แรงเสียดทาน

แรงเสียดทาน

แรงเสียดทานคืออะไร?

แรงเสียดทานคือความต้านทานของการเคลื่อนที่เมื่อวัตถุหนึ่งถูกับอีกวัตถุหนึ่ง ทุกครั้งที่วัตถุสองชิ้นเสียดสีกันจะทำให้เกิดแรงเสียดทาน แรงเสียดทานจะต่อต้านการเคลื่อนที่และกระทำในทิศทางตรงกันข้าม

แรงเสียดทานและพลังงาน

เมื่อวัตถุหนึ่งเลื่อนไปที่อีกวัตถุหนึ่งจะเริ่มช้าลงเนื่องจากแรงเสียดทาน ซึ่งหมายความว่ามันสูญเสียพลังงาน อย่างไรก็ตามพลังงานไม่ได้หายไป มันเปลี่ยนจากพลังงานเคลื่อนที่ (เรียกอีกอย่างว่าพลังงานจลน์) เป็นพลังงานความร้อน นี่คือสาเหตุที่เราถูมือเข้าหากันเมื่ออากาศหนาว การถูเข้าด้วยกันทำให้เกิดแรงเสียดทานและความร้อน


แรง F ของแรงเสียดทานดันกลับไปที่บล็อก

ป้องกันแรงเสียดทาน



ในบางกรณีเราต้องการป้องกันการเสียดสีเพื่อให้เคลื่อนย้ายได้ง่ายขึ้น ตัวอย่างที่ดีคือลูกบอลหรือวงล้อ พวกเขาม้วนเพื่อช่วยลดแรงเสียดทาน อีกวิธีหนึ่งในการลดแรงเสียดทานคือการใช้น้ำมันหล่อลื่นเช่นจาระบีหรือน้ำมัน เครื่องจักรและเครื่องยนต์ใช้จาระบีและน้ำมันเพื่อลดแรงเสียดทานและการสึกหรอเพื่อให้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

อีกวิธีหนึ่งในการลดแรงเสียดทานคือการเปลี่ยนประเภทของวัสดุที่สัมผัสกัน ตัวอย่างเช่นน้ำแข็งที่สัมผัสกับเหล็กจะทำให้เกิดแรงเสียดทานน้อยกว่ายางบนคอนกรีต นี่คือเหตุผลว่าทำไมรองเท้าสเก็ตน้ำแข็งจึงเลื่อนบนน้ำแข็งได้อย่างง่ายดาย แต่คุณไม่ลื่นเมื่อสวมรองเท้ายางบนทางเท้า กล่าวกันว่าวัสดุที่แตกต่างกันเหล่านี้มี 'สัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน' ที่แตกต่างกัน

การใช้แรงเสียดทาน

แรงเสียดทานยังเป็นตัวช่วยที่ดีสำหรับเรา ท้ายที่สุดเราทุกคนก็จะเลื่อนไปทุกที่หากไม่มีแรงเสียดทานที่จะทำให้เรามั่นคง แรงเสียดทานใช้ในเบรกรถเมื่อเราเดินหรือปีนเขาก่อไฟเล่นสกีลงเขาและอื่น ๆ

ทดลองกับแรงเสียดทาน

พื้นผิวประเภทต่างๆสร้างแรงเสียดทานในปริมาณที่แตกต่างกัน วัสดุบางชนิดมีความเรียบเนียนกว่าวัสดุอื่น ๆ มาก นำวัตถุแบนสามชิ้นที่มีพื้นผิวประเภทต่างๆ วางไว้ที่ปลายด้านหนึ่งของถาดแล้วค่อยๆยกขึ้น ของที่มีแรงเสียดทานน้อยที่สุดจะเริ่มเลื่อนก่อน

มีสองปัจจัยหลักที่จะมีผลต่อปริมาณแรงเสียดทานทั้งหมด: 1) ความขรุขระของพื้นผิว (หรือ 'สัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน') และ 2) แรงระหว่างวัตถุทั้งสอง ในตัวอย่างนี้น้ำหนักของวัตถุรวมกับมุมของถาดจะเปลี่ยนแรงระหว่างวัตถุทั้งสอง ลองเล่นกับวัตถุต่างๆและดูว่าปัจจัยทั้งสองนี้เปลี่ยนแรงเสียดทานอย่างไร

ประเภทของแรงเสียดทาน
  • แรงเสียดทานแห้ง - นี่คือสิ่งที่เราพูดถึงที่นี่เป็นส่วนใหญ่ แรงเสียดทานแห้งเกิดขึ้นเมื่อของแข็งสองชิ้นสัมผัสกัน ถ้าไม่เคลื่อนที่เรียกว่าแรงเสียดทานสถิต หากมีการเคลื่อนที่เรียกว่าแรงเสียดทานจลน์หรือแรงเสียดทานแบบเลื่อน
  • แรงเสียดทานของไหล - แรงเสียดทานของไหลเกี่ยวข้องกับของเหลวหรืออากาศ แรงต้านอากาศบนเครื่องบินหรือการกันน้ำบนเรือคือแรงเสียดทานของของเหลว
  • แรงเสียดทานกลิ้ง - แรงเสียดทานจากการหมุนเกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวกลมกลิ้งไปบนพื้นผิวเช่นลูกบอลหรือล้อ
เรื่องสนุก ๆ เกี่ยวกับแรงเสียดทาน
  • แม้ว่าล้อจะดีในการหมุนและลดแรงเสียดทาน แต่ก็ไม่สามารถทำงานได้โดยไม่มีแรงเสียดทาน
  • มันจะยากจริงๆที่จะยืนขึ้นโดยไม่มีแรงเสียดทาน
  • แรงเสียดทานสามารถสร้างไฟฟ้าสถิตได้
  • ยิ่งพื้นผิวสองชิ้นถูกกดเข้าด้วยกันมากเท่าไหร่ก็ยิ่งต้องใช้แรงมากขึ้นในการเอาชนะแรงเสียดทานและทำให้พื้นผิวเลื่อน
  • แรงเสียดทานของไหลถูกนำมาใช้มากในสวนน้ำดังนั้นเราจึงสามารถสไลด์ลงสไลเดอร์ยักษ์ได้อย่างราบรื่นและรวดเร็ว