เนื้อหาสาระหน่วยที่3

เรื่อง  แรง

 

ชนิดของแรง

1.               แรงโน้มถ่วงของโลก                 น้ำหนักของวัตถุ  ค่าของแรงโน้มถ่วงจะมีค่าเท่ากับมวลคูณกับความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง

                                                                                W = mg

2.               แรงปฎิกิริยาระหว่างผิวสัมผัส        เมื่อวัตถุมีผิวสัมผัสซึ่งกันและกันจะเกิดแรงระหว่าง

ผิวสัมผัสขึ้น  โดยทิศทางของแรงจะมีทิศตั้งฉากกับผิวสัมผัส  ขนาดของแรงระหว่างผิวสัมผัสจะมากหรือน้อยขึ้นกับการสัมผัสว่ามีแรงกระทำมากน้อยเท่าไร

3.                 แรงตึงเชือก              แรงที่เกิดขึ้นจากการที่ทำให้เชือกตึง  โดยดึงปลายเชือกทั้ง  2  ด้าน 

แรงตึงในตัวเชือกที่เกิดขึ้นจะต้องไม่เกินแรงสูงสุดที่เชือกจะรับได้  ค่าของแรงตึงเชือกจะแปรไปตามค่าของแรงที่มากระทำต่อเชือก

4.               แรงจากสปริง (FS)     แรงมี  2  แบบ  คือ  1) แรงดันออก  เมื่อสปริงหดตัวเข้าไป  2) แรงดึงเข้าเมื่อสปริงถูกทำให้ยืดออก

                                                                                F = - kx

5.               แรงเสียดทาน              มี  2 ลักษณะ  คือ 

1) แรงเสียดทานสถิต                 เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุหยุดนิ่งอยู่แล้ว

                                                        fS = mSN

2) แรงเสียดทานจลน์                 เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุเคลื่อนที่หรือหมุน

                                                        fk = mkN

การแยกแรงไปในแนวแกนสมมติ    แบ่งออกเป็น  2 แบบ

1.               การแยกแรงไปในระนาบเดียว (2 มิติ)  

1)            ทำมุมกับแนวแกน x (กำหนด F กับ q)                       

                    y                                                                        

          Fy                     F                                                FX  =  F cos q

                           q                                               Fy  =  F sin q                              

                               FX            x

2)            ทำมุมกับแนวแกน x (กำหนด F กับ q)       

                  y

          Fy                     F                                           FX  =  F  sin a

                 a                                                   Fy  =  F cos a

                               FX            x

 

2.              การแยกแรงไปในแนวหลายระนาบ (3 มิติ) 

2.1       กำหนดขนาดของแรงและมุม f กับ q

การแยกเวกเตอร์ไปในแนวแกน x , y , z

1)            แยกเวกเตอร์ไปบนแกน z กับระนาบ xy

F=   F sin f

Fxy   =   F sin f

2)            แยกเวกเตอร์บนระนาบ xy ไปในแนวแกน xและ y

FX =  F cos f sin q

Fy =  F cos f cos q

F=   F sin f

2.2       กำหนดขนาดของแรงและมุมระหว่างแกนทั้ง 3 

FX =  F cos qx

Fy =  F cos qy

F=   F cos qz

2.3       อาศัยคุณสมบัติของรูปสี่เหลี่ยมคล้ายกัน

 =    = =

การหาค่าผลรวมของแรง

  1. 1.             แนวแรงในแนวเดียวกัน           

         F2                                           F

                                                                                 =  F1 + F2

       F2                                           F

                                                                                 =  F1 -  F2

       F2                                           F

                                                                                 =  F1 + F2 - F3

2. แรง 2  แรงทำมุมกัน

สูตรการบวกเวกเตอร์ 2 เวกเตอร์

             = 

3. การบวกเวกเตอร์โดยการเวกเตอร์ไปในแนวแกน x และ y

                  =