จากการทดลองพบว่า ในการประมาณค่าที่ดี ทั้ง fs max และ fk เป็นสัดส่วนต่อขนาดของแรงปกติที่พื้นผิวกระทำกับวัตถุ คำอธิบายต่อไปนี้ ของเรื่องแรงเสียดทานจะขึ้นอยู่กับการสังเกตการณ์ทดลอง และทำหน้าที่เป็นแบบจำลองที่เราจะใช้สำหรับแรงเสียดทานในการแก้ปัญหา
· ขนาดของแรงเสียดทานสถิตระหว่าง สองพื้นผิวใด ๆ ที่สัมผัสกันสามารถเกิดค่าดังนี้
fs £ ms n (5.9)
รูปการลากรถ
แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window
หากสนใจหนังสือ อื่น ๆ นอกเหนือจากนี้
คลิก
รูปแรงเสียดทาน
ที่มา : https://engineeringinsider.org
กำหนดให้ ที่ค่าคงที่ไร้หน่วย ms เรียกว่า สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิต (Coefficient of static friction) และ n คือ ขนาดของแรงปกติที่กระทำพื้นผิวหนึ่งกับอีกพื้นผิวหนึ่ง ความเท่ากันในสมการ 5.9 เมื่อพื้นผิวเกือบจะลื่นไถล นั่นคือ เมื่อ fs = fs max = ms n สถานการณ์นี้เรียกว่า การเข้าใกล้ที่จะเคลื่อนที่ (impending motion) ความไม่เสมอภาคคงอยู่เมื่อพื้นผิวไม่ได้ใกล้ที่จะเคลื่อนที่
· ขนาดของแรงเสียดทานจลน์ กระทำระหว่าง สองพื้นผิวจะได้ดังนี้
fk = mk n (5.10)
กำหนดให้ mk = สัมประสิทธิแรงเสียดทานจลน์ (Coefficient of kinetic friction)
แม้ว่าค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลน์ สามารถแปรผันไปตามความเร็ว เรามักจะละเลยการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในข้อความนี้
รูปผิวขรุขระระหว่างพื้นผิว
ค่าของ mk และ ms ขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นผิว แต่โดยทั่วไป mk จะมีค่าน้อยกว่า ms ค่าทั่วไปมีช่วงตั้งแต่ประมาณ 0.03 – 1.0 ตารางที่ 5.1 แสดงให้เห็นตัวอย่างของแรงเสียดทาน
|
พื้นผิวสองพื้นผิว
|
ms
|
mk
|
|
ยางกับพื้นคอนกรีต
|
1.0
|
0.8
|
|
เหล็กกล้า กับเหล็กกล้า
|
0.74
|
0.57
|
|
อลูมิเนียมบนเหล็ก
|
0.61
|
0.47
|
|
แก้ว บนแก้ว
|
0.94
|
0.4
|
|
ทองแดง บนเหล็กกล้า
|
0.53
|
0.36
|
|
ไม้ บนไม้
|
0.25 – 0.5
|
0.2
|
|
ไม้เคลือบขี้ผึ้ง บนพื้นหิมะเปียก
|
0.14
|
0.1
|
|
ไม้เคลือบขี้ผึ้ง บนพื้นหิมะแห้ง
|
-
|
0.04
|
|
โลหะ บนโลหะ (มีการหล่อลื่น)
|
0.15
|
0.06
|
|
เทฟลอน บนเทฟลอน
|
0.04
|
0.04
|
|
น้ำแข็ง บนน้ำแข็ง
|
0.1
|
0.03
|
|
ไขข้อของมนุษย์
|
0.01
|
0.003
|
ตารางที่ 5.1 ตัวอย่างค่าสัมประสิทธิความเสียดทาน (ทั้งหมดเป็นเพียงค่าประมาณการ ในบางกรณี ค่าสัมประสิทธิความเสียดทานอาจมีค่ามากกว่า 1.0)
· ทิศทางของแรงเสียดทานบนวัตถุนั้น ขนานกับพื้นผิวซึ่งวัตถุนั้นสัมผัส และอยู่ตรงข้ามกับการเคลื่อนที่จริง (แรงเสียดทานจลน์) หรือการเคลื่อนที่ที่กำลังจะเกิดขึ้น (แรงเสียดทานสถิต) ของวัตถุที่สัมพันธ์กับพื้นผิว
· ค่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทาน จะเป็นอิสระจากพื้นที่สัมผัสระหว่างพื้นผิว เราอาจคาดหวังว่า การวางวัตถุไว้ด้านข้าง ซึ่งมีพื้นที่มากที่สุดอาจเพิ่มแรงเสียดทาน แม้ว่าวิธีนี้จะให้จุดสัมผัสมากกว่า แต่น้ำหนักของวัตถุจะกระจายไปทั่วบริเวณที่มีขนาดใหญ่ขึ้น และแต่ละจุดจะไม่ถูกดให้แน่นเหมือนกัน เนื่องจากผลกระทบเหล่านี้ จะชดเชยซึ่งกัน และกันแรงเสียดทานจึงไม่ขึ้นอยู่กับพื้นที่
ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก
“ความสบายใจ
ไม่ได้เกิดจาก
ทำทุกสิ่งให้ได้ดั่งใจ
แต่เกิดจาก การยอมรับว่า
ไม่มีอะไร
ที่จะได้ดั่งใจเราไปทั้งหมด”
<หน้าที่แล้ว สารบัญ หน้าต่อไป>
| 
