แรงที่กระทำต่อวัตถุ

แรงที่กระทำต่อวัตถุ

แรงและแรงลัพธ์

แรง (Force) หมายถึง สิ่งที่สามารถทำให้วัตถุเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ได้ เช่น ทำให้วัตถุที่อยู่นิ่งเคลื่อนที่ วัตถุที่เคลื่อนที่อยู่เคลื่อนที่เร็วหรือช้าลง ทำให้วัตถุเปลี่ยนทิศทาง รวมทั้งทำให้วัตถุเปลี่ยนรูปร่างหรือขนาดได้
ปริมาณทางฟิสิกส์ มี 2 ชนิด คือ

  • ปริมาณเวกเตอร์ (vector quality) หมายถึง ปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทาง
  • ปริมาณสเกลาร์ (scalar quality) หมายถึง ปริมาณที่มีแต่ขนาดอย่างเดียว ไม่มีทิศทาง

แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ เนื่องจากมีทั้้งขนาดและทิศทาง สัญลักษณ์ของแรงคือ F หน่วยของแรง คือนิวตัน (N) เช่น แรง 1 นิวตัน หมายความว่า ขนาดของแรงที่ทำให้มวล 1 กิโลกรัม เคลื่อนที่ตามแนวแรงด้วยความเร็วที่เปลี่ยนไป 1 เมตรต่อวินาที

ปริมาณเวกเตอร์

1. สัญลักษณ์ของปริมาณเวกเตอร์ ขนาดและทิศทางของปริมาณเวกเตอร์จะแสดงด้วย
ลูกศร โดยขนาดแทนด้วยความยาวของลูกศรและทิศทางแทนด้วยทิศทางของหัวลูกศร อย่างการเขียนเวกเตอร์ของแรงจะใช้ความยาวของส่วนเส้นตรงแทนขนาดของแรงและหัวลูกศรแสดงทิศทางของแรง

2. เวกเตอร์ที่เท่ากัน เมื่อมีขนาดเท่ากันและทิศทางไปทางเดียวกัน เวกเตอร์จะเท่ากัน

3. เวกเตอร์ตรงข้ามกัน เวกเตอร์ 2 เวกเตอร์จะตรงข้ามกัน เมื่อเวกเตอร์มีขนาดเท่ากัน แต่มีทิศทางตรงข้ามกัน

การหาผลลัพธ์ของแรงหลายแรง
การหาผลลัพธ์ของแรงมาจากการรวมแรงหลายแรงให้เป็นแรงเดียว มีหลายวิธี ดังนี้

1. การวาดรูปแบบหางต่อหัว โดยนำหางของแรงที่ 2 ไปต่อหัวลูกศรของแรงแรก และนำหางของแรงที่ 3 ไปต่อหัวแรงที่ 2 ทำเช่นนี้ไปเรื่อยๆ จนครบทุกแรง จะได้แรงลัพธ์ นั่นคือแรงที่ลากจากหางของแรงแรกไปที่หัวของแรงสุดท้าย

2. การคำนวณ

  • เมื่อแรง 2 แรงสวนทางกัน แรงลัพธ์มีขนาดเท่ากับผลต่างของแรงทั้งสอง และทิศทางของแรงลัพธ์ไปทางแรงที่มีขนาดมาก

  • เมื่อแรง 2 แรงไปในทางเดียวกัน ให้นำแรงทั้ง 2 มาบวกกันจะได้ขนาดของแรงลัพธ์ ส่วนทิศทางของแรงลัพธ์ก็ไปทิศทางเดียวกับแรงทั้งสอง

  • เมื่อมีแรงหลาย ๆแรงมากระทำกับวัตถุ หาได้โดยวิธีการแตกแรงเข้าสู่แกนตั้งฉาก

ผลของแรงลัพธ์ต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ

เมื่อมีแรงมากระทำต่อวัตถุจะทำให้วัตถุเปลี่ยนแปลงตำแหน่ง ความเร็ว รวมทั้งรูปร่างและขนาด และถ้ามีแรงมากระทำมาก ก็จะทำให้การเปลี่ยนแปลงของวัตถุมากด้วย ซึ่งแรงที่กระทำในทิศทางเดียวกับการเคลื่อนที่จะทำให้วัตถุมีความเร็วเพิ่มขึ้น ส่วนแรงที่กระทำในทิศทางตรงข้ามกับการเคลื่อนที่จะทำให้วัตถุมีความเร็วลดลง

1. ชนิดของแรง 
  1.1 แรงย่อย 
คือ แรงที่เป็นส่วนประกอบของแรงลัพธ์
1.2 แรงลัพธ์ คือ แรงรวมซึ่งเป็นผลรวมของแรงย่อย ซึ่งจะต้องเป็นการรวมกันแบบปริมาณเวกเตอร์
1.3 แรงขนาน คือ แรงที่ที่มีทิศทางขนานกัน ซึ่งอาจกระทำที่จุดเดียวกันหรือต่างจุดกันก็ได้ มีอยู่ 2 ชนิด
– แรงขนานพวกเดียวกัน หมายถึง แรงขนานที่มีทิศทางไปทางเดียวกัน
– แรงขนานต่างพวกกัน หมายถึง แรงขนานที่มีทิศทางตรงข้ามกัน
1.4 แรงหมุน หมายถึง แรงที่กระทำต่อวัตถุ ทำให้วัตถุเคลื่อนที่โดยหมุนรอบจุดหมุน ผลของการหมุนของ เรียกว่า โมเมนต์ เช่น การปิด-เปิด ประตูหน้าต่าง
       1.5 แรงคู่ควบ คือ แรงขนานต่างพวกกันคู่หนึ่งที่มีขนาดเท่ากัน แรงลัพธ์มีค่าเป็นศูนย์ และวัตถุที่ถูกแรงคู่ควบกระทำ 1 คู่กระทำ จะไม่อยู่นิ่งแต่จะเกิดแรงหมุน
       1.6 แรงดึง คือ แรงที่เกิดจากการเกร็งตัวเพื่อต่อต้านแรงกระทำของวัตถุ เป็นแรงที่เกิดในวัตถุที่ลักษณะยาวๆ เช่น เส้นเชือก เส้นลวด
       1.7 แรงสู่ศูนย์กลาง หมายถึง แรงที่มีทิศเข้าสู่ศูนย์กลางของวงกลมหรือทรงกลมอันหนึ่งๆ เสมอ
       1.8 แรงต้าน คือ แรงที่มีทิศทางต่อต้านการเคลื่อนที่หรือทิศทางตรงข้ามกับแรงที่พยายามจะทำให้วัตถุเกิดการเคลื่อนที่ เช่น แรงต้านของอากาศ แรงเสียดทาน
       1.9 แรงโน้มถ่วงของโลก คือ แรงดึงดูดที่มวลของโลกกระทำกับมวลของวัตถุ เพื่อดึงดูดวัตถุนั้นเข้าสู่ศูนย์กลางของโลก
– น้ำหนักของวัตถุ เกิดจากความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วงของโลกมากกระทำต่อวัตถุ
       1.10 แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา
– แรงกิริยา 
คือ แรงที่กระทำต่อวัตถุที่จุดจุดหนึ่ง อาจเป็นแรงเพียงแรงเดียวหรือแรงลัพธ์ของแรงย่อยก็ได้
– แรงปฏิกิริยา 
คือ แรงที่กระทำตอบโต้ต่อแรงกิริยาที่จุดเดียวกัน โดยมีขนาดเท่ากับแรงกิริยา แต่ทิศทางของแรงทั้งสองจะตรงข้ามกัน

ที่มา :https://sites.google.com/site/akadahtwongrat/3-raeng-laea-kar-kheluxnthi/01

ที่มา : https://sites.google.com/site/jamezas13/hnwy-thi-8-raeng-laea-raeng-laphth

Comments

comments

ใส่ความเห็น