แรงเสียดทาน
แรงเสียดทาน หมายถึง แรงที่ใช้ต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ
กำหนดให้วัตถุมวล N มีน้ำหนัก mg วางอยู่บนพื้นราบ ดังรูป
โดย N คือ แรงปฏิกิริยาของพื้นที่กระทำต่อวัตถุ
mg คือ น้ำหนักของวัตถุที่กระทำต่อพื้น (กดลงพื้น)
เราสามารถพิจารณาผลที่เกิดขึ้นกับวัตถุได้ในหลายๆ กรณี ดังต่อไปนี้
1.เมื่อวัตถุอยู่นิ่ง ไม่มีแรงภายนอกมากระทำให้วัตถุเคลื่อนที่ แรงเสียดทานจะมีค่าเท่ากับศูนย์
2.เมื่อมีแรงภายนอกมากระทำ มีผลให้วัตถุเคลื่อนที่ไปทางซ้าย แรงเสียดทานจะมีทิศทางไปทางขวา คือมีทิศตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ และกระทำต่อผิวล่างของวัตถุที่สัมผัสกับพื้น ดังรูป
โดย F แทน แรงที่ใช้ดึงให้วัตถุเคลื่อนที่
f แทน แรงเสียดทาน
ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสม่ำเสมอจะได้ว่า F = f นั่นคือ แรงภายนอกที่กระทำให้วัตถุเคลื่อนที่จะมีค่าเท่ากับแรงเสียดทาน
3.เมื่อมีแรงกระทำกับวัตถุเดิมแต่มีทิศที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ไปทางขวา แรงเสียดทานจะมีทิศทางไปทางซ้ายคอยต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ โดย F แทน แรงที่ใช้ดึงให้วัตถุเคลื่อนที่
f แทน แรงเสียดทาน
ประเภทของแรงเสียดทาน
แรงเสียดทานแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
1.แรงเสียดทานสถิต (Static Friction) เป็นแรงเสียดทานซึ่งเกิดจากผิววัตถุ 2 ชนิด มาสัมผัสกัน พบว่า แรงเสียดทานที่เกิดจะมีค่าไม่คงที่ จะมีปริมาณเท่ากับแรงที่มากระทำและจะมีค่าสูงสุดเมื่อวัตถุเริ่มเคลื่อนที่
2.แรงเสียดทานจลน์ (Kinetic Friction) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดกับผิวของวัตถุทั้ง 2 ชนิด ในขณะที่วัตถุกำลังเคลื่อนที่ เช่น การกลิ้งของวัตถุ การลื่นไถลของวัตถุ และการไหลของวัตถุ เป็นต้น
แรงเสียดทานเนื่องจากการกลิ้งของวัตถุและแรงเสียดทานเนื่องจากการลื่นไถลของวัตถุนั้นขนาดของแรงเสียดทานจะขึ้นอยู่กับน้ำหนักของวัตถุ ตัวอย่างเช่น เราสามารถดันรถยนต์ที่เข้าเกียร์ว่างไว้ให้เคลื่อนที่ได้ง่ายกว่าการดันรถบรรทุกขนาดใหญ่ เป็นต้น
นอกจากนี้แรงเสียดทานยังขึ้นอยู่กับลักษณะและประเภทของผิวหน้าของพื้นที่วัตถุสัมผัส พื้นผิวหน้าขรุขระจะทำให้เกิดแรงเสียดทานมากกว่าพื้นที่มีผิวหน้าเรียบ ตัวอย่างเช่น แรงเสียดทานบนพื้นทรายมีค่ามากกว่าแรงเสียดทานบนพื้นคอนกรีตที่เป็นทางวิ่งของสเกตบอร์ด ส่วนแรงเสียดทานจะเกิดขึ้นน้อยมาก เมื่อคนดันกล่องไม้ให้เคลื่อนที่บนพื้นที่มีผิวหน้าเรียบ
แรงเสียดทานเนื่องจากของไหล เช่น น้ำ ลม หรืออากาศ จะเกิดขึ้นเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ข้าม ขวาง หรือผ่านเข้าไปในของไหลหรืออากาศ ตัวอย่างเช่น เมื่อเราถีบรถจักรยานปะทะลม หรือว่ายดำน้ำลงไปยังก้นสระหรือในทะเล ในของไหลนี้แรงเสียดทานของวัตถุจะขึ้นอยู่กับขนาด รูปร่าง และความเร็วของวัตถุด้วย
สัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน
สัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน เป็นอัตราส่วนระหว่างแรงที่กระทำให้วัตถุเคลื่อนที่กับแรงที่กดลงบนพื้นผิวสัมผัส นักวิทยาศาสตร์ใช้อักษรมิว เป็นสัญลักษณ์แทน สัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน
แรงเสียดทาน หมายถึง แรงที่ใช้ต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ
กำหนดให้วัตถุมวล N มีน้ำหนัก mg วางอยู่บนพื้นราบ ดังรูป
โดย N คือ แรงปฏิกิริยาของพื้นที่กระทำต่อวัตถุ
mg คือ น้ำหนักของวัตถุที่กระทำต่อพื้น (กดลงพื้น)
เราสามารถพิจารณาผลที่เกิดขึ้นกับวัตถุได้ในหลายๆ กรณี ดังต่อไปนี้
1.เมื่อวัตถุอยู่นิ่ง ไม่มีแรงภายนอกมากระทำให้วัตถุเคลื่อนที่ แรงเสียดทานจะมีค่าเท่ากับศูนย์
2.เมื่อมีแรงภายนอกมากระทำ มีผลให้วัตถุเคลื่อนที่ไปทางซ้าย แรงเสียดทานจะมีทิศทางไปทางขวา คือมีทิศตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ และกระทำต่อผิวล่างของวัตถุที่สัมผัสกับพื้น ดังรูป
โดย F แทน แรงที่ใช้ดึงให้วัตถุเคลื่อนที่
f แทน แรงเสียดทาน
ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสม่ำเสมอจะได้ว่า F = f นั่นคือ แรงภายนอกที่กระทำให้วัตถุเคลื่อนที่จะมีค่าเท่ากับแรงเสียดทาน
3.เมื่อมีแรงกระทำกับวัตถุเดิมแต่มีทิศที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ไปทางขวา แรงเสียดทานจะมีทิศทางไปทางซ้ายคอยต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ โดย F แทน แรงที่ใช้ดึงให้วัตถุเคลื่อนที่
f แทน แรงเสียดทาน
ประเภทของแรงเสียดทาน
แรงเสียดทานแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
1.แรงเสียดทานสถิต (Static Friction) เป็นแรงเสียดทานซึ่งเกิดจากผิววัตถุ 2 ชนิด มาสัมผัสกัน พบว่า แรงเสียดทานที่เกิดจะมีค่าไม่คงที่ จะมีปริมาณเท่ากับแรงที่มากระทำและจะมีค่าสูงสุดเมื่อวัตถุเริ่มเคลื่อนที่
2.แรงเสียดทานจลน์ (Kinetic Friction) เป็นแรงเสียดทานที่เกิดกับผิวของวัตถุทั้ง 2 ชนิด ในขณะที่วัตถุกำลังเคลื่อนที่ เช่น การกลิ้งของวัตถุ การลื่นไถลของวัตถุ และการไหลของวัตถุ เป็นต้น
แรงเสียดทานเนื่องจากการกลิ้งของวัตถุและแรงเสียดทานเนื่องจากการลื่นไถลของวัตถุนั้นขนาดของแรงเสียดทานจะขึ้นอยู่กับน้ำหนักของวัตถุ ตัวอย่างเช่น เราสามารถดันรถยนต์ที่เข้าเกียร์ว่างไว้ให้เคลื่อนที่ได้ง่ายกว่าการดันรถบรรทุกขนาดใหญ่ เป็นต้น
นอกจากนี้แรงเสียดทานยังขึ้นอยู่กับลักษณะและประเภทของผิวหน้าของพื้นที่วัตถุสัมผัส พื้นผิวหน้าขรุขระจะทำให้เกิดแรงเสียดทานมากกว่าพื้นที่มีผิวหน้าเรียบ ตัวอย่างเช่น แรงเสียดทานบนพื้นทรายมีค่ามากกว่าแรงเสียดทานบนพื้นคอนกรีตที่เป็นทางวิ่งของสเกตบอร์ด ส่วนแรงเสียดทานจะเกิดขึ้นน้อยมาก เมื่อคนดันกล่องไม้ให้เคลื่อนที่บนพื้นที่มีผิวหน้าเรียบ
แรงเสียดทานเนื่องจากของไหล เช่น น้ำ ลม หรืออากาศ จะเกิดขึ้นเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ข้าม ขวาง หรือผ่านเข้าไปในของไหลหรืออากาศ ตัวอย่างเช่น เมื่อเราถีบรถจักรยานปะทะลม หรือว่ายดำน้ำลงไปยังก้นสระหรือในทะเล ในของไหลนี้แรงเสียดทานของวัตถุจะขึ้นอยู่กับขนาด รูปร่าง และความเร็วของวัตถุด้วย
สัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน
สัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน เป็นอัตราส่วนระหว่างแรงที่กระทำให้วัตถุเคลื่อนที่กับแรงที่กดลงบนพื้นผิวสัมผัส นักวิทยาศาสตร์ใช้อักษรมิว เป็นสัญลักษณ์แทน สัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น