Physics in our life
เมื่อ ศุกร์, 26/08/2011 - 21:48 | แก้ไขล่าสุด ศุกร์, 09/09/2011 - 22:13| โดย 
ynw42109
ทำไมพื้นรองเท้าต้องมีลวดลาย?
มารู้จักกับ
Friction force เมื่อมีแรงเกิดขึ้น ดันวัตถุไปบนพื้น จะมีแรงที่เกิดขึ้นในทิศทางตรงกันข้ามกับแรงที่ดันวัตถุ เรียก แรงเสียดทาน
แรงเสียดทาน (friction) เป็นแรงที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุหนึ่งพยายามเคลื่อนที่ หรือกำลังเคลื่อนที่ไปบนผิวของอีกวัตถุ เนื่องจากมีแรงมากระทำ มีลักษณะที่สำคัญ ดังนี้1. เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ
2. มีทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางที่วัตถุเคลื่อนที่หรือตรงข้ามทิศทางของแรงที่พยายามทำให้วัตถุเคลื่อนที่ สูตร
ค่าของแรงเสียดทานหาได้จาก f = μN สัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน μ = f/N = F/W 
จากรูปนี้แสดงให้เห็น 1.แรงดันกล่อง( ลูกศรที่ชี้มาทางซ้าย) 2.แรงเสียดทานFf(ลูกศรชี้มาทางขวา) 3.ภาพในวงกลมแสดงถึงลักษณะพื้นผิวสัมผัสของกล่องกับพื้น ถ้า ผิวมีลักษณะขรุขระจะทำให้ จะมีแรงเสียดทานมาก ถ้า ผิวมีลักษณะเรียบ จะมีแรงเสียดทานน้อยลง ประเภทของแรงเสียดทาน
แรงเสียดทานมี 2 ประเภท คือ1. แรงเสียดทานสถิต (static friction) คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วอยู่นิ่ง
2. แรงเสียดทานจลน์ (kinetic friction) คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วเกิดการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ สมบัติของแรงเสียดทาน1. แรงเสียดทานมีค่าเป็นศูนย์ เมื่อวัตถุไม่มีแรงภายนอกมากระทำ
2. ขณะที่มีแรงภายนอกมากระทำต่อวัตถุ และวัตถุยังไม่เคลื่อนที่ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นมีขนาดต่างๆ กัน ตามขนาดของแรงที่มากระทำ และแรงเสียดทานที่มีค่ามากที่สุดคือ แรงเสียดทานสถิต เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุเริ่มเคลื่อนที่
3. แรงเสียดทานมีทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ
4. แรงเสียดทานสถิตมีค่าสูงกว่าแรงเสียดทานจลน์เล็กน้อย
5. แรงเสียดทานจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับลักษณะของผิวสัมผัส ผิวสัมผัสหยาบหรือขรุขระจะมีแรงเสียดทานมากกว่าผิวเรียบและลื่น
6. แรงเสียดทานขึ้นอยู่กับน้ำหนักหรือแรงกดของวัตถุที่กดลงบนพื้น ถ้าน้ำหนักหรือแรงกดมากแรงเสียดทานก็จะมากขึ้นด้วย
7. แรงเสียดทานไม่ขึ้นอยู่กับขนาดหรือพื้นที่ของผิวสัมผัส ตัวอย่างการลดแรงเสียดทาน
http://www.budmgt.com/images/pic/pic-t/present-physical%2001.gif
จากภาพ มีน้ำเป็นตัวลดแรงเสียดทานระหว่างพื้นกับรองเท้าทำให้รองเท้าเกาะพื้นไม่อยู่ การลดแรงเสียดทาน เป็นการทำเพื่อเพิ่มความคล่องตัวของวัตถุหรือลดการเกิดความร้อนกับวัตถุ เช่น1. การใช้น้ำมันหล่อลื่นหรือจาระบี
2. การใช้ระบบลูกปืน3. การใช้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น ตลับลูกปืน
4. การออกแบบรูปร่างของยานพาหนะให้เพรียวลมทำให้ลดแรงเสียดทาน ฯลฯ
ตัวอย่างการเพิ่มแรงเสียดทาน
จากภาพ ลวดลายที่ล้อรถเป็นการเพิ่มความเสียดทานระหว่างล้อรถกับถนน เพื่อเพิ่มความปลอดภัย การเพิ่มแรงเสียดทาน ส่วนมากเป็นการทำเพื่อเพิ่มความปลอดภัย เช่น 1.การทำลวดลายที่ล้อรถยนต์ 2.การทำลวดลายที่พื้นรองเท้า 3.การใช้กระเบื้องหยาบปูพื้นห้องน้ำ ฯลฯ ตัวอย่างการนำไปใช้ในชีวิตประจำวัน สามารถนำไปใช้ในการเลือกรองเท้าที่จะใส่ในแต่ละสถานที่และโอกาสให้เหมาะสมและเกิดความปลอดภัย 
รองเท้าสตั๊ด เหมาะที่จะเล่นในฟุตบอลสนามหญ้าหรือสนามดิน เนื่องจากพื้นรองเท้ามีปุ่มยาวเพื่อ เพิ่มแรงเสียดทานขณะวิ่งให้มีความคล่องตัวสูง สามารถทีจะเกาะกับพื้นสนามได้ดี และเพิ่มความสามารถในขณะ start และ stop 
รองเท้าสเก็ตมีการสร้างมาลักษณะเฉพาะเพื่อการเล่นสเก็ต ลวดลายที่ล้อ เป็นการเพิ่มและลดความเสียดทานให้กับรองเท้ากับพื้นเพื่อที่ จะสามารถเล่นได้อย่างปลอดภัย ถ้าหากใส่รองเท้าสเก็ตไปเล่นฟุตบอลก็คงไม่สะดวก เพราะ 1.ไม่ได้สร้างมาเพื่อเล่นฟุตบอล 2.ลักษณะของพื้นรองเท้าที่ไม่เกาะสนามบอล มีความเสียดทานน้อยอาจทำให้เกิดอุบัติเหตุได้ 3.ไม่เกิดความคล่องตัว จากข้อมูลทั้งหมดนี้จึงได้ข้อสรุปว่า ทำไมพื้นรองเท้าต้องมีลวดลาย? การที่พื้นรองเท้าต้องมีลวดลาย เพราะ เพื่อเพิ่มความเสียดทานให้กับรองเท้าสามารถยึดเกาะพื้นได้ดีมากขึ้นในขณะทำกิจกรรม จะทำให้เกิดความปลอดภัยในการสวมใส่มากขึ้น
แหล่งอ้างอิง: http://www.maceducation.com/e-knowledge/2432210100/16.htm
เมื่อ ศุกร์, 26/08/2011 - 21:48 | แก้ไขล่าสุด ศุกร์, 09/09/2011 - 22:13| โดย ynw42109 มารู้จักกับ
Friction force
เมื่อมีแรงเกิดขึ้น ดันวัตถุไปบนพื้น จะมีแรงที่เกิดขึ้นในทิศทางตรงกันข้ามกับแรงที่ดันวัตถุ เรียก แรงเสียดทาน
แรงเสียดทาน (friction) เป็นแรงที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุหนึ่งพยายามเคลื่อนที่ หรือกำลังเคลื่อนที่ไปบนผิวของอีกวัตถุ เนื่องจากมีแรงมากระทำ มีลักษณะที่สำคัญ ดังนี้1. เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ
2. มีทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางที่วัตถุเคลื่อนที่หรือตรงข้ามทิศทางของแรงที่พยายามทำให้วัตถุเคลื่อนที่
2. มีทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางที่วัตถุเคลื่อนที่หรือตรงข้ามทิศทางของแรงที่พยายามทำให้วัตถุเคลื่อนที่
สูตร
ค่าของแรงเสียดทานหาได้จาก f = μN
สัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน μ = f/N = F/W
จากรูปนี้แสดงให้เห็น
1.แรงดันกล่อง( ลูกศรที่ชี้มาทางซ้าย)
2.แรงเสียดทานFf(ลูกศรชี้มาทางขวา)
3.ภาพในวงกลมแสดงถึงลักษณะพื้นผิวสัมผัสของกล่องกับพื้น
ถ้า ผิวมีลักษณะขรุขระจะทำให้ จะมีแรงเสียดทานมาก
ถ้า ผิวมีลักษณะเรียบ จะมีแรงเสียดทานน้อยลง
ประเภทของแรงเสียดทาน
แรงเสียดทานมี 2 ประเภท คือ1. แรงเสียดทานสถิต (static friction) คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วอยู่นิ่ง
2. แรงเสียดทานจลน์ (kinetic friction) คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วเกิดการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่
แรงเสียดทานมี 2 ประเภท คือ1. แรงเสียดทานสถิต (static friction) คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วอยู่นิ่ง
2. แรงเสียดทานจลน์ (kinetic friction) คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วเกิดการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่
สมบัติของแรงเสียดทาน1. แรงเสียดทานมีค่าเป็นศูนย์ เมื่อวัตถุไม่มีแรงภายนอกมากระทำ
2. ขณะที่มีแรงภายนอกมากระทำต่อวัตถุ และวัตถุยังไม่เคลื่อนที่ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นมีขนาดต่างๆ กัน ตามขนาดของแรงที่มากระทำ และแรงเสียดทานที่มีค่ามากที่สุดคือ แรงเสียดทานสถิต เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุเริ่มเคลื่อนที่
3. แรงเสียดทานมีทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ
4. แรงเสียดทานสถิตมีค่าสูงกว่าแรงเสียดทานจลน์เล็กน้อย
5. แรงเสียดทานจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับลักษณะของผิวสัมผัส ผิวสัมผัสหยาบหรือขรุขระจะมีแรงเสียดทานมากกว่าผิวเรียบและลื่น
6. แรงเสียดทานขึ้นอยู่กับน้ำหนักหรือแรงกดของวัตถุที่กดลงบนพื้น ถ้าน้ำหนักหรือแรงกดมากแรงเสียดทานก็จะมากขึ้นด้วย
7. แรงเสียดทานไม่ขึ้นอยู่กับขนาดหรือพื้นที่ของผิวสัมผัส
2. ขณะที่มีแรงภายนอกมากระทำต่อวัตถุ และวัตถุยังไม่เคลื่อนที่ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นมีขนาดต่างๆ กัน ตามขนาดของแรงที่มากระทำ และแรงเสียดทานที่มีค่ามากที่สุดคือ แรงเสียดทานสถิต เป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุเริ่มเคลื่อนที่
3. แรงเสียดทานมีทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ
4. แรงเสียดทานสถิตมีค่าสูงกว่าแรงเสียดทานจลน์เล็กน้อย
5. แรงเสียดทานจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับลักษณะของผิวสัมผัส ผิวสัมผัสหยาบหรือขรุขระจะมีแรงเสียดทานมากกว่าผิวเรียบและลื่น
6. แรงเสียดทานขึ้นอยู่กับน้ำหนักหรือแรงกดของวัตถุที่กดลงบนพื้น ถ้าน้ำหนักหรือแรงกดมากแรงเสียดทานก็จะมากขึ้นด้วย
7. แรงเสียดทานไม่ขึ้นอยู่กับขนาดหรือพื้นที่ของผิวสัมผัส
ตัวอย่างการลดแรงเสียดทาน
http://www.budmgt.com/images/pic/pic-t/present-physical%2001.gif
จากภาพ
มีน้ำเป็นตัวลดแรงเสียดทานระหว่างพื้นกับรองเท้าทำให้รองเท้าเกาะพื้นไม่อยู่
การลดแรงเสียดทาน
เป็นการทำเพื่อเพิ่มความคล่องตัวของวัตถุหรือลดการเกิดความร้อนกับวัตถุ เช่น1. การใช้น้ำมันหล่อลื่นหรือจาระบี
2. การใช้ระบบลูกปืน3. การใช้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น ตลับลูกปืน
4. การออกแบบรูปร่างของยานพาหนะให้เพรียวลมทำให้ลดแรงเสียดทาน
2. การใช้ระบบลูกปืน3. การใช้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น ตลับลูกปืน
4. การออกแบบรูปร่างของยานพาหนะให้เพรียวลมทำให้ลดแรงเสียดทาน
ฯลฯ
ตัวอย่างการเพิ่มแรงเสียดทาน
จากภาพ
ลวดลายที่ล้อรถเป็นการเพิ่มความเสียดทานระหว่างล้อรถกับถนน
เพื่อเพิ่มความปลอดภัย
การเพิ่มแรงเสียดทาน
ส่วนมากเป็นการทำเพื่อเพิ่มความปลอดภัย เช่น
1.การทำลวดลายที่ล้อรถยนต์
2.การทำลวดลายที่พื้นรองเท้า
3.การใช้กระเบื้องหยาบปูพื้นห้องน้ำ
ฯลฯ
ตัวอย่างการนำไปใช้ในชีวิตประจำวัน
สามารถนำไปใช้ในการเลือกรองเท้าที่จะใส่ในแต่ละสถานที่และโอกาสให้เหมาะสมและเกิดความปลอดภัย
รองเท้าสตั๊ด เหมาะที่จะเล่นในฟุตบอลสนามหญ้าหรือสนามดิน เนื่องจากพื้นรองเท้ามีปุ่มยาวเพื่อ
เพิ่มแรงเสียดทานขณะวิ่งให้มีความคล่องตัวสูง สามารถทีจะเกาะกับพื้นสนามได้ดี
และเพิ่มความสามารถในขณะ start และ stop
รองเท้าสเก็ตมีการสร้างมาลักษณะเฉพาะเพื่อการเล่นสเก็ต ลวดลายที่ล้อ
เป็นการเพิ่มและลดความเสียดทานให้กับรองเท้ากับพื้นเพื่อที่ จะสามารถเล่นได้อย่างปลอดภัย
ถ้าหากใส่รองเท้าสเก็ตไปเล่นฟุตบอลก็คงไม่สะดวก เพราะ
1.ไม่ได้สร้างมาเพื่อเล่นฟุตบอล
2.ลักษณะของพื้นรองเท้าที่ไม่เกาะสนามบอล มีความเสียดทานน้อยอาจทำให้เกิดอุบัติเหตุได้
3.ไม่เกิดความคล่องตัว
จากข้อมูลทั้งหมดนี้จึงได้ข้อสรุปว่า
ทำไมพื้นรองเท้าต้องมีลวดลาย?
การที่พื้นรองเท้าต้องมีลวดลาย เพราะ เพื่อเพิ่มความเสียดทานให้กับรองเท้าสามารถยึดเกาะพื้นได้ดีมากขึ้นในขณะทำกิจกรรม
จะทำให้เกิดความปลอดภัยในการสวมใส่มากขึ้น
แหล่งอ้างอิง:
http://www.maceducation.com/e-knowledge/2432210100/16.htm
