ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

35
บบบบบ 3 บบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบ บบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบ บบบบบบบบบ บบบบบบ บบบบบบ บบบ บบบ บบบบบบ บบบบบบบบ บบบ บบบบบ บบบบบบ บบบบบบบ บบบบบ บบบ บบบบบบ บบบบบ บบบบ

Upload: nangphy29

Post on 21-Jun-2015

1.028 views

Category:

Education


1 download

DESCRIPTION

นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2553

TRANSCRIPT

Page 1: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

บทท�� 3 เรื่��องกฎการื่เคลื่��อนท��ของน�วตั�นแลื่ะ

ความโน�มถ่�วงจั�ดท�าโดย

นางสาว พรื่ส#ดา มณี�ลื่#น นางสาว อมรื่รื่�ตัน% ค�ามงค#น

นางสาว ส#จั�ตัรื่า ค�าผานาย พรื่ปว�ณี ตัรื่�ภพ

เสนอค#ณีครื่) ธิ�ดารื่�ตัน% สรื่�อยจั�กรื่

Page 2: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

มวลื่ แรื่งแลื่ะกฎการื่เคลื่��อนท��ของน�วตั�น

สาระส�าคั�ญ• มวลเปนสมบั�ติ�ของว�ติถุ� ที่��ติอติานการ

เปล��ยนสภาพการเคัล �อนที่�� • แรงเปนปร�มาณเวกเติอรซึ่$�งสามา

รถุที่�าใหว�ติถุ�เปล��ยนสภาพการเคัล �อนที่��ได • การเคัล �อนที่��ของว�ติถุ�ติาง ๆ เปนไปติาม

กฎการเคัล �อนที่��ของน�วติ�น

Page 3: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

มวล• ว�ติถุ�ที่�กชน�ดม�ล�กษณะประจํ�าติ�วอยางหน$�ง คั อ ม�สมบั�ติ�

ติานติอการเปล��ยนสภาพการเคัล �อนที่�� เราเร�ยกสมบั�ติ�น�.นวาคัวามเฉื่ �อย และปร�มาณที่��บัอกวาว�ติถุ�ใดม�คัวามเฉื่ �อยมากหร อนอย คั อ มวล

Page 4: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

แรื่งลื่�พธิ (resultant force)

หมายถุ$ง ผลรวมของแรงหลายแรงที่��กระที่�าติอว�ติถุ�เด�ยวก�น เสม อนก�บัม� แรงเพ�ยงแรงเด�ยวกระที่�าติอว�ติถุ�น�.น

R

2F

1F

Page 5: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

การหาขนาดของแรงล�พธ์2

FFFFR

...321

yyxx FRFR ;

22yx RRR

F2x

F2y

F1x

F1y

y

x22

21 xxx FFR

22

21 yyy FFR

Page 6: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

ตั�วอย�าง คั�านวณหาองคั2ประกอยติามแนวแกน x และแกน y ของแรงล�พธ์2 จํากน�.นหาขนาดและที่�ศที่างของแรงล�พธ์2

F1x = (200 N)cos 30o = 173 N

x

300 N

200 N

30o45o

F2x = (300 N)cos 45o = -212 N

F1y = (200 N)sin 30o = 100 N

F2y = (300 N)sin 45o = 212 N

y

Page 7: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

Contact Force และ Field Force

Contact force •เป4นแรงที่��จํะส5งผลให6ว�ติถุ�เก�ดการเคัล �อนที่��ได6ก7ติ5อเม �อแหล5งก�าเน�ดของแรงม�การส�มผ�ส

ก�บัว�ติถุ� เช5น แรงอ�นเก�ดจํากการลากหร อ ผล�กรถุ แรงอ�นเก�ดจํากการเติะล8กบัอล

Field force •เป4นแรงที่��จํะส5งผลให6ว�ติถุ�เก�ดการ

เคัล �อนที่��ได6โดยที่��แหล5งก�าเน�ดของแรงไม5 จํ�าเป4นติ6องส�มผ�สก�บัว�ติถุ� เช5น แรงโน6ม

ถุ5วงของโลก แรงด$งด8ดหร อผล�กของประจํ�ไฟฟ;า

Page 8: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

กฎการื่เคลื่��อนท��ของน�วตั�น• Sir Isaac Newton

น�กว�ที่ยาศาสติร2ชาวอ�งกฤษ

คั6นพบัธ์รรมชาติ�ของการเคัล �อนเม �อ ประมาณ 300 กว5าป=ที่��แล6ว• กฎแรงโน6มถุ5วง เม �อป= 1666

• กฎการเคัล �อนที่�� เม �อป= 1686

Page 9: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

กฎการื่เคลื่��อนท��ข�อท�� 1

“ว�ติถุ�ที่��หย�ดน��งจํะย�งคังหย�ดน��งติ5อไป และว�ติถุ�ที่��ก�าล�งเคัล �อนที่��ก7จํะย�งคังร�กษาสภาพการเคัล �อนที่��น�.น ติราบัใดที่��ไม5ม�แรงมากระที่�าติ5อว�ติถุ� หร อแรงที่��มากระที่�าน�.นห�กล6างก�นเป4นศ8นย2.”

Page 10: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

• ว�ติถุ�ที่��หย�ดน��ง เช5น หน�งส อ ที่��วางไว6เฉื่ยๆ จํะไม5ม�การเปล��ยนแปลงถุ6าไม5ม�อะไรมากระที่�าติ5อม�น

• รถุที่��เคัล �อนที่��ด6วยคัวามเร7ว 40 ก�โลเมติร/ช��วโมง จํะย�งคังเคัล �อนที่��ด6วยคัวามเร7วเที่5าเด�ม จํนกว5าเราจํะเหย�ยบัเบัรคั หร อ เหย�ยบัคั�นเร5ง

• การเหย�ยบัเบัรคั หร อ เหย�ยบัคั�นเร5งเป4นการออกแรงกระที่�าติ5อรถุ

Page 11: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

• เชื�อกท��ถ่)กด-งสองข�างด�วยแรื่งเท�าก�น จัะหย#ดน��งอย)�ตั�าแหน�งเด�ม

• ม�แรื่งกรื่ะท�าตั�อเชื�อก 2 แรื่ง แตั�กรื่ะท�าในท�ศตัรื่งข�าม ก�น ด-งด�วยขนาดเท�าก�น จั-งห�กลื่�างก�น ท�าให�เชื�อกอย)�น��ง

ตัรื่งกลื่าง

Page 12: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

• ดาวเสารื่%จัะเคลื่��อนท��รื่อบดวงอาท�ตัย%เป1นแนว เด�มตัลื่อด จันกว�าจัะม�ว�ตัถ่#มาชืน

Page 13: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

ติ�วอย5างโจํที่ย2 กฎการเคัล �อนที่��ข6อที่��1(สมด�ลของแรง)

น�กศ$กษาผ86หน$�งได6ร�บัมอบัหมายให6จํ�ดสร6างป;ายช �อชมรม

ฟ>ส�กส2 หล�งจํากออกแบับัและสร6างป;ายแล6วพบัว5ามวลรวม

ของป;ายเที่5าก�บั M kg หากติ6องการแขวนป;ายน�.โดยใช6

เส6นลวดสองเส6นย$ดติ�ดก�นด�ง ร8ป ลวดแติ5ละเส6นจํะติ6อง

สามารถุร�บัแรงกระที่�าได6อย5างน6อยที่��ส�ดเที่5าใด

60 30

ชมรมฟ>ส�กส2

Page 14: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

กฎการื่เคลื่��อนท��ข�อท�� 2• ถ่�าม�แรื่งมากรื่ะท�าตั�อว�ตัถ่# หรื่�อแรื่งท��มากรื่ะท�าน�2น

ไม�ห�กลื่�างก�นเป1นศ)นย%ว�ตัถ่#จัะเคลื่��อนท��ด�วยความเรื่�ง

ความเรื่�ง = แรื่งลื่�พธิ%/มวลื่ของว�ตัถ่# ความเรื่�งม�ท�ศทางตัามท�ศของแรื่งลื่�พธิ%ท��มากรื่ะท�า

amF

F

m

a

Page 15: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

หน5วยของแรง• แรงม�หน5วยเป4น น�วติ�น N

• แรงขนาด 1 น�วติ�น คั อ ปร�มาณแรงที่��ที่�าให6มวล 1 kg เคัล �อนที่��ด6วยคัวามเร5ง 1 m/s2

Page 16: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

ที่��มาของกฎข6อที่�� 2• การที่ดลอง

aF

ma

1

เม �อมวลคังที่��

เม �อแรงคังที่��

Page 17: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

องคั2ประกอบัของแรงและคัวามเร5ง yyxx maFmaF

ตั�วอย�าง 1. คันงานออกแรงในแนวราบัขนาดคังที่�� 20 N ลากกล5องที่��ม�มวล 40 kgจํากหย�ดน��งจํนม�คัวามเร7วเพ��มข$.น และเคัล �อนที่��ไปบันพ .นที่��ไม5ม�คัวามเส�ยดที่างจํงหาขนาดของคัวามเร5ง 2. ถุ6าคันงานออกแรงในแนวที่�าม�ม 30o เที่�ยบัก�บัแนวราบั ขนาดคัวามเร5งจํะเปล��ยนไปเป4นเที่5าใด

Page 18: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

มวลื่แลื่ะน�2าหน�ก• มวล คั อ inertia• น�.าหน�กของว�ติถุ� คั อ ขนาดของแรงเน �องจําก

คัวามโน6มถุ5วงกระที่�าติ5อว�ติถุ�มวล m

gmw

Page 19: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

แรงที่��เก��ยวข6องก�บัการแก6ป?ญหาโจํที่ย2 ฟ>ส�กส2 1

แรงที่��ส�าคั�ญที่��จํะพบัในการแก6ป?ญหาโจํที่ย2ฟ>ส�กส2 1 ม�อย85 4 แรงคั อ1. แรงโน6มถุ5วง (Gravitational force)2. แรงติ�.งฉื่าก (Normal force)3. แรงติ$ง (Tension force)4. แรงเส�ยดที่าน (Friction force)

Page 20: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

แรงโน6มถุ5วง

Mพ .นด�น

2g

GMmF mg

R

m

gF

เม �อ 22

9.8 m/sGM

gR

m

gFพ .นด�น

Page 21: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

แรงติ�.งฉื่าก (Normal force)

พ .นด�นm

gF

m

gFพ .นด�น

N

N

ผน�ง

mNF

พ .นด�น

Page 22: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

แรงติ$ง(Tension force)

เป4นแรงที่��เก�ดข$.นในเส6นเอ7นหร อเส6นเช อก โดยที่�� 1 . ขนาดของแรงจํะเที่5าก�นติลอดที่�.งเส6น 2 . ที่�ศที่างของแรงจํะไปติามเส6นเช อก และม�ที่�ศออกจํากว�ติถุ�ที่��ถุ8กแรงกระที่�าเสมอ

M

m

mg

Mg

T

T

Page 23: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

เม �อใดก7ติามที่��ว�ติถุ�เคัล �อนที่��บันพ .นผ�วที่��ไม5ม�คัวามเร�ยบัหร อผ5านติ�วกลางที่��ม�คัวามหน ด

เช5น อากาศหร อน�.า ว�ติถุ�จํะถุ8กติ6านที่าน ส5งผลให6เก�ดคัวามเปล��ยนแปลงของร8ปแบับัการ

เคัล �อนที่��อ�นเน �องมาจํากปฏิ�ก�ร�ยาระหว5างว�ติถุ�ก�บัส��งแวดล6อมที่��ว�ติถุ�ก�าล�งเคัล �อนที่��อย85

น� .น

เรื่าเรื่�ยกส��งท��ตั�านทานการื่เคลื่��อนท��ของ ว�ตัถ่#เชื�นน�2ว�า แรื่งเส�ยดทาน

Page 24: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

แรงเส�ยดที่านเก�ดข$.นได6อย5างไร?

ผ�วเร�ยบัผ�วขร�ขระ

เก�ดแรงเส�ยดที่านน6อยเก�ดแรงเส�ยดที่านมาก

Page 25: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

แรงเส�ยดที่านสถุ�ติย2และแรงเส�ยดที่านจํลน2

แรื่งเส�ยดทานสถ่�ตัย% (fs)เป4นแรงเส�ยด ที่านที่��เก�ดข$.นเม �อมวล M อย85น��ง ม�ที่�ศที่าง

ติรงก�นข6ามก�บัแรง F ที่��มากระที่�า

แรื่งเส�ยดทานจัลื่น% (fk) เป4นแรงเส�ยดที่านที่��เก�ดข$.นเม �อมวล M ก�าล�งเคัล �อนที่�� ม�ที่�ศที่างติรงก�นข6ามก�บัแรง F ที่��มากระที่�า

Page 26: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

ขนาดของแรงเส�ยดที่านสถุ�ติย2และแรงเส�ยดที่านจํลน2

f s

=F

จํากการที่ดลองพบัว5าf Nด�งน�.น

แรื่งเส�ยดทานสถ่�ตัย% s sf N

เม �อ s คั อส�มประส�ที่ธ์�Aของแรงเส�ยดที่านสถุ�ติย2

แรื่งเส�ยดทานจัลื่น%k kf N

เม �อ k คั อส�มประส�ที่ธ์�Aของแรงเส�ยดที่านจํลน2

Page 27: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

ส�มประส�ที่ธ์�Aของแรงเส�ยดที่านสถุ�ติย2และส�มประส�ที่ธ์�A

ของแรงเส�ยดที่านจํลน2โดยที่��วไปแล6วs >

k

ส�าหร�บัแรงเส�ยดที่านสถุ�ติย2 จํะเห7นว5า fs = F <

sN ในขณะที่��มวล M อย85น��ง และ fs = F = s Nในขณะที่��มวล M เร��มเคัล �อนที่��

ส5วนแรงเส�ยดที่านจํลน2 fk = kN ติลอด เวลาที่��มวล M เคัล �อนที่��

Page 28: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

กฎการื่เคลื่��อนท��ข�อท�� 3ท#กแรื่งก�รื่�ยาท��กรื่ะท�าจัะม�แรื่งปฏิ�ก�รื่�ยาใน

ท�ศตัรื่งข�าม เสมอ

• แรื่งด�นของเชื�2อเพลื่�งท��พ# �งออกมาจัากจัรื่วด จัะด�นจัรื่วดไปข�างหน�า

Page 29: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

• หน�าเจั5บ ม�อก5เจั5บด�วย• เน��องจัากม�แรื่งปฏิ�ก�รื่�ยา

กรื่ะท�าตั�อก�น

ไม6ออกแรงะที่�าก�บัล8กบัอลล8กบัอลม�แรงปฏิ�ก�ร�ยาติ5อไม6

Page 30: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

กฎการเคัล �อนที่��ข6อที่��สามหากว�ติถุ�สองช�.นใดๆม�ปฏิ�ส�มพ�นธ์2ระหว5างก�น(เก�ดแรงกระที่�าติ5อก�น)แรงที่��กระที่�าติ5อว�ติถุ�ช�.นที่��สองอ�นเน �องมาจํากว�ติถุ�ช�.นที่��หน$�งจํะม�ขนาด

เที่5าก�บัแรงที่��กระที่�าติ5อว�ติถุ�ช�.นที่��หน$�งอ�นเน �องมาจํากว�ติถุ�ช�.นที่��สอง แติ5 ที่�ศที่างจํะติรงก�นข6าม และเร�ยกคั85ของแรงที่�.งสองว5าแรงกร�ยาและแรงปฏิ�กร�ยา

12 21F F

Page 31: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

ติ�วอย5างคั85แรงกร�ยาและแรงปฏิ�กร�ยา

คั85แรงที่��โลกด$งด8ดมวล m และแรงที่��มวล m ด$งด8ดโลก

พ .นด�น

คั85แรงที่��ล8กบัอลกดพ .นโลกและแรงที่��พ .นโลกด�นล8กบัอล

Page 32: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

ติ�วอย5างคั85แรงกร�ยาและแรงปฏิ�กร�ยา

คั85แรงที่��โปรติรอนด$งด8ดอ�เลคัติรอนและแรงที่��อ�เลคัติรอนด$งด8ดอ�เลคัติรอน

Page 33: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

ติ�วอย5างคั85แรงกร�ยาและแรงปฏิ�กร�ยา

พ .นด�น

ผน�ง

จํงบัอกคั85แรงกร�ยาและแรงปฏิ�กร�ยาที่�.งหมดในระบับั และจํงบัอกด6วยว5าคั85แรงใดถุ$งแม6ม�ขนาดเที่5าก�นและม�ที่�ศที่างติรงก�นข6ามแติ5ไม5ใช5คั85แรงกร�ยาและแรงปฏิ�กร�ยา

Page 34: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

แบับัฝึCกห�ด

• 1. อธ์�บัายกฎข6อที่�� 1 ของน�วติ�น พร6อมที่�.งยกติ�วอย5าง

• 2. อธ์�บัายกฎข6อที่�� 2 ของน�วติ�น พร6อมที่�.งยกติ�วอย5าง

• 3. อธ์�บัายกฎข6อที่�� 3 ของน�วติ�น พร6อมที่�.งยกติ�วอย5าง

Page 35: ดงมะไฟพิทยาคม กลุ่มพรสุดา

อ6างอ�ง• ผศ.ดร.อน�สรณ2 น�ยมพ�นธ์2• ภาคัว�ชาฟ>ส�กส2 คัณะว�ที่ยาศาสติร2 มหาว�ที่ยาล�ย

อ�บัลราชธ์าน�• www.