fbpx

ฟิสิกส์ แรงและกฏการเคลื่อนที่

แรงและกฏการเคลื่อนที่

สรุปเนื้อหา แรงและกฏการเคลื่อนที่ คืออะไร

แรง (Force, F) คือ สิ่งที่กระทำต่อวัตถุ แล้วทําให้วัตถุเปลี่ยนแปลงจากสภาพเดิม โดยอาจจะสัมผัสกับวัตถุหรือไม่สัมผัสวัตถุก็ได้ แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ มีทั้งขนาดและทิศทาง หน่วยของแรง คือ นิวตัน ( N ) ซึ่งแรงมีหลายชนิด ได้แก่

  • แรงดึง ที่ทำให้วัตถุยืดออกหรือแยกจากกัน
  • แรงอัดหรือแรงกด ที่ทำให้วัตถุถูกบีบตัว
  • แรงบิด ที่ทำให้วุตถุบิดเป็นเกลียว
  • แรงเฉือน ที่ทำให้วัตถุขนานกับแรงที่กระทำ

ซึ่งผลของแรงเมื่อกระทำต่อวัตถุจะเปลี่ยนสภาพนิ่ง ให้การเป็นเคลื่อนที่ไดเและมีความเร็ว ทำให้สิ่งที่กำลังเคลื่อนที่ เปลี่ยนทิศทางและเปลี่ยนอัตราเร็ว หรืออาจะเปลี่ยนสภาพรูปร่างไป

หมายเหตุ :

  • แรงที่กระทำไปในทิศทางเดียวกับการเคลื่อนที่ จะทำให้วัตถุมีความเร็วเพิ่มขึ้น
  • แรงที่กระทำไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ จะทำให้วัตถุมีความเร็วลดลง

 

แรงลัพธ์คืออะไร มีวิธีการหายังไงบ้าง

แรงลัพธ์ คือ การรวมหรือผลบวกของแรงย่อยทั้งหมด มีขนาดจากจุดเริ่มต้นถึงหัวลูกศรของแรงสุดท้าย และมีทิศจากจุดเริ่มต้นถึงจุดสุดท้าย การหาแรงลัพธ์สามารถทำได้ 2 วิธี ได้แก่

การหาแรงลัพธ์
การหาแรงลัพธ์
การหาแรงลัพธ์
การหาแรงลัพธ์
การหาแรงลัพธ์
การหาแรงลัพธ์
การหาแรงลัพธ์
การหาแรงลัพธ์

 

มวล แรง และกฎการเคลื่อนที่

มวล ( mass ; m ) ของวัตถุ คือ ปริมาณที่บอกให้ทราบว่าวัตถุใดมีความเฉื่อยมากหรือน้อย มีหน่วยเป็นกิโลกรัม ( kg )

นํ้าหนัก ( Weight ; W) ของวัตถุ คือ แรงที่โลกดึงดูดวัตถุ และทิศลงในแนวดิ่ง มีหน่วยเป็นนิวตัน (N) โดยการคำนวณน้ำหนัก สามารถหาได้จากสูตร

มวล แรง และกฎการเคลื่อนที่

กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันเกี่ยวกับแรงทำกระทำต่อวัตถุ การพิจารณาจะได้จากกฎของนิวตัน 3 ข้อ ได้แก่

1. การเคลื่อนที่ ข้อที่ 1 ของนิวตัน

“ถ้าแรงลัพธ์กระทำต่อวัตถุเป็นศูนย์ วัตถุนั้นจะคงสภาพอยู่นิ่ง หรือสภาพเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ในแนวเส้นตรง นั่นคือ วัตถุจะไม่เปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่”

∑F = 0

สำหรับกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 1 ของนิวตัน มีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า กฎแห่งความแห่งความเฉื่อย (Law of Inertia) ซึ่งเป็นกฎที่ใช้อธิบายกฎการเคลื่อนที่ข้อ 1 จากคุณสมบัติที่ใช้ต้านต่อการเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุนั่นเอง

หมายเหตุ กฎข้อที่ 1 ของนิวตันก็คือ กฎแห่งการดุลต่อการเลื่อนตำแหน่งนั่น มักจะถูกใช้ต่อไปในเรื่องสมดุลนั่นเอง

2. กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตัน

“ถ้ามีแรงลัพธ์ที่ไม่เป็นศูนย์มากระทำต่อวัตถุจะทำให้วัตถุนั้นเคลื่อนที่ด้วยความเร่งซึ่งมีทิศเดียวกับแรงลัพธ์ที่มากระทำขนาดความเร่งนี้จะแปรผันตรงกับขนาดของแรงลัพธ์และแปรผกผันกับมวลของวัตถุ”

∑F = ma

3. กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 3 ของนิวตัน

“ถ้าแรงกิริยา (Action Force) กระทำต่อวัตถุย่อมทำให้เกิดแรงปฏิกิริยา (Reaction Force) ขึ้นโดยมีขนาดเท่ากับกิริยาแต่มีทิศตรงกันข้าม”

F action = F reaction

 

ทุกครั้งที่วัตถุสิ่งหนึ่งออกแรงกระทำต่อวัตถุอีกสิ่งหนึ่งวัตถุที่ถูกกระทำออกแรงโต้ตอบเสมอ เช่น ถ้าเรายืนอยู่บนสเก็ตแล้วใช้มือดันกำแพงกำแพงจะออกแรงผลักมือเราในทิศตรงกันข้ามทำให้เราเคลื่อนที่ถอยหลัง โดย

  • แรงที่มากระทำต่อวัตถุเรียกว่าแรงกิริยา (Action Force)
  • แรงที่โต้ตอบกับเราเรียกว่าแรงปฏิกิริยา (Reaction Force)
  • ทั้งคู่รวมเรียกว่าแรงคู่กิริยา-ปฏิกิริยา

หมายเหตุ :

  • แรงคู่กิริยา-ปฏิกิริยา จะเกิดได้ทั้งกรณีที่วัตถุสัมผัสกัน หรือไม่สัมผัสกันก็ได้
  • แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยากระทำต่อวัตถุคนละก้อน เราจะหาลัพธ์ของแรงทั้งสองไม่ได้
  • แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยามีขนาดเท่ากันเสมอ ไม่ว่าระบบจะอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่ก็ตาม

 

แรงเสียดทาน (Friction)

แรงเสียดทาน คือ แรงที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัส 2 ผิว พยายามต่อต้านไม่ให้ผิวทั้งสองเคลื่อนที่ผ่านกัน แรงเสียดทานมีผลต่อการเคลื่อนที่ คือ พยายามต่อต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ ค่าของแรงเสียดทานจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับลักษณะของผิวสัมผัส แรงกดวัตถุลงบนพื้นสัมผัส และชนิดของวัตถุที่สัมผัส

แรงเสียดทาน
แรงเสียดทาน

 

แรงเสียดทาน แบ่งเป็น 2 ชนิด ได้แก่

  • แรงเสียดทานสถิต เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุอยู่นิ่งจนถึงเริ่มต้นเคลื่อนที่
  • แรงเสียดทานจลน์ เป็นแรงเสียดทานขณะวัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว ซึ่งจะมีค่าน้อยกว่าแรงเสียดทานสถิต
สรุปสูตร แรงเสียดทาน
สรุปสูตร แรงเสียดทาน

 

สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน คืออะไร

สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน คือ อัตราส่วนของแรงเสียดทานต่อแรงปฏิกิริยาในแนว ตั้งฉากจากนิยามของสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน โดยแบ่งออกเป็น 2 ชนิด ได้แก่

  1. สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิต คือ อัตราส่วนของแรงเสียดทานสถิตต่อแรงปฎิกิริยาในแนวตั้งฉาก
  2. สัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลน์ คือ อัตราส่วนของแรงเสียดทานจลน์ต่อแรงปฏิกิริยาในแนวตั้งฉาก
สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน
สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน
แรงเสียดทานขณะใดๆ
แรงเสียดทานขณะใดๆ

 

ตัวอย่างข้อสอบเรื่อง แรงและกฏการเคลื่อนที่

1. วัตถุอยู่ในสภาพนิ่ง เมื่อออกแรง 2 นิวตัน กระทำในแนวขนานกับพื้นราบเป็นเวลานาน 3 วินาที วัตถุก้อนนี้เคลื่อนไปได้ไกล 27 เมตร มวลของวัตถุเป็นเท่าใด

ก. 0.33 kg
ข. 0.66 kg
ค. 3.33 kg
ง. 6.66 kg

2. เมื่อตกต้นไม้ลงมากระทบพื้นจะรู้สึกเจ็บ เหตุที่เจ็บอธิบายได้ด้วยกฎทางฟิสิกส์ข้อใด

ก. กฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน
ข. กฎข้อที่สองของนิวตัน
ค. กฎข้อที่สามของนิวตัน
ง. กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน

3. เมื่อเชื้อเพลิงของจรวดถูกเผาไหม้แล้วพ่นแก๊สออกไปทําให้เกิดแรงขับเคลื่อนจรวดคงตัว ความเร่งของจรวดจะเป็นอย่างไร

ก. มีขนาดลดลง เพราะเชื้อเพลิงเหลือน้อยลง
ข. มีขนาดมากขึ้น เพราะนํ้าหนักของจรวดลดลง
ค. มีขนาดเป็นศูนย์ เพราะแรงขับดันคงตัวทําให้ความเร็วคงที่
ง. มีขนาดคงตัว เพราะแรงขับดันคงตัวตามกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตัน

4. วางลังไม้บนกระบะรถบรรทุกที่หยุดนิ่ง ถ้ารถบรรทุกออกตัวด้วความเร่งมากกว่า 7 เมตร/(วินาที)2 ไปตามถนนราบ จะทําให้ลังไม้เริ่มไถลพอดี สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหว่างลังไม้กับกระบะรถบรรทุกมีค่าเท่าใด

ก. 0.5
ข. 0.6
ค. 0.64
ง. 0.7

5. ข้อใดต่อไปนี้สรุปเกี่ยวกับแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสคู่หนึ่งได้ถูกต้อง

ก. สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตมากกว่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลน์เสมอ
ข. แรงเสียดทานสถิตมีขนาดมากกว่าแรงเสียดทานจลน์เสมอ
ค. แรงเสียดทานสถิตมีขนาดน้อยกว่าแรงเสียดทานจลน์เสมอ
ง. มีคําตอบถูกมากกว่า 1 ข้อ

 

ฟิสิกส์ ม. ปลาย ต้องเรียนเรื่องอะไรบ้าง

การเรียนฟิสิกส์ ม.ปลาย ตั้งแต่ฟิสิกส์ ม.4 ฟิสิกส์ ม.5 หรือ ฟิสิกส์ ม.6 นอกจากเรื่องแรงและกฏการเคลื่อนที่ ที่จะต้องเจอแล้ว การเรียนวิชานี้ยังครอบคลุมไปถึงเรื่องอื่น ๆ ด้วย ไม่ว่าจะเป็นเรื่องการเคลื่อนที่แนวตรง, การเคลื่อนที่แบบต่างๆ, กฎนิวตัน, โมเมนตัม, การหมุน, งานและพลังงาน, การเคลื่อนที่แนวโค้ง, การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย, สมดุลกล, คลื่นกล, คลื่นเสียง, คลื่นแสง, ของไหล, ความร้อน, ของแข็งและของไหล , ไฟฟ้าสถิต, ไฟฟ้ากระแสตรง, สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า, ไฟฟ้ากระแสสลับ, ฟิสิกส์อะตอม, ฟิสิกส์นิวเคลียร์ และอื่น ๆ ดังนั้น ใครที่กำลังเตรียมตัวจะเลือกเรียนสายวิทย์ หรือกำลังเรียนสายวิทย์อยู่ ก็จะต้องเจอกับการเรียนเรื่องต่าง ๆ เหล่านี้อย่างแน่นอน

 

ครู ฟิสิกส์

 

คอร์สเรียน Private ตัวต่อตัว

เป็นคอร์สเรียนที่ผู้เรียนสามารถออกแบบการเรียนให้เหมาะกับตัวเองได้เป็นอย่างดี ไม่ว่าจะเรียนเพื่อติวสอบปลายภาค, ติวเพิ่มเกรด, กวดวิชาเข้ามหาวิทยาลัย ก็สามารถเลือกได้ตามแบบที่เราต้องการได้ด้วยหลักสูตรจำนวน 10 ชม. แต่หากใครที่พื้นฐานอ่อนหรืออยากมาเรียนเนื้อหาล่วงหน้าก็สามารถเพิ่มชั่วโมงเรียนให้เหมาะสมกับเราได้

 

เรียน ติว ฟิสิกส์ แรงและกฏการเคลื่อนที่ ตัวต่อตัว
จำนวนนักเรียน จำนวนชั่วโมง

10 ชม.

20 ชม.

30 ชม.

40 ชม.
1 คน 8,000 ฿ 16,000 ฿ 24,000 ฿ 32,000 ฿
2 คน
( ประหยัดถึง 25% )
12,000 ฿ 24,000 ฿ 36,000 ฿ 48,000 ฿
3 คน
( ประหยัดถึง 40% )
14,400 ฿ 28,800 ฿ 43,200 ฿ 57,600 ฿
แถมฟรี 2 ชม. แถมฟรี 4 ชม.
หมายเหตุ :
คอร์สเรียนส่วนตัวออนไลน์ ผ่านทาง Zoom ผู้เรียนสามารถเลือกวันและเวลา เรียนเองได้