แรงเสียดทาน

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

แรงเสียดทาน หรือ ความเสียดทาน (friction) คือแรงที่ต้านการเคลื่อนที่เชิงสัมพัทธ์ หรือแนวโน้มของการเคลื่อนที่ดังกล่าว ของพื้นผิวสองอย่างที่สัมผัสกัน มักจะเกิดตรงข้ามกับแรงที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่เสมอ ผิวหน้าสัมผัส จึงช่วยลดแรงเสียดทานได้

แรงเสียดทาน

แรงเสียดทาน ( Friction force) เมื่อเราผลักหรือดึงวัตถุใดๆบนพื้นที่ลื่นเราจะรู้สึกว่าผลักหรือดึงวัตถุนั้นให้เคลื่อนที่ไปได้ง่าย แต่ในบางครั้ง เราจะผลักหรือดึงวัตถุใดๆบนพื้นที่ขรุขระเราจะรู้สึกว่าวัตถุนั้นจะเคลื่อนที่ไปได้ยาก แสดงให้เห็นว่าผิวสัมผัสระหว่างพื้นกับผิววัตถุจะต้องมีผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้น และในขณะเดียวกันสิ่งที่มีผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุคือน้ำหนักที่กดลงไปบนพื้น เพราะถ้าของนั้นมีน้ำหนักมาก ก็จะมีแรงกดลงไปมาก จะมีผลทำให้ผิวสัมผัสระหว่างวัตถุทั้งสัมผัสกันมากขึ้น การเคลื่อนที่ของวัตถุก็จะยากตามไปด้วย แสดงว่า ขณะที่เราออกแรงผลักหรือดึงเพื่อให้วัตถุเกิดการเคลื่อนที่ก็จะต้องมีแรงต้านการเคลื่อนที่เกิดขึ้น แรงต้านการเคลื่อนที่ ที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่าแรงเสียดทาน ดังนั้น แรงเสียดทาน คือ แรงที่ต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุจะเกิดขึ้นบริเวณผิวสัมผัสของวัตถุนั้นๆ ทิศของแรงเสียดทานจะมีทิศตรงข้ามกับทิศการเคลื่อนที่ของวัตถุ ขนาดของแรงเสียดทานจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ 1.แรงหรือน้ำหนักที่กดลงไปบนพื้นผิวสัมผัส ซึ่งแรงนี้จะตั้งฉากกับผิวสัมผัส ถ้าแรงกดทับนี้มาก แรงเสียดทานก็จะมีค่ามากด้วย 2.ลักษณะของผิวสัมผัสนั้นๆ ถ้าผิวสัมผัสนั้นเรียบลื่น แรงเสียดทานก็จะมีค่าน้อย ถ้าผิวสัมผัสหยาบหรือขรุขระ แรงเสียดทานก็จะมีค่ามาก

แรงเสียดทานแบ่งได้  2 ชนิด คือ

1. แรงเสียดทานสถิต (static friction) คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่มีแรงมากระทำต่อวัตถุแล้ววัตถุยังอยู่นิ่งกับที่ ซึ่ง จะมีค่าตั้งแต่ศูนย์จนถึงค่ามากที่สุด ซึ่งค่าที่มากที่สุดจะเกิดขณะที่วัตถุเริ่มจะเคลื่อนที่

2. แรงเสียดทานจลน์ (kinetic friction) คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่มีแรงมากระทำต่อวัตถุแล้ววัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ โดยแรงเสียดทานจลน์จะมีค่าน้อยกว่าแรงเสียดทานสถิต

การเพิ่มและลดแรงเสียดทาน

1. การใช้อุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น ล้อ บุช และตลับลูกปืน

            ล้อ เป็นสิ่งจำเป็นมากสำหรับยานพาหนะทางบก เพราะสามารถลดแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัส
            บุช เป็นโลหะทรงกระบอกกลวง ผิวเรียบ ลื่นทั้งสองด้าน
            ตลับลูกปืน ลักษณะเป็นลูกเหล็กกลมอยู่ในเบ้าที่รองรับ ผิวเรียบลื่นและกลิ้งได้ ทำให้วงแหวนทั้งสองหมุนได้รอบตัว เครื่องจักรแทบทุกชนิดจะต้องมีตลับลูกปืนใส่ในแกนหมุนของเครื่องยนต

2. การใช้น้ำมันหล่อลื่นบริเวณข้อต่อ จุดหมุน และผิวหน้าสัมผัสต่าง ๆ

3. การลดแรงกดระหว่างผิวสัมผัส เช่น ลดจำนวนสิ่งของที่บรรทุกให้น้อยลง ทาให้การลากวัตถุให้เคลื่อนที่ด้วยแรงดึงน้อยลง

4. การทำให้ผิวสัมผัสเรียบลื่น เช่น การใช้ถุงพลาสติกหุ้มถุงทราย พื้นถนนที่เปียกจะลื่นกว่าพื้นถนนที่แห้ง การเพิ่มแรงเสียดทาน แม้ว่าแรงเสียดทานจะทาให้สิ้นเปลืองพลังงานมากในการทำให้วัตถุเคลื่อนที่ แต่ในบางกรณีแรงเสียดทานก็มีประโยชน์ต่อการเคลื่อนที่ของยานพาหนะ เช่น

1. ขณะที่รถแล่น จะต้องมีแรงเสียดทานระหว่างล้อกับถนน เพื่อทำให้รถเคลื่อนที่ไปได้ตามทิศทางที่ต้องการ

2. ยางรถยนต์จำเป็นต้องมีดอกยางเป็นลวดลาย เพื่อเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างล้อกับถนน

3. ขณะหยุดรถหรือเบรคให้รถหยุดหรือแล่นช้าลง จะต้องเกิดแรงเสียดทาน เพื่อทำให้ล้อหยุดหมุนหรือหมุนช้าลง

4. การเดิน การวิ่ง ต้องการแรงเสียดทานมาช่วยในการเคลื่อนที่ ดังนั้น จึงควรใส่รองเท้าพื้นยาง ไม่ควรใส่รองเท้าพื้นไม้ เพราะรองเท้าพื้นยางให้แรงเสียดทานกับพื้นทางเดินได้มากกว่าพื้นรองเท้าที่เป็นไม้ ทำให้เดินได้ง่ายกว่าและเร็วกว่าโดยไม่ลื่นไถล นอกจากนี้พื้นรองเท้าต้องมีลวดลาย เพื่อเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัส


ตัวอย่างการลดแรงเสียดทาน

1. การใช้น้ำมันหล่อลื่นหรือจาระบี

2. การออกแบบรูปร่างของรถยนต์ให้เพรียวลมทำให้ลดแรงเสียดทาน

ตัวอย่างการเพิ่มแรงเสียดทาน

1.ลวดลายบริเวณพื้นรองเท้า ทำให้เวลาเดินไม่ลื่นล้มได้ง่าย

2. การปูพื้นกระเบื้องในห้องน้ำมักจะใช้กระเบื้องที่มีผิวขรุขระทำให้ไม่ลื่น [1]

อ้างอิง[แก้]

http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%81%E0%B8%A3%E0%B8%87%E0%B9%80%E0%B8%AA%E0%B8%B5%E0%B8%A2%E0%B8%94%E0%B8%97%E0%B8%B2%E0%B8%99

http://ebook.nfe.go.th/nfe_ebook/data_o_ebook/html/019/139.htm

http://nikornsci.wordpress.com/2014/05/31/%E0%B9%81%E0%B8%A3%E0%B8%87%E0%B9%80%E0%B8%AA%E0%B8%B5%E0%B8%A2%E0%B8%94%E0%B8%97%E0%B8%B2%E0%B8%99-friction-force/

https://sites.google.com/site/raengseiydthanhahe/

  1. http://www.maceducation.com/e-knowledge/2432210100/16.htm