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 1. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มส่งตัวแทนออกมารับใบความรู้ เรื่อง แรงเสียดทาน 2. ครูอธิบายให้นักเรียนฟังว่า แรงเสียดทานมีความหมายว่าอย่างไร พร้อมวาดภาพประกอบ แล้ว ให้นักเรียนอภิปรายว่าแรงเสียดทานมีกี่ประเภท แล้วครูอธิบายการเพิ่มหรือลดแรงเสียดทาน พร้อมบอก ประโยชน์ การเพิ่มหรือลดแรงเสียดทาน 3. ครูอธิบายต่อถึงค่าสัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน ตามความสัมพันธ์ดังนี้ พร้อมยกตัวอย่างหา ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน
µ = แรงที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ได้พอดี(f) แรงที่กดลงบนพื้นผิวสัมผัส (N) µ = สัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน ไม่มีหน่วย f = แรงที่กระทำต่อวัตถุให้เคลื่อนที่ หน่วยเป็น นิวตัน N = แรงที่กดลงบนพื้นผิวสัมผัส หน่วยเป็น นิวตัน 5. ขั้นประเมิน (Evaluation) ในการประเมินผลงานของนักเรียน ครูพิจารณาจากสิ่งต่อไปนี้ ครูสุ่มถามนักเรียน ดังนี้ 1.แรงเสียดทานสถิตแตกต่างกับแรงเสียดทานจลน์ยังไง (แนวคำตอบ แรงเสียดทานสถิตเป็นแรงที่เกิดขึ้นขณะที่แรงพยายามจะทำให้วัตถุหนึ่งเคลื่อนที่ไปบนผิวของ อีกวัตถุหนึ่งส่วนแรงเสียดทานจลน์เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ไปบนผิวขิงอีกวัตถุ หนึ่งซึ่งมีค่าน้อยกว่าแรงเสียดทานสถิต) 2.พฤติกรรมนักเรียน 3.การทำใบงาน เรื่อง แรงเสียดทาน 4. กิจกรรมที่ 1.4 เรื่อง แรงเสียดทาน 9. สื่อการสอน 1.หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐาน วิทยาศาสตร์ 3 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 ของ สสวท. 2. หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 ของ นิยมวิทยา 3. หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 ของ สสวท. 4. หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 ของ แม็ก 5. แบบฝึกหัด เรื่อง เรื่อง แรงเสียดทาน 6. แบบรายงานผลการทดลอง เรื่อง แรงเสียดทาน 10. แหล่งเรียนรู้ในหรือนอกสถานที่ 1. ห้องสมุด 2. สืบค้นทาง Internet 11. การวัดและประเมินผล 11.1 วิธีการวัดและประเมินผล 1. ตรวจสมุด 2.ตรวจแบบรายงานผลการทดลอง เรื่อง แรงเสียดทาน 3. ตรวจแบบฝึกหัด เรื่อง แรงเสียดทาน 4. สังเกตพฤติกรรม 11.2 เครื่องมือ 1. แบบรายงานผลการทดลอง เรื่อง แรงเสียดทาน 2. แบบประเมินพฤติกรรม 3. แบบฝึกหัด เรื่อง เรื่อง แรงเสียดทาน
11.3 เกณฑ์การประเมิน 1. เขียนสรุปความรู้ที่ได้ถูกต้องอย่างน้อย 80 % 2. นักเรียนตอบคำถามในแบบฝึกหัด ถูกต้องอย่างน้อย 70 % ของจำนวนข้อทั้งหมด 3. มีระดับการประเมินพฤติกรรมอยู่ในเกณฑ์ไม่ต่ำกว่าระดับ 3 คือ ดี 12 กิจกรรมเสนอแนะ - 13. บันทึกผลหลังการสอน 13.1 ด้านความรู้ K (Knowledge) จากการสอน เรื่อง ............................................................... ชั้น ..................... วันที่ ............................. ปรากฏว่า มีนักเรียนทั้งหมด ............. คน เมื่อวัดผลประเมินผลแล้ว มีนักเรียน อยู่ในระดับดี จำนวน ............. คน คิดเป็นร้อยละ ............. อยู่ในระดับปานกลาง จำนวน ............. คน คิดเป็นร้อยละ ............. อยู่ในระดับปรับปรุง จำนวน ............. คน คิดเป็นร้อยละ ............. 13.2 ด้านทักษะและการปฏิบัติ P (Practice) ....................................................................................................................................................................... .. 13.3 ด้านเจตคติหรือคุณลักษณะอันพึงประสงค์ A (Attitude) ......................................................................................................................................................................... ปัญหา/อุปสรรค/แนวทางแก้ไข ........................................................................................................... ........................................................................... ............................................................................................................................. ......................................................... ข้อเสนอแนะ ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... ลงชื่อ ........................................................................ ( นางสาวนุชรา กุลรักษา ) ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะ ชำนาญการพิเศษ ความเห็นของหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้ ................................................................................................................................................................... ................... ...................................................................................................................................................................................... ลงชื่อ ........................................................................ หัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้ ( นายสุธี ผลดี )
ความเห็นของหัวหน้าสถานศึกษา/ผู้ที่ได้รับมอบหมาย ได้ทำการตรวจแผนการเรียนรู้ของ นางสาวนุชรา กุลรักษา แล้วมีความคิดเห็นดังนี้ 1. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่น ๆ ....................................................................................................................................... ......................... ................................................................................................................................................................ .................................................................................................................. .............................................. ลงชื่อ ........................................................................ (นายสัมฤทธิ์ ผิวนิ่ม ) ตำแหน่ง รองผู้อำนวยการกลุ่มบริหารงานวิชาการ
แรงเสียดทาน แรงเสียดทาน คือ แรงที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุสองชิ้น เป็นแรงที่พยายามต้านไม่ให้ผิวสัมผัสทั้ง สองขยับเคลื่อนที่จากกัน แรงเสียดทานมีทิศทางสวนกับการเคลื่อนที่ที่ผิวสัมผัส อาจจะกล่าวได้ว่า แรงเสียดทาน มีทิศทางตรงข้ามกับแรงที่กระทำ ลักษณะของแรงเสียดทาน 1. ไม่ขึ้นกับจำนวนพื้นที่ผิวสัมผัส 2. ไม่ขึ้นกับความเร็วที่วัตถุเคลื่อนที่ และมีทิศตรงข้ามการเคลื่อนที่ของวัตถุ 3. ขึ้นอยู่กับแรงที่วัตถุกดพื้นในแนวตั้งฉาก หรือแรงปฏิกิริยาของ พื้นในแนวตั้งฉาก 4. ขึ้นกับพื้นผิวสัมผัส เช่น ขรุขระ หรือเรียบ แรงเสียดทานจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้น อยู่กับปัจจัยดังต่อไปนี้ 4. ชนิดของวัตถุ เช่น ยางมีแรงเสียดทานมากกว่าไม้ เป็นต้น 5. ลักษณะผิวสัมผัส เช่น ผิวหยาบมีแรงเสียดทานมากกว่าผิวเรียบ เป็นต้น 6. มวลของวัตถุ เช่น มวลมากมีแรงเสียดทานมากกว่ามวลน้อย เป็นต้น ประเภทของแรงเสียดทาน นักวิทยาศาสตร์ได้จำแนกแรงเสียดทานออกเป็น ๒ ประเภท คือ 10 แรงเสียดทานสถิต (Static friction) ( fs ) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่มีแรงพยยามจะทำให้วัตถุหนึ่งเคลื่อนที่ไปบนผิวของอีกวัตถุหนึ่ง โดยที่ วัตถุยังไม่เคลื่อนที่ F ขณะวัตถุหยุดนิ่ง แรงเสียดทานสถิต = แรงดึง ก fs = F ขณะวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ แรงเสียดทานสถิตสูงสุด = แรงดึง ข fs (สูงสุด ) = F แรงที่กระท ำ แรงเสียดทำน fs F fs ใบความรู้ที่1.4 เรื่อง แรงเสียดทาน
แรงเสียดทานสถิตมีหลายค่าขึ้นอยู่กับแรงดึง และจะมีค่ามากที่สุดเมื่อออกแรงดึงจนวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ สามารถคำนวณหาแรงเสียดทานสถิตที่มีค่ามากที่สุดได้จาก เมื่อ fs = แรงเสียดทานสถิตที่มีค่ามากที่สุด หน่วยเป็นนิวตัน (N) = สัมประสิทธิของแรงเสียดทานสถิต ไม่มีหน่วย N = แรงต้านของพื้นในแนวตั้งฉาก หน่วยเป็นนิวตัน (N) 11 แรงเสียดทานจลน์ (Kinetic friction) ( fk ) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่วัตถกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ไปบนผิวของอีกวัตถุหนึ่ง ซึ่งจะมีค่า น้อยกว่าแรงเสียดทานสถิต สามารถคำนวณหาแรงเสียดทานจลน์ได้จากสมการ เมื่อ fk = แรงเสียดทานจลน์ หน่วยเป็นนิวตัน (N) = สัมประสิทธิของแรงเสียดทานจลน์ไม่มีหน่วย N = แรงปฏิกิริยาในแนวตั้งฉากกับผิวสัมผัส หน่วยเป็นนิวตัน (N) สำหรับการหาแรงเสียดทานในแนวราบ เมื่อน้ำหนักวัตถุ W = mg จะได้แรงปฏิกิริยาในแนวตั้งฉากกับผิวสัมผัส N = W = mg สัมประสิทธิ์ของแรงสียดทาน เป็นอัตราส่วนระหว่างแรงที่กระทำให้วัตถุเคลื่อนที่กับแรงที่กดลงบนพื้น ผิวสัมผัส สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจะมีค่ามากหรือน้อยลงขึ้นอยู่กับผิวสัมผัส ถ้าผิวสัมผัสหยาบมากขึ้น สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจะมีค่าเพิ่มมากขึ้นด้วย จึงอาจกล่าวได้ว่า สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจะแปลผัน โดยตรงกับความหยาบของผิวสัมผัส µ = แรงที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ได้พอดี ( f ) แรงที่กดลงบนพื้นผิวสัมผัส ( N ) µ = f N µ = สัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน ซึ่งผิวสัมผัสของวัตถุคู่หนึ่งๆจะมีค่าคงที่ N = แรงปฏิกิริยาในแนวตั้งฉาก f = แรงเสียดทาน W N f F
ข้อดีและข้อเสียของแรงเสียดทาน มีดังนี้ ข้อเสียของแรงเสียดทาน แรงเสียดทานจะทำให้วัตถุที่อยู่นิ่งเคลื่อนที่ได้ยาก และทำให้วัตถุที่เคลื่อนที่เคลื่อนที่ได้ช้าลง เช่น เมื่อรถ กำลังเคลื่อนที่แรงเสียดทานระหว่างผิวรถและอากาศรอบตัวรถจะทำให้รถเคลื่อนที่ช้าลง จึงทำให้เครื่องยนต์จะต้อง ออกแรงมากในการเร่งเครื่องเพื่อให้ได้ความเร็วตามต้องการซึ่งทำให้สิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้นด้วย ดังนั้นนักออกแบบ รถยนต์จึงมีการออกแบบรถยนต์เพื่อลดแรงเสียดทานในอุปกรณ์หลาย ๆ ส่วนของรถยนต์ เช่น ใช้ล้อเพื่อลดแรง เสียดทานระหว่างตัวยานพาหนะกับผิวสัมผัส ใช้ตลับลูกปืนเพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างล้อกับเพลา เลือกใช้ ผิวสัมผัสที่เรียบเป็นมันและใช้น้ำมันหล่อลื่นหรือจาระบีเพื่อลดแรงเสียดทาน นอกจากนั้นรูปร่างของรถยนต์ยังถูก ออกแบบให้มีลักษณะโค้งมนหรือเรียวแหลมเพื่อลดแรงต้านของอากาศ แรงเสียดทานเป็นสาเหตุทำให้วัตถุเกิดการสึกหรอ เช่น พื้นรองเท้า ยางรถยนต์แรงเสียดทานจะทำให้พื้น รองเท้าและดอกยางล้อรถยนต์สึก ก่อให้เกิดอันตรายได้ แรงเสียดทานทำให้เกิดความร้อน การทำงานของเครื่องจักรในโรงงานอุสาหกรรมจะทำให้เกิดความร้อน เนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสของเครื่องจักร ดังนั้นจึงจำเป็นต้องลดการสูญเสียพลังงานความร้อนโดยการ ลดแรงเสียดทานให้น้อยลง ซึ่งนักออกแบบผิวสัมผัสของวัตถุที่มีการเสียดสีกันน้อยลง เช่น ใช้ตลับลูกปืน หรือ หยอดน้ำมันเครื่องที่ผิวสัมผัสของวัตถุ ข้อดีของแรงเสียดทาน หากโลกเราไม่มีแรงเสียดทานเราก็ไม่สามารถอาศัยอยู่ในชีวิตประจำวันได้เหมือนกันเพราะทุกสิ่งทุกอย่างจะ ลื่นไปหมด แต่แรงเสียดทานทำให้เราเดินได้โดยไม่ลื่นไถล ทำให้รถสามารถเคลื่อนที่บนถนนได้อย่างปลอดภัย ซึ่ง นักเรียนจะสังเกตได้ว่าวันที่ฝนตกถนนลื่น เพราะแรงเสียดทานระหว่างล้อกับถนนลดลง ดังนั้นจึงต้องเพิ่มแรงเสียด ทานระหว่างล้อกับถนน ที่เรียกว่า ดอกยาง และรถเบรกจำเป็นต้องเพิ่มแรงเสียดทานเข้าไปเพื่อให้รถเคลื่อนที่ช้าลง เมื่อแตะเบรก
การลดและการเพิ่มแรงเสียดทาน ทำได้ดังนี้ การลดแรงเสียดทาน เนื่องจากมีบางกรณีที่แรงเสียดทานอาจก่อให้เกิดผลเสียต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ จึง ต้องมีการลดแรงเสียดทาน ซึ่งทำได้หลายวิธีดังนี้ 1. ลดพื้นที่ผิวสัมผัส โดยออกแบบรูปร่างของยานพาหนะให้เพรียวลม เพื่อลดพื้นที่ผิวสัมผัสกับ หรืออากาศให้น้อยลง 2. เพิ่มการลื่นของผิวสัมผัส โดยใช้ตลับลูกปืน น้ำมันหล่อลื่น จาระบี เป็นต้น ใช้ล้อ วัตถุที่ทำล้อต้องมีผิวลื่น การเพิ่มแรงเสียดทาน มีหลายวิธีดังนี้ 1. เพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัส เช่น การออกแบบยางรถยนต์ให้มีหน้ายางกว้าง เพื่อประโยชน์ในการเกาะถนน และการทรงตัว เป็นต้น 2. ลดการลื่นของผิวสัมผัส เช่น การเพิ่มดอกยางให้รถยนต์ เป็นต้น
ตอนที่ นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง 1. แรงเสียดทาน หมายถึง ......................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................. ....................................................................... 2. แรงเสียดทานมีกี่ประเภท มีอะไรบ้าง จงอธิบาย ............................................................................................................................. ............................................................ ................................................................................................................................................................................... ...... 3. ปัจจัยที่ส่งผลต่อแรงเสียดทานได้แก่ ......................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................... 4. จงบอกประโยชน์ของแรงเสียดทาน ......................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................... 5. ค่าสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานคือ ....................................................................................................................................................................................... .. ......................................................................................................................................................................................... ตอนที่ 2 ให้นักเรียนแสดงวิธีทำให้ถูกต้อง 1. กล่องใบหนึ่งมวล 1 กิโลกรัม วางอยู่บนพื้นที่มีความฝืดที่มีสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน เท่ากับ 0.5 ถ้าออก แรงดึงขนาด 100 นิวตัน แล้วทำให้กล่องเคลื่อนที่ได้ระยะกระจัด 2 เมตร จงหา ก) งานของแรงดึง ข) งานของแรงเสียดทาน ใบงานที่ 1.4 เรื่อง แรงเสียดทาน
ตอนที่ 1 นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง 1.แรงเสียดทาน หมายถึง แนวคำตอบ แรงที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุสองชิ้น เป็นแรงที่พยายามต้านไม่ให้ ผิวสัมผัสทั้งสองขยับ เคลื่อนที่จากกัน แรงเสียดทานมีทิศทางสวนกับการเคลื่อนที่ที่ผิวสัมผัส อาจจะกล่าวได้ว่า แรงเสียดทานมีทิศทางตรง ข้ามกับแรงที่กระทำ 2.แรงเสียดทานมีกี่ประเภท มีอะไรบ้าง จงอธิบาย แนวคำตอบ มี2 ประเภท 1.แรงเสียดทานสถิต (static friction) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่มีแรงพยายามจะทำให้วัตถุหนึ่งเคลื่อนที่ไป บนผิวของอีกวัตถุหนึ่ง โดยวัตถุยังไม่เคลื่อนที่ 2.แรงเสียดทานจลน์ (Kinetic friction) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ไป บนผิวของอีกวัตถุหนึ่งซึ่งจะมีค่าน้อยกว่าแรงเสียดทานสถิต 3.ปัจจัยที่ส่งผลต่อแรงเสียดทาน ได้แก่ แนวคำตอบ 1.แรงกดตั้งฉากกับผิวสัมผัส 2.ลักษณะของผิวสัมผัส 3.ชนิดของผิวสัมผัส 4.จงบอกประโยชน์ของแรงเสียดทาน แนวคำตอบ 1. เพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัส เช่น การออกแบบยางรถยนต์ให้มีหน้ายางกว้าง เพื่อประโยชน์ในการเกาะถนนและ การทรงตัว เป็นต้น 3. ลดการลื่นของผิวสัมผัส เช่น การเพิ่มดอกยางให้รถยนต์ เป็นต้น 5.ค่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานคือ แนวคำตอบ เป็นอัตราส่วนระหว่างแรงที่กระทำให้วัตถุเคลื่อนที่กับแรงที่ถูกกดลงบนผิวสัมผัส สัมประสิทธิ์ของความ เสียดทานจะมีค่ามากหรือน้อยลงขึ้นอยู่กับผิวสัมผัส ถ้าผิวสัมผัสหยาบมากขึ้น สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจะมีค่า เพิ่มมากขึ้นด้วย จึงอาจกล่าวได้ว่า สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจะแปลผันโดยตรงกับความหยาบของผิวสัมผัส เฉลยใบงานที่ 1.4 เรื่อง แรงเสียดทาน
ตอนที่ 2 ให้นักเรียนแสดงวิธีทำให้ถูกต้อง 1. กล่องใบหนึ่งมวล 1 กิโลกรัม วางอยู่บนพื้นที่มีความฝืดที่มีสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน เท่ากับ 0.5 ถ้าออกแรงดึง ขนาด 100 นิวตัน แล้วทำให้กล่องเคลื่อนที่ได้ระยะกระจัด 2 เมตร จงหา ก)งานของแรงดึง ข)งานของแรงเสียดทาน วิธีทำ โจทย์กำหนด มวล (m) = 1 กิโลกรัม (kg) หรือ น้ำหนัก = 10 นิวตัน (N) สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน m = 0.5 แรงดึง F = 100 นิวตัน (N) ระยะกระจัด S = 2 เมตร (m) ก)หางานของแรงดึง จากสูตร W = F. S (เมื่อ F คือ แรงดึง) จะได้ W = 100 N x 2 m = 200 J ตอบ งานของแรงดึง เท่ากับ 200 จูล ข) งานของแรงเสียดทาน จากสูตร W = fS (เมื่อ f คือ แรงเสียดทาน และ f = mN) จะได้ W = µN x S = 0.5 x 10 N (-2 N) = 10 J ตอบ งานของแรงเสียดทาน เท่ากับ -10 จูล **ข้อสังเกต** ระยะกระจัดเป็นเครื่องหมายเป็นลบ เพราะระยะกระจัดมีทิศตรงกันข้ามกับแรงเสียดทาน งานที่ได้จึง เป็นลบด้วย และ ค่าของ N = 10 นิวตัน เพราะ N คือ แรงปฏิกิริยาตั้งฉากซึ่งมีค่าเท่ากับน้ำหนักของวัตถุ
จุดประสงค์ของกิจกรรม - เพื่อศึกษาทิศทางของแรงเสียดทานและปัจจัยที่ส่งผลต่อแรงเสียดทาน เวลาที่ใช้ 50 นาทีวัสดุอุปกรณ์และสารเคมี รายการ ปริมาณต่อกลุ่ม 1. ถุงทราย 2. เครื่องชั่งสปริง 3. ถุงพลาสติก 3 ถุง 1 เครื่อง 1 ถุง *ครูควรตรวจอุปกรณ์ทุกชนิดให้อยู่ในสภาพพร้อมใช้งาน อภิปรายก่อนกิจกรรม ครูนำอภิปรายก่อนทำกิจกรรมดังนี้ 1. ครูอธิบายและแนะนำวิธีการใช้เครื่องชั่งสปริง 2. ครูเน้นให้นักเรียนวางถุงทรายในตำแหน่งเดียวกัน 3. ครูอธิบายวิธีการทดลองตามที่ระบุในกิจกรรม 1.4 และให้นักเรียนพยายามค้นหาคำตอบที่ตั้งไว้ในจุดประสงค์ของ การทำกิจกรรม เช่นแนะวิธีสังเกตว่าถุงทรายเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว โดยพิจารณาจากขนาดของแรงที่อ่านได้จาก เครื่องชั่งสปริงมีค่าคงตัวตลอดการเคลื่อนที่ 4. หลังทำกิจกรรมเสร็จแล้ว ครูให้นักเรียนทุกกลุ่มเขียนรายงานผลการทำกิจกรรม แล้วนำไปติดไว้ที่กระดานและให้ นักเรียนพิจารณาผลการทำกิจกรรมของกลุ่มอื่นทุกกลุ่มเพื่อเปรียบเทียบผลการทดลองของกลุ่มของนักเรียน กิจกรรมที่1.4 เรื่องแรงเสียดทาน
บันทึกผลการทำกิจกรรม จำนวนถุงทราย (ถุง) แรงดึงถุงทราย (N) ขณะที่ถุงทราย หยุดนิ่ง เริ่มจะเคลื่อนที่ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว เมื่อหุ้มถุงทรายที่อยู่ล่างสุดด้วยพลาสติก จำนวนถุงทราย (ถุง) แรงดึงถุงทราย (N) ขณะที่ถุงทราย หยุดนิ่ง เริ่มจะเคลื่อนที่ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว คำถามหลังกิจกรรม หลังจากนักเรียนทุกคนได้ดูผลการทำกิจกรรมของทุกกลุ่มแล้ว ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายโดยใช้แนว คำถามตามคำถามท้ายการทดลองดังต่อไปนี้ 1.ขณะถุงทรายวางนิ่งบนพื้นโต๊ะ โดยที่ยังไม่ออกแรงดึงถุงทราย มีแรงใดกระทำต่อถุงทรายบ้าง …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2.จงเขียนแผนภาพประกอบ และแรงลัพธ์ที่กระทำต่อถุงทรายเป็นเท่าใด …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3.ขณะออกแรงดึงถุงทราย แต่ถุงทรายไม่เคลื่อนที่ มีแรงใดกระทำต่อถุงทรายบ้าง จงเขียนแผนภาพประกอบ และแรง ลัพธ์ที่กระทำต่อถุงทรายเป็นเท่าใด …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4.ขณะออกแรงดึงถุงทรายให้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว มีแรงใดกระทำต่อถุงทรายบ้าง จงเขียนแผนภาพประกอบ และแรงลัพธ์ที่กระทำต่อถุงทรายเป็นเท่าใด …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5.แรงเสียดทานเกิดขึ้นตรงส่วนใดของถุงทรายและมีทิศทางอย่างไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6.ขนาดของแรงที่ใช้ดึงถุงทรายมีค่าสูงสุดเท่าใด ขณะนั้นถุงทรายเคลื่อนที่หรือไม่ อย่างไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7.ขณะที่แรงดึงถุงทรายมีค่าสูงสุด แรงเสียดทานที่กระทำต่อถุงทรายมีค่าเท่าใด ทราบได้อย่างไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8.การเพิ่มจำนวนถุงทราย มีผลต่อแรงเสียดทานหรือไม่ อย่างไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 9.การหุ้มถุงทรายด้วยถุงพลาสติกมีผลต่อแรงเสียดทานหรือไม่ อย่างไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
จุดประสงค์ของกิจกรรม - เพื่อศึกษาทิศทางของแรงเสียดทานและปัจจัยที่ส่งผลต่อแรงเสียดทาน เวลาที่ใช้ 50 นาที วัสดุอุปกรณ์และสารเคมี รายการ ปริมาณต่อกลุ่ม 4. ถุงทราย 5. เครื่องชั่งสปริง 6. ถุงพลาสติก 3 ถุง 1 เครื่อง 1 ถุง *ครูควรตรวจอุปกรณ์ทุกชนิดให้อยู่ในสภาพพร้อมใช้งาน อภิปรายก่อนกิจกรรม ครูนำอภิปรายก่อนทำกิจกรรมดังนี้ 1. ครูอธิบายและแนะนำวิธีการใช้เครื่องชั่งสปริง 2. ครูเน้นให้นักเรียนวงาถุงทรายในตำแหน่งเดียวกัน 2. ครูอธิบายวิธีการทดลองตามที่ระบุในกิจกรรม 1.4 และให้นักเรียนพยายามค้นหาคำตอบที่ตั้งไว้ในจุดประสงค์ของ การทำกิจกรรม เช่นแนะวิธีสังเกตว่าถุงทรายเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว โดยพิจารณาจากขนาดของแรงที่อ่านได้จาก เครื่องชั่งสปริงมีค่าคงตัวตลอดการเคลื่อนที่ 3. หลังทำกิจกรรมเสร็จแล้ว ครูให้นักเรียนทุกกลุ่มเขียนรายงานผลการทำกิจกรรม แล้วนำไปติดไว้ที่กระดานและให้ นักเรียนพิจารณาผลการทำกิจกรรมของกลุ่มอื่นทุกกลุ่มเพื่อเปรียบเทียบผลการทดลองของกลุ่มของนักเรียน เฉลยกิจกรรมที่ 1.4 เรื่อง แรงเสียดทาน
ผลการทำกิจกรรม จำนวนถุงทราย (ถุง) แรงดึงถุงทราย (N) ขณะที่ถุงทราย หยุดนิ่ง เริ่มจะเคลื่อนที่ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว 1 0 0.5 1.0 1.6 1.4 2 0 1.0 2.5 3.0 2.6 3 0 1.5 3.0 3.9 3.3 เมื่อหุ้มถุงทรายที่อยู่ล่างสุดด้วยพลาสติก จำนวนถุงทราย (ถุง) แรงดึงถุงทราย (N) ขณะที่ถุงทราย หยุดนิ่ง เริ่มจะเคลื่อนที่ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว 1 0 0.5 1.0 1.2 1.0 2 0 1.0 2.5 2.6 2.3 3 0 1.5 3.0 3.6 3.0 อภิปรายหลังกิจกรรม หลังจากนักเรียนทุกคนได้ดูผลการทำกิจกรรมของทุกกลุ่มแล้ว ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายโดยใช้แนว คำถามตามคำถามท้ายการทดลองดังต่อไปนี้ 1.ขณะถุงทรายวางนิ่งบนพื้นโต๊ะ โดยที่ยังไม่ออกแรงดึงถุงทราย มีแรงใดกระทำต่อถุงทรายบ้าง แนวการตอบ แรงโน้มถ่วงของโลก แรงที่พื้นกระทำต่อถุงทราย 2.จงเขียนแผนภาพประกอบ และแรงลัพธ์ที่กระทำต่อถุงทรายเป็นเท่าใด แนวการตอบ โดยมีแรงลัพธ์ที่กระทำต่อถุงทรายเป็นศูนย์ แรงโน้มถ่วงของโลกที่ กระท ำต่อถุงทรำย แรงที่พ้ืนกระท ำต่อถุงทรำย
3.ขณะออกแรงดึงถุงทราย แต่ถุงทรายไม่เคลื่อนที่ มีแรงใดกระทำต่อถุงทรายบ้าง จงเขียนแผนภาพประกอบ และแรงลัพธ์ที่กระทำต่อถุงทรายเป็นเท่าใด แนวการตอบ โดยมีแรงลัพธ์ที่กระทำต่อถุงทรายเป็นศูนย์ 4. ขณะออกแรงดึงถุงทรายให้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว มีแรงใดกระทำต่อถุงทรายบ้าง จงเขียนแผนภาพประกอบ และแรงลัพธ์ที่กระทำต่อถุงทรายเป็นเท่าใด แนวการตอบ แรงลัพธ์ที่กระทำต่อถุงทรายไม่เท่ากับศูนย์ 5.แรงเสียดทานเกิดขึ้นตรงส่วนใดของถุงทรายและมีทิศทางอย่างไร แนวการตอบ ระหว่างผิวถุงทรายกับพื้น และมีทิศทางตรงข้ามกับแรงดึง 6.ขนาดของแรงที่ใช้ดึงถุงทรายมีค่าสูงสุดเท่าใด ขณะนั้นถุงทรายเคลื่อนที่หรือไม่ อย่างไร แนวการตอบ (ดูจากผลการทดลอง) ขณะนั้นถุงทรายยังไม่เคลื่อนที่ แต่กำลังจะเคลื่อนที่ 7. ขณะที่แรงดึงถุงทรายมีค่าสูงสุด แรงเสียดทานที่กระทำต่อถุงทรายมีค่าเท่าใด ทราบได้อย่างไร แนวการตอบ ขณะที่ออกแรงดึงถุงทราย แรงเสียดทานมีค่ามากที่สุด ( ... นิวตัน ดูผลการทดลอง) ทราบได้ จากค่าที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริง 8.การเพิ่มจำนวนถุงทราย มีผลต่อแรงเสียดทานหรือไม่ อย่างไร แนวการตอบ การเพิ่มจำนวนถุงทรายมีผลทำให้แรงเสียดทานมีค่ามากขึ้น เนื่องจากเมื่อเพิ่มจำนวนถุงทราย จะทำให้แรงกดบนพื้นมากขึ้น ในขณะเดียวกันแรงที่พื้นกระทำต่อถุงทรายจะมีค่ามากขึ้น ดังนั้นขนาดของแรงเสียด ทานจึงมีค่าเพิ่มขึ้น แรงโน้มถ่วงของโลกที่ กระท ำต่อถุงทรำย แรงที่พ้ืนกระท ำต่อถุงทรำย แรงดึงถุงทรำย แรงต้ำนกำรเคลื่อนที่ของถุงทรำย แรงโน้มถ่วงของโลกที่ กระท ำต่อถุงทรำย แรงที่พ้ืนกระท ำต่อถุงทรำย แรงดึงถุงทรำย แรงต้ำนกำรเคลื่อนที่ของถุงทรำย
9.การหุ้มถุงทรายด้วยถุงพลาสติกมีผลต่อแรงเสียดทานหรือไม่ อย่างไร แนวการตอบ การหุ้มถุงทรายด้วยถุงพลาสติก จะทำให้ผิวสัมผัสเรียบและลื่นมากขึ้น จึงส่งผลให้แรงเสียด ทานมีขนาดลดลง สรุปผลการทดลอง ครูและนักเรียนร่วมกันสรุปผลการทำกิจกรรม ตามจุดประสงค์การทดลองที่ตั้งไว้ ซึ่งควรสรุปได้ดังนี้ 1. แรงเสียดทานเป็นแรงที่ต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัส มีทิศทางตรงข้ามกับทิศทางที่ ผิวสัมผัสเคลื่อนที่ 2. แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่มีแรงกระทำแต่วัตถุยังไม่เคลื่อนที่เรียกว่า แรงเสียดทานสถิต ขนาดของ แรงเสียดทานสถิตขึ้นกับขนาดแรงภายนอกที่มากระทำ ลักษณะผิวสัมผัส และขนาดของแรงกระทำในแนวตั้งฉากกับ ผิวสัมผัส และขนาดของแรงกระทำในแนวตั้งฉากกับผิวสัมผัส 3. แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะวัตถุกำลังเคลื่อนที่ เรียกว่าแรงเสียดทานจลน์ ขนาดของแรงเสียดทาน ขึ้นอยู่กับลักษณะผิวสัมผัส และขนาดของแรงที่กระทำในแนวตั้งฉากกับผิวสัมผัส
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 16 สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ รายวิชา วิทยาศาสตร์ 3 รหัสวิชา ว22101 ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 หน่วยการเรียนรู้ที่ การเคลื่อนที่และแรง ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2566 เรื่อง แรงเสียดทาน 2 เวลา 3 ชั่วโมง 1. มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด มาตรฐาน ว ๒.๒ เข้าใจธรรมชาติของแรงในชีวิตประจำวัน ผลของแรงที่กระทำต่อวัตถุ ลักษณะ การเคลื่อนที่แบบต่าง ๆ ของวัตถุ รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ ตัวชี้วัด ว2.2ม.2/4 วิเคราะห์แรงพยุงและการจม การลอยของ วัตถุในของเหลวจากหลักฐานเชิงประจักษ์ เขียน ว2.2ม.2/5 แผนภาพแสดงแรงที่กระทำต่อวัตถุ ในของเหลว 2. จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.1 ความรู้ (K) 1. อธิบายการเกิดแรงเสียดทาน 2. อธิบายการอธิบายความแตกต่างระหว่างแรงเสียดทานสถิตกับแรงเสียดทานจลน์ 3. บอกการนำความรู้เรื่องแรงเสียดทานไปใช้ในชีวิตประจำวันได้ ทักษะ/กระบวนการ/กระบวนการคิด (P) 1. การตั้งประเด็นคำถามหรือตัวแปร 2. การสร้างสมมติฐาน 3. การเลือกเทคนิควิธีในการสำรวจตรวจสอบ 4. การรวบรวมข้อมูลและจัดกระทำข้อมูล 5. การวิเคราะห์และประเมินความสอดคล้องของประจักษ์พยาน 6. การสร้างแบบจำลองหรือรูปแบบการอธิบายหรือแสดงผลการสำรวจตรวจสอบ 7. การสร้างคำถามที่นำไปสู่การสำรวจตรวจสอบในสถานการณ์ใหม่ 8. การบันทึก อธิบาย และยอมรับผลการสำรวจตรวจสอบ 9. การแสดงผลงาน เขียน หรือนำเสนอผลงาน 10. การมีทักษะกระบวนการทำงาน 2.2 คุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) 1. ทำงานเป็นระเบียบ 2. มีระเบียบวินัย 3. มีความรับผิดชอบ 4. การเรียนรู้อย่างมีความสุข 5. ทำงานร่วมกับผู้อื่นได้ดี 3. สาระสำคัญ แรงเสียดทาน (friction force) เป็นแรงที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัส 2 ผิว พยายามต่อต้านไม่ให้ผิวทั้งสอง เคลื่อนที่ผ่านกัน ประเภทของแรงเสียดทานมี 2 ประเภทคือ แรงเสียดทานสถิต และ แรงเสียดทานจลน์ การ นำประโยชน์และโทษของแรงเสียดทานไปใช้ในชีวิตประจำวัน
4. สาระการเรียนรู้ แรงเสียดทาน คือ แรงที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุสองชิ้น เป็นแรงที่พยายามต้านไม่ให้ผิวสัมผัสทั้ง สองขยับเคลื่อนที่จากกัน แรงเสียดทานมีทิศทางสวนกับการเคลื่อนที่ที่ผิวสัมผัส อาจจะกล่าวได้ว่า แรงเสียดทานมี ทิศทางตรงข้ามกับแรงที่กระทำ ลักษณะของแรงเสียดทาน 1. ไม่ขึ้นกับจำนวนพื้นที่ผิวสัมผัส 2. ไม่ขึ้นกับความเร็วที่วัตถุเคลื่อนที่ และมีทิศตรงข้ามการเคลื่อนที่ของวัตถุ 3. ขึ้นอยู่กับแรงที่วัตถุกดพื้นในแนวตั้งฉาก หรือแรงปฏิกิริยาของ พื้นในแนวตั้งฉาก 4. ขึ้นกับพื้นผิวสัมผัส เช่น ขรุขระ หรือเรียบ แรงเสียดทานจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้น อยู่กับปัจจัยดังต่อไปนี้ 1. ชนิดของวัตถุ เช่น ยางมีแรงเสียดทานมากกว่าไม้ เป็นต้น 2. ลักษณะผิวสัมผัส เช่น ผิวหยาบมีแรงเสียดทานมากกว่าผิวเรียบ เป็นต้น 3. มวลของวัตถุ เช่น มวลมากมีแรงเสียดทานมากกว่ามวลน้อย เป็นต้น ประเภทของแรงเสียดทาน นักวิทยาศาสตร์ได้จำแนกแรงเสียดทานออกเป็น ๒ ประเภท คือ 1. แรงเสียดทานสถิต (Static friction) ( fs ) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่มีแรงพยยามจะทำให้วัตถุหนึ่งเคลื่อนที่ไปบนผิวของอีกวัตถุหนึ่ง โดยที่ วัตถุยังไม่เคลื่อนที่ F ขณะวัตถุหยุดนิ่ง แรงเสียดทานสถิต = แรงดึง ก fs = F ขณะวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ แรงเสียดทานสถิตสูงสุด = แรงดึง ข fs (สูงสุด ) = F แรงเสียดทานสถิตมีหลายค่าขึ้นอยู่กับแรงดึง และจะมีค่ามากที่สุดเมื่อออกแรงดึงจนวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ สามารถคำนวณหาแรงเสียดทานสถิตที่มีค่ามากที่สุดได้จาก เมื่อ fs = แรงเสียดทานสถิตที่มีค่ามากที่สุด หน่วยเป็นนิวตัน (N) = สัมประสิทธิของแรงเสียดทานสถิต ไม่มีหน่วย N = แรงต้านของพื้นในแนวตั้งฉาก หน่วยเป็นนิวตัน (N) แรงที่กระท ำ แรงเสียดทำน fs F fs
2. แรงเสียดทานจลน์ (Kinetic friction) ( fk ) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ไปบนผิวของอีกวัตถุหนึ่ง ซึ่งจะมีค่า น้อยกว่าแรงเสียดทานสถิต สามารถคำนวณหาแรงเสียดทานจลน์ได้จากสมการ เมื่อ fk = แรงเสียดทานจลน์ หน่วยเป็นนิวตัน (N) = สัมประสิทธิของแรงเสียดทานจลน์ไม่มีหน่วย N = แรงปฏิกิริยาในแนวตั้งฉากกับผิวสัมผัส หน่วยเป็นนิวตัน (N) สำหรับการหาแรงเสียดทานในแนวราบ เมื่อน้ำหนักวัตถุ W = mg จะได้แรงปฏิกิริยาในแนวตั้งฉากกับผิวสัมผัส N = W = mg สัมประสิทธิ์ของแรงสียดทาน เป็นอัตราส่วนระหว่างแรงที่กระทำให้วัตถุเคลื่อนที่กับแรงที่กดลงบนพื้น ผิวสัมผัส สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจะมีค่ามากหรือน้อยลงขึ้นอยู่กับผิวสัมผัส ถ้าผิวสัมผัสหยาบมากขึ้น สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจะมีค่าเพิ่มมากขึ้นด้วย จึงอาจกล่าวได้ว่า สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจะแปลผัน โดยตรงกับความหยาบของผิวสัมผัส µ = แรงที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ได้พอดี ( f ) แรงที่กดลงบนพื้นผิวสัมผัส ( N ) µ = f N µ = สัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน ซึ่งผิวสัมผัสของวัตถุคู่หนึ่งๆจะมีค่าคงที่ N = แรงปฏิกิริยาในแนวตั้งฉาก f = แรงเสียดทาน ข้อดีและข้อเสียของแรงเสียดทาน มีดังนี้ ข้อเสียของแรงเสียดทาน แรงเสียดทานจะทำให้วัตถุที่อยู่นิ่งเคลื่อนที่ได้ยาก และทำให้วัตถุที่เคลื่อนที่เคลื่อนที่ได้ช้าลง เช่น เมื่อรถ กำลังเคลื่อนที่แรงเสียดทานระหว่างผิวรถและอากาศรอบตัวรถจะทำให้รถเคลื่อนที่ช้าลง จึงทำให้เครื่องยนต์จะต้อง ออกแรงมากในการเร่งเครื่องเพื่อให้ได้ความเร็วตามต้องการซึ่งทำให้สิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้นด้วย ดังนั้นนักออกแบบ รถยนต์จึงมีการออกแบบรถยนต์เพื่อลดแรงเสียดทานในอุปกรณ์หลาย ๆ ส่วนของรถยนต์ เช่น ใช้ล้อเพื่อลดแรง เสียดทานระหว่างตัวยานพาหนะกับผิวสัมผัส ใช้ตลับลูกปืนเพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างล้อกับเพลา เลือกใช้ ผิวสัมผัสที่เรียบเป็นมันและใช้น้ำมันหล่อลื่นหรือจาระบีเพื่อลดแรงเสียดทาน นอกจากนั้นรูปร่างของรถยนต์ยังถูก ออกแบบให้มีลักษณะโค้งมนหรือเรียวแหลมเพื่อลดแรงต้านของอากาศ W N f F
แรงเสียดทานเป็นสาเหตุทำให้วัตถุเกิดการสึกหรอ เช่น พื้นรองเท้า ยางรถยนต์แรงเสียดทานจะทำให้พื้น รองเท้าและดอกยางล้อรถยนต์สึก ก่อให้เกิดอันตรายได้ แรงเสียดทานทำให้เกิดความร้อน การทำงานของเครื่องจักรในโรงงานอุสาหกรรมจะทำให้เกิดความร้อน เนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสของเครื่องจักร ดังนั้นจึงจำเป็นต้องลดการสูญเสียพลังงานความร้อนโดยการ ลดแรงเสียดทานให้น้อยลง ซึ่งนักออกแบบผิวสัมผัสของวัตถุที่มีการเสียดสีกันน้อยลง เช่น ใช้ตลับลูกปืน หรือ หยอดน้ำมันเครื่องที่ผิวสัมผัสของวัตถุ ข้อดีของแรงเสียดทาน หากโลกเราไม่มีแรงเสียดทานเราก็ไม่สามารถอาศัยอยู่ในชีวิตประจำวันได้เหมือนกันเพราะทุกสิ่งทุกอย่างจะ ลื่นไปหมด แต่แรงเสียดทานทำให้เราเดินได้โดยไม่ลื่นไถล ทำให้รถสามารถเคลื่อนที่บนถนนได้อย่างปลอดภัย ซึ่ง นักเรียนจะสังเกตได้ว่าวันที่ฝนตกถนนลื่น เพราะแรงเสียดทานระหว่างล้อกับถนนลดลง ดังนั้นจึงต้องเพิ่มแรงเสียด ทานระหว่างล้อกับถนน ที่เรียกว่า ดอกยาง และรถเบรกจำเป็นต้องเพิ่มแรงเสียดทานเข้าไปเพื่อให้รถเคลื่อนที่ช้าลง เมื่อแตะเบรก การลดและการเพิ่มแรงเสียดทาน ทำได้ดังนี้ การลดแรงเสียดทาน เนื่องจากมีบางกรณีที่แรงเสียดทานอาจก่อให้เกิดผลเสียต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ จึง ต้องมีการลดแรงเสียดทาน ซึ่งทำได้หลายวิธีดังนี้ 1. ลดพื้นที่ผิวสัมผัส โดยออกแบบรูปร่างของยานพาหนะให้เพรียวลม เพื่อลดพื้นที่ผิวสัมผัสกับ หรืออากาศให้น้อยลง 2. เพิ่มการลื่นของผิวสัมผัส โดยใช้ตลับลูกปืน น้ำมันหล่อลื่น จาระบี เป็นต้น ใช้ล้อ วัตถุที่ทำล้อต้องมีผิวลื่น การเพิ่มแรงเสียดทาน มีหลายวิธีดังนี้ 1. เพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัส เช่น การออกแบบยางรถยนต์ให้มีหน้ายางกว้าง เพื่อประโยชน์ในการเกาะถนนและการ ทรงตัว เป็นต้น 2. ลดการลื่นของผิวสัมผัส เช่น การเพิ่มดอกยางให้รถยนต์ เป็นต้น
5. จุดเน้นสู่การพัฒนาคุณภาพผู้เรียน 5.1 คุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) (เฉพาะที่เกิดในหน่วยการเรียนรู้นี้) รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์ ซื่อสัตย์สุจริต มีวินัย ใฝ่เรียน อยู่อย่างพอเพียง มุ่งมั่นในการทำงาน รักความเป็นไทย มีจิตสาธารณะ 5.2 สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน (เฉพาะที่เกิดในหน่วยการเรียนรู้นี้) ความสามารถในการสื่อสาร ความสามารถในการแก้ปัญหา ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต ความสามารถในด้านความคิดสร้างสรรค์ ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 5.3 ทักษะของผู้เรียนในศตวรรษที่ 21 (3R 8C + 2L) (เฉพาะที่เกิดในหน่วยการเรียนรู้นี้) ทักษะการอ่าน (Reading) ทักษะการ เขียน (Writing) ทักษะการ คิดคำนวณ (Arithmetic) ทักษะด้านการคิดอย่างมีวิจารณญาณและทักษะในการแก้ปัญหา (Critical thinking and problem solving) ทักษะด้านการสร้างสรรค์และนวัตกรรม (Creativity and innovation) ทักษะด้านความร่วมมือ การทำงานเป็นทีม และภาวะผู้นำ (Collaboration , teamwork and leadership) ทักษะด้านความเข้าใจต่างวัฒนธรรม ต่างกระบวนทัศน์ (Cross-cultural understanding) ทักษะด้าน การสื่อสาร สารสนเทศ และรู้เท่าทันสื่อ (Communication information and media literacy) ทักษะด้านคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร (Computing) ทักษะอาชีพและทักษะการเรียนรู้ (Career and learning self-reliance, change) ทักษะการเปลี่ยนแปลง (Change) ทักษะการเรียนรู้ (Learning Skills) ภาวะผู้นำ (Leadership)
6. สาระการเรียนรู้สู่การบูรณาการ (เฉพาะที่เกิดในหน่วยการเรียนรู้นี้) กระบวนการคิด ภูมิปัญญาท้องถิ่น คุณธรรม จริยธรรม ปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง งานสวนพฤกษศาสตร์โรงเรียน สะเต็มศึกษา อาเซียน สิ่งแวดล้อม (โรงเรียนปลอดขยะ) ยุทธศาสตร์ชาติ พ.ศ.2561-2580 กลุ่มสาระการเรียนรู้ .........คณิตศาสตร์................ บูรณาการเรื่อง ...........การคิดคำนวณ................. 7. ชิ้นงานหรือภาระงาน ( หลักฐาน / ร่องรอยแสดงความรู้ ) 1. แบบรายงานผลการทดลอง เรื่อง รถแข่ง 2.แบบฝึกหัด เรื่อง แรงเสียดทาน 3.แบบฝึกหัดท้ายบท 4. สื่อเรื่องแรงและการเคลื่อนที่ 8. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นที่ 1 ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน ( Engagemant ) 1. ครูขออาสาสมัคร 1 คนออกมายืนหน้าห้องเรียน และให้ออกแรงผลักโต๊ะ และประตู แล้วให้นักเรียนสังเกต พร้อมถามคำถามกระตุ้นความสนใจ - นักเรียนสังเกตเห็นอะไร (โต๊ะเคลื่อนที่ ประตูเปิดออก) - นักเรียนคิดว่าการที่เพื่อนผลักโต๊ะและประตู ทำให้โต๊ะและประตูเคลื่อนที่ได้ เพราะเหตุใด (เพราะเพื่อนออกแรงในการผลัก) - นักเรียนคิดว่า แรง คืออะไร (แรง คือ การกระทำต่อวัตถุเพื่อเปลี่ยนสภาพเดิม ของวัตถุนั้น) 2. นักเรียนร่วมกันแสดงความคิดเห็นเพื่อเชื่อมโยงเข้าสู่บทเรียน 3. นักเรียนเข้าไปที่หัวข้อนำเข้าสู่บทเรียน และชมวดีทัศน์ที่ครูมอบหมายให้ศึกษา : ชมวีดิทัศน์เกี่ยวกับ การเคลื่อนที่ของวัตถุ การเคลื่อนที่ของรถแข่ง 4. นักเรียนร่วมกันอภิปรายแลกเปลี่ยนความคิดเห็นเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ การเคลื่อนที่ของรถแข่ง โดยใช้คำถาม ดังนี้ o นักเรียนคิดว่าอะไรมีผลต่อการเคลื่อนที่ของรถ o นักเรียนคิดว่าจะทำอย่างไรเพื่อให้รถเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้น
ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา ( Exploration ) 1. ครูให้นักเรียนเข้าไปที่หัวข้อ สำรวจและค้นหา จากนั้นให้นักเรียนสังเกตตัวอย่าง / รถแข่ง โดยเข้าไปที่หัวข้องานที่ได้รับมอบหมาย : ตัวอย่างรถแข่ง นักเรียนจะได้พบกับเว็บลิงค์ตัวอย่างรถแข่งพลังยาง หลากหลายรูปแบบ เพื่อใช้เป็นข้อมูลพื้นฐานในการออกแบบรถแข่ง จากอุปกรณ์ที่ครูกำหนดให้ ได้แก่ ไม้ไอติม แผ่น ซีดี ไม้เสียบลูกชิ้น ยาง คลิปหนีบกระดาษ (บูรณาการสะเต็มศึกษา) (บูรณาการปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง) (บูรณาการสิ่งแวดล้อม (โรงเรียนปลอดขยะ)) 2.ครูแบ่งนักเรียนออกเป็นกลุ่มๆละ 5-6 คน เข้าไปที่หัวข้องานที่ได้รับมอบหมาย : 3.นักเรียนออกแบบรถแข่งโดยใช้ความรู้ที่สำรวจมา โดยมีอุปกรณ์ที่กำหนดให้ 4.นักเรียนสร้างรถแข่งจากแบบที่นักเรียนได้ออกแบบไว้ ในระหว่างทำกิจกรรมครู แนะนำให้นักเรียนบันทึกข้อมูลจากการสังเกต การวัดระยะทางของรถที่สร้างขึ้น รวมทั้งบันทึกการทำกิจกรรมของ กลุ่มนักเรียนได้ 5.นักเรียนนำรถแข่งที่สร้างขึ้นมาทดสอบประสิทธิภาพในสนามที่ครูจัดไว้ให้เป็นสนาม ประลอง โดยให้สมาชิกในแต่ละทดสอบปล่อยรถแข่ง นักเรียนสามารถนำรถแข่งกลับมาแก้ไขได้ ระหว่างทำกิจกรรม ครูแจ้งเตือนให้นักเรียนบันทึกผลการทดสอบ ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป ( Explanation ) 1. นักเรียนแต่ละกลุ่มออกมานำเสนอหน้าชั้นเรียน 2. นักเรียนร่วมอภิปรายซักถามปัญหาและสรุปสาระสำคัญในการทำกิจกรรม โดยมีแนวทางดังนี้ - แรงเสียดทาน ( friction ) หมายถึง แรงที่ต่อต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุโดยเกิดขึ้นระหว่าง ผิวสัมผัสของวัตถุกับผิวของพื้น แรงเสียดทานมีทิศตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ ปัจจัยที่มีผลต่อแรงเสียดทาน 1. มวลของวัตถุ วัตถุที่มีมวลมากจะกดทับลงบนพื้นผิวมาก จะมีแรงเสียดทานมากกว่าวัตถุ ที่มีมวลน้อยซึ่งจะกดทับลงบนพื้นผิวน้อย เช่น การวิ่งของนักกีฬา คนที่มีมวลมากจะมีแรงเสียดทาน มากกว่าคนที่มีมวลน้อย 2. ลักษณะผิวสัมผัส ผิวสัมผัสที่เรียบจะเกิดแรงเสียดทานน้อยกว่าผิวสัมผัสที่ขรุขระ 3. ชนิดของวัตถุ ยางมีแรงเสียดทานมากกว่าไม้ ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ ( Elaboration ) 1. ครูอธิบายเกี่ยวกับการนำความรู้ที่ได้เรียนเรื่องการลดและเพิ่มแรงเสียดทาน 2. ครูให้นักเรียนทำแบบฝึกหัด และเขียนบันทึกการเรียนรู้ที่ได้เรียนในวันนี้ลงในสมุด ขั้นที่ 5 ขั้นประเมิน ( Evaluation ) ครูประเมินการเรียนรู้ของนักเรียน ดังนี้ 1. ครูตรวจ ใบกิจกรรม แบบฝึกหัด และสมุดบันทึกการเรียนรู้ 2. สังเกตพฤติกรรมของนักเรียนขณะเข้าร่วมกิจกรรม การทำงานร่วมกันเป็นกลุ่ม สังเกตจากการตอบ คำถามในชั้นเรียน 9. สื่อการสอน 1.หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐาน วิทยาศาสตร์ 3 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 ของ สสวท. 2. หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 ของ นิยมวิทยา 3. หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 ของ สสวท. 4. หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 ของ แม็ก 5. แบบฝึกหัด เรื่อง เรื่อง แรงเสียดทาน
6. แบบรายงานผลการทดลอง เรื่อง รถแข่ง 10. แหล่งเรียนรู้ในหรือนอกสถานที่ 1. ห้องสมุด 2. สืบค้นทาง Internet 11. การวัดและประเมินผล 11.1 วิธีการวัดและประเมินผล 1. ตรวจสมุด 2.ตรวจแบบรายงานผลการทดลอง เรื่อง รถแข่ง 3. ตรวจแบบฝึกหัด เรื่อง เรื่อง แรงเสียดทาน 4. สังเกตพฤติกรรม 11.2 เครื่องมือ 1. แบบรายงานผลการทดลอง เรื่อง รถแข่ง 2. แบบประเมินพฤติกรรม 3. แบบฝึกหัด เรื่อง เรื่อง แรงเสียดทาน 11.3 เกณฑ์การประเมิน 1. เขียนสรุปความรู้ที่ได้ถูกต้องอย่างน้อย 80 % 2. นักเรียนตอบคำถามในแบบฝึกหัด ถูกต้องอย่างน้อย 70 % ของจำนวนข้อทั้งหมด 3. มีระดับการประเมินพฤติกรรมอยู่ในเกณฑ์ไม่ต่ำกว่าระดับ 3 คือ ดี 12 กิจกรรมเสนอแนะ นักเรียนสามารถนำความรู้เรื่องแรงเสียดทานไปใช้ในชีวิตประจำวันอย่างไร โดยออกแบบการใช้แรงเสียดทานใน ชีวิตประจำวันมา 3 อย่างและนำเสนอ ในรูปแบบโปสเตอร์ 13. บันทึกผลหลังการสอน 13.1 ด้านความรู้ K (Knowledge) จากการสอน เรื่อง ............................................................... ชั้น ..................... วันที่ .......... ................... ปรากฏว่า มีนักเรียนทั้งหมด ............. คน เมื่อวัดผลประเมินผลแล้ว มีนักเรียน อยู่ในระดับดี จำนวน ............. คน คิดเป็นร้อยละ ............. อยู่ในระดับปานกลาง จำนวน ............. คน คิดเป็นร้อยละ ............. อยู่ในระดับปรับปรุง จำนวน ............. คน คิดเป็นร้อยละ ............. 13.2 ด้านทักษะและการปฏิบัติ P (Practice) ............................................................................................................................. ............................................ 13.3 ด้านเจตคติหรือคุณลักษณะอันพึงประสงค์ A (Attitude) ............................................................................................................................. ............................................
ปัญหา/อุปสรรค/แนวทางแก้ไข ............................................................................................................................. ......................................................... ...................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ......................................................... ............................................................................................................................. ......................................................... ข้อเสนอแนะ ..................................................................................................................................................... ................................. ............................................................................................................................. ......................................................... ...................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ......................................................... ลงชื่อ ........................................................................ ( นางสาวนุชรา กุลรักษา ) ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะ ชำนาญการพิเศษ ความเห็นของหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้ ............................................................................................................................. ......................................................... ............................................................................................................................................................... ....................... ............................................................................................................................. ......................................................... ...................................................................................................................................................................................... ลงชื่อ ........................................................................ หัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้ ( นายสุธี ผลดี )
ความเห็นของหัวหน้าสถานศึกษา/ผู้ที่ได้รับมอบหมาย ได้ทำการตรวจแผนการเรียนรู้ของ นางสาวนุชรา กุลรักษา แล้วมีความคิดเห็นดังนี้ 1. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่น ๆ ...................................................................................................................................................... .......... ........................................................................................................................ ........................................ ............................................................................................................................. ................................... ลงชื่อ ........................................................................ (นายสัมฤทธิ์ ผิวนิ่ม ) ตำแหน่ง รองผู้อำนวยการกลุ่มบริหารงานวิชาการ
ใบความรู้ เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ 1. เวกเตอร์ของแรง แรง (force) หมายถึง สิ่งที่สามารถทำให้วัตถุที่อยู่นิ่งเคลื่อนที่หรือทำให้วัตถุที่กำลังเคลื่อนที่มี ความเร็วเพิ่มขึ้นหรือช้าลง หรือเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุได้ ปริมาณทางฟิสิกส์ มี 2 ชนิด คือ 1. ปริมาณเวกเตอร์ (vector quality) หมายถึง ปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทาง เช่น แรง ความเร็ว ความเร่ง โมเมนต์ โมเมนตัม น้ำหนัก เป็นต้น 2. ปริมาณสเกลาร์(scalar quality) หมายถึง ปริมาณที่มีแต่ขนาดอย่างเดียว ไม่มีทิศทาง เช่น เวลา พลังงาน ความยาว อุณหภูมิ เวลา พื้นที่ ปริมาตร อัตราเร็ว เป็นต้น การเขียนเวกเตอร์ของแรง การเขียนใช้ความยาวของส่วนเส้นตรงแทนขนาดของแรง และหัวลูกศรแสดงทิศทางของแรง 2. การเคลื่อนที่ในหนึ่งมิติ 2.1 การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง แบ่งเป็น 2 แบบ คือ 1. การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงที่ไปทิศทางเดียวกันตลอด เช่น โยนวัตถุขึ้นไปตรงๆ รถยนต์ กำลังเคลื่อนที่ ไปข้างหน้าในแนวเส้นตรง 2. การเคลื่อนที่ในแนวเส้นเส้นตรง แต่มีการเคลื่อนที่กลับทิศด้วย เช่น รถแล่นไปข้างหน้าในแนวเส้นตรง เมื่อรถมีการเลี้ยวกลับทิศทาง ทำให้ทิศทางในการเคลื่อนที่ตรงข้ามกัน 2.2 อัตราเร็ว ความเร่ง และความหน่วงในการเคลื่อนที่ของวัตถุ 1. อัตราเร็วในการเคลื่อนที่ของวัตถุ คือระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ใน 1 หน่วยเวลา 2. ความเร่งในการเคลื่อนที่ หมายถึง ความเร็วที่เพิ่มขึ้นใน 1 หน่วยเวลา เช่น วัตถุตกลงมาจากที่สูงใน แนวดิ่ง 3. ความหน่วงในการเคลื่อนที่ของวัตถุ หมายถึง ความเร็วที่ลดลงใน 1 หน่วยเวลา เช่น โยนวัตถุขึ้นตรงๆ ไปในท้องฟ้า 3. การเคลื่อนที่แบบต่างๆ ในชีวิตประจำวัน 3.1 การเคลื่อนที่แบบวงกลม หมายถึง การเคลื่อนที่ของวัตถุเป็นวงกลมรอบศูนย์กลาง เกิดขึ้นเนื่องจากวัตถุ ที่กำลังเคลื่อนที่จะเดินทางเป็นเส้นตรงเสมอ แต่ขณะนั้นมีแรงดึงวัตถุเข้าสู่ศูนย์กลางของวงกลม เรียกว่า แรงเข้าสู่ ศูนย์กลางการเคลื่อนที่จึงทำให้วัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลมรอบศูนย์กลาง เช่น การโคจรของดวงจันทร์รอบโลก 3.2 การเคลื่อนที่ของวัตถุในแนวราบ เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุขนานกับพื้นโลก เช่น รถยนต์ที่กำลังแล่น อยู่บนถนน 3.3 การเคลื่อนที่แนววิถีโค้ง เป็นการเคลื่อนที่ผสมระหว่างการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งและในแนวราบ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน นิวตัน ได้สรุปหลักการเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุทั้งที่อยู่ในสภาพอยู่นิ่งและในสภาเคลื่อนที่ ดังนี้ กฎข้อที่ 1 วัตถุถ้าหากว่ามีสภาพหยุดนิ่งหรือเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ มันยังจะคงสภาพเช่นนี้ต่อไป หากไม่มีแรงที่ไม่สมดุลจากภายนอกมากระทำ กฎข้อที่ 2 ถ้าหากมีแรงที่ไม่สมดุลจากภายนอกมากระทำต่อวัตถุ แรงที่ไม่สมดุลนั้นจะเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลง โมเมนต์ตัมเชิงเส้นของวัตถุ กฎข้อที่ 3 ทุกแรงกริยาที่กระทำ จะมีแรงปฏิกิริยาที่มีขนาดที่เท่ากันแต่มีทิศทางตรงกันข้ามกระทำตอบเสมอ
กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 1 และข้อที่ 3 เราได้ใช้ในการศึกษาในวิชาสถิตยศาสตร์ มาแล้วสำหรับในการศึกษาพลศาสตร์ เรา จึงสนใจในกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองมากกว่า แรงเสียดทาน (friction force) 1.แรงเสียดทาน (friction force) เป็นแรงที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัส 2 ผิว พยายามต่อต้านไม่ให้ผิวทั้งสอง เคลื่อนที่ผ่านกัน แรงเสียดทานมีผลต่อการเคลื่อนที่ คือ พยายามต่อต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุค่าของแรงเสียด ทานจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับลักษณะของผิวสัมผัส แรงกดวัตถุลงบนพื้นสัมผัสและชนิดของวัตถุที่สัมผัส 2.ทิศทางของแรงเสียดทาน ทิศของแรงเสียดทานจะมีทิศสวนทางกับการเคลื่อนที่ เวลาจะดูทิศของแรงเสียด ทาน ให้ดูที่จุดผิวสัมผัสว่าผิวสัมผัสเคลื่อนที่อย่างไร แรงเสียดทานจะสวนทิศการเคลื่อนที่นี้แรงเสียดทานขณะรถ แล่นกับแรงเสียดทานขณะขับรถเบรกต่างกัน แรงเสียดทานขณะรถแล่น ผิวสัมผัสหมุนไปข้างหลัง แรงเสียดทาน มีทิศไปข้างหน้า ก. รถแล่นจากซ้ายไปขวา ยางรถหมุนเคลื่อนที่จากขวาไปซ้าย แรงเสียดทาน F มีทิศจากซ้ายไปขวา ข. รถแล่นถอยหลังจากขวาไปซ้าย ยางรถหมุนเคลื่อนที่จากซ้ายไปขวา แรงเสียดทาน F มีทิศทางจากขวาไปซ้าย ค. รถเบรกล้ออยู่นิ่งแต่รถจะแล่นไปต่อจากเดิม คือ จากขวาไปซ้าย แรงเสียดทานมีทิศจากซ้ายไปขวา