แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2...
TRANSCRIPT
![Page 1: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/1.jpg)
บทท 2
แรงและกฎการเคลอนท (Force and Laws of Motion )
แรง
ค าศพทเกยวของ
กฎการเคลอนทของนวตน 1 PHYSICS CMRU
![Page 2: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/2.jpg)
นยามของแรง
2 PHYSICS CMRU
![Page 3: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/3.jpg)
ประเภทของแรงตามการสมผส
PHYSICS CMRU 3
![Page 4: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/4.jpg)
ประเภทของแรงในธรรมชาต
นกฟสกสแบงแรงในธรรมชาตเปนแรงพนฐาน 4 ชนดคอ 1) แรงโนมถวง (gravitational force) คอแรงดงดดระหวางมวลของวตถ 2) แรงแมเหลกไฟฟา (electromagnetic forces) เปนแรงทเกดขนระหวางประจไฟฟา ทอยนงหรอก าลงเคลอนท 3) แรงนวเคลยรแบบเขม (strong nuclear forces) เปนแรงทเกดขนภายใน นวเคลยส สงผลใหอนภาคภายในนวเคลยสรวมตวกนอยได 4) แรงนวเคลยรแบบออน (weak nuclear forces) เปนแรงทเกยวของกบการสลายตวของ สสาร
PHYSICS CMRU 4
![Page 5: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/5.jpg)
การค านวณเกยวกบแรง
5
Ex. 1 จากรปจงหาเวกเตอรลพธ
![Page 6: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/6.jpg)
การค านวณเกยวกบแรง
6
Ex. 2
![Page 7: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/7.jpg)
ตวอยางเรอง แรงและกฎการเคลอนทของนวตน Ex. 3 ค านวณหาองคประกอบตามแนวแกน x และแกน y ของแรงลพธ จากนนหาขนาดและทศทางของ
แรงลพธ
PHYSICS CMRU 7
![Page 8: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/8.jpg)
ค าศพททเกยวของ
8
![Page 9: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/9.jpg)
มวลและน าหนก
9 PHYSICS CMRU
…
![Page 10: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/10.jpg)
มวลและน าหนก
10 ถานกเรยนหนก 490 N บนโลก นกเรยนจะหนกเทาไหรบนดาวองคาร และนกเรยนจะมมวลเทาไรบนดาวองคาร
![Page 11: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/11.jpg)
มวลและน าหนก
11 ถานกเรยนหนก 490 N บนโลก นกเรยนจะหนกเทาไหรบนดาวองคาร และนกเรยนจะมมวลเทาไรบนดาวองคาร
มวลของนกเรยน
น าหนกของนกเรยนบนดาวองคาร
![Page 12: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/12.jpg)
กฎของนวตน Newton’s Law of Motion
• กฎขอท 1 กฎความเฉอยหรอกฎความสมดล • อธบายกรณวตถอยนง หรอมความเรวคงท
• 2 กฎขอท 2
• อธบายขณะวตถเคลอนทดวยความเรง a
• 3 กฎขอท 3 • อธบายแรงปฏกรยา
PHYSICS CMRU 12
![Page 13: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/13.jpg)
PHYSICS CMRU 13
กฎการเคลอนทขอ 1 ของนวตน (Newton’s First Law of Motion)
13
![Page 14: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/14.jpg)
สภาพสมดลของวตถ
14
![Page 15: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/15.jpg)
สภาพสมดลของวตถ
15
![Page 16: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/16.jpg)
สมดลตอการหมน
16
ภายใตสมดลตอการหมนพบวา “ผลรวมของโมเมนตตามเขมนาฬการอบจดหมนใดเทากบผลรวมของโมเมนตทวนเขมนาฬการอบจดหมนนน”
Mทวน = Mตาม
=
ถาวตถอยท งในสมดลตอการเลอนท และสมดลตอการหมน เราเรยกวา วตถอยในสมดลสมบรณ ( Absolute equilibrium)
![Page 17: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/17.jpg)
ตวอยางวตถทอยภายใตกฎการเคลอนทขอท 1 ของนวตน • วตถทหยดนง เชน หนงสอ ทวางไวเฉยๆ จะไมมการเปลยนแปลงถาไมมอะไรมากระท าตอมน • รถทเคลอนทดวยความเรว 40 กโลเมตร/ชวโมง จะยงคงเคลอนทดวยความเรวเทาเดม จนกวา
เราจะเหยยบเบรก หรอ เหยยบคนเรง • การเหยยบเบรก หรอ เหยยบคนเรงเปนการออกแรงกระท าตอรถ • เชอกทถกดงสองขางดวยแรงเทากน จะหยดนงอยต าแหนงเดม • มแรงกระท าตอเชอก 2 แรง แตกระท าในทศตรงขามกน ดงดวยขนาดเทากน จงหกลางกน ท า
ใหเชอกอยนงตรงกลาง • ดาวเคราะหจะเคลอนทรอบดวงอาทตยเปนแนวเดมตลอดจนกวาจะมวตถมาชน • การเคลอนทในลกษณะรกษาสภาพการเคลอนทหรอตานการเคลอนทของวตถ เชน การไถลไปทางขวาของวตถเมออยในรถทก าลงเลยวซาย เปนตน • การตานการเคลอนทของบนได(เคลอนไปทางขวา) เมอมแรงกระท าจากรถคนสด า(ไป
ทางซาย) 17
![Page 18: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/18.jpg)
18
T
m
60
T1 sin 60
Ex.4 แขวนวตถมวล m ดวยเชอกเบา ท ามม 60 องศา ดงรป ถาขนาดของแรงตงเชอกตามแนวระดบเทากบ 50 N จงหาแรง T และมวล m
![Page 19: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/19.jpg)
19
กฎขอ 2 ของนวตน(Newton’s Second Law of Motion)
PHYSICS CMRU
![Page 20: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/20.jpg)
ตวอยางการเคลอนทดวยความเรง
PHYSICS CMRU 20
![Page 21: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/21.jpg)
PHYSICS CMRU 21
กฎขอ 2 ของนวตน (Newton’s Second Law of Motion)
![Page 22: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/22.jpg)
PHYSICS CMRU 22
กฎขอ 3 ของนวตน (Newton’s Third Law of Motion)
![Page 23: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/23.jpg)
กฎขอ 3 ของนวตน(Newton’s Third Law of Motion)
23 PHYSICS CMRU
![Page 24: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/24.jpg)
กฎขอ 3 ของนวตน(Newton’s Third Law of Motion)
PHYSICS CMRU 24
![Page 25: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/25.jpg)
กฎขอ 3 ของนวตน (Newton’s Third Law of Motion)
25 PHYSICS CMRU
![Page 26: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/26.jpg)
หลกการเขยนแรงภายนอกกระท าวตถ 1. ตองมน าหนกทศดงลงพนเสมอ 2. ถาพจารณาเหนวา วตถกดพน จะมแรง N จากพนกระท าตงฉากตอวตถ
3. ถาพนฝด จะมแรงเสยดทานสถตหรอแรงเสยดทานจลน ทศตรงขามการเคลอนท 4. แรงตงเชอกจะมทศออกจากวตถเสมอ
26
พจารณาแรงปฏกรยาทพนกระท าตอวตถในทศตงฉาก
![Page 27: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/27.jpg)
PHYSICS CMRU 27
5. ถาใชแรง 3.0 นวตน กระท าตอมวล 0.6 กโลกรม วตถจะเคลอนทดวยความเรงเทาใด 6. จะตองใชแรงขนาดเทาใดกระท าตอมวล 0.5 กโลกรม จงจะท าใหวตถนนเคลอนทดวยความเรง 4 m/s2
![Page 28: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/28.jpg)
Ex.7 คานขนาดสม าเสมอมมวล 10 kg ยาว 10 m ปลายดานหนงตดบานพบกบผนง และปลายคานอกดานหนง แขวนดวยเชอกท ามม 30 ดงรป จงหาแรงปฏกรยาทบานพบกระท าตอคาน
PHYSICS CMRU 28
![Page 29: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/29.jpg)
แรงเสยดทาน ( friction ) • แรงเสยดทาน หมายถง แรงทตอตานการเคลอนทของวตถโดยเกดขนระหวาง
ผวสมผสของวตถกบผวของพน แรงเสยดทานมทศตรงขามกบการเคลอนทของวตถ
ปจจยทมผลตอแรงเสยดทาน
1. มวล วตถทมมวลมากจะกดทบลงบนพนผวมาก จะมแรงเสยดทานมากกวาวตถทมมวลนอยซงจะกดทบลงบนพนผวนอย
2. ลกษณะผวสมผส ผวสมผสทเรยบจะเกดแรงเสยดทานนอยกวาผวสมผสทขรขระ PHYSICS CMRU 29
![Page 30: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/30.jpg)
ประเภทของแรงเสยดทาน 1. แรงเสยดทานสถต (Static Friction) คอ แรงเสยดทานทเกดขนระหวางผวสมผส
ของวตถยงไมเคลอนท (อยนง) จนกระทงวตถเรมเคลอนท เชน ออกแรงผลกรถแลวรถยงอยนง เปนตน
2. แรงเสยดทานจลน (Kinetic Friction) คอ แรงเสยดทานทเกดขนระหวางผวสมผสของวตถขณะทวตถก าลงเคลอนทดวยความเรวคงตว เชน การกลงของวตถ การลนไถลของวตถและการไหลของวตถ เปนตน
PHYSICS CMRU 30
![Page 31: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/31.jpg)
แรงเสยดทาน
PHYSICS CMRU 31
![Page 32: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/32.jpg)
32
![Page 33: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/33.jpg)
Ex. 8 วตถวางบนพนมความฝด เมอถกดงดวยแรง F=10N วตถพอดเคลอนท (แตไมเคลอนท) จงหา สปส. เสยดทานสถต
M=2 kg F
33 PHYSICS CMRU
Ex.9 จากตวอยางทผานมา ถาวตถวางบนพนมความฝด เมอถกดงดวยแรง F= 5 N วตถเคลอนทดวยความเรวคงท จงหา สปส เสยดทานจลน
![Page 34: แรงและกฎการเคลื่อนที่ · 2016-09-05 · บทที่ 2 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ... • มีแรงกระทาต่อเชือก](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040210/5e61dbfa1941c12f8269fe20/html5/thumbnails/34.jpg)
เสถยรภาพและการทรงตว
34
c.g ยอมาจาก center of gravity คอ จดศนยถวง
หากสงเกตวตถตาง ๆ ทเปนของแขงและมรปทรงการวางวตถบนพนระนาบจะมลกษณะสมดลไดจะขนอยกบต าแหนงและแนวของจดศนยถวง จดศนยถวง คอจดทเหมอนต าแหนงทรวมของน าหนกของวตถทงกอน