Download
หน่วยการเรียนรู้ที่ 5 แรงในธรรมชาติ
แรง หมายถึง สิ่งที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง หรือทำให้วัตถุเปลี่ยนแปลงรูปร่าง
แรง แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
1) แรงที่เกิดจากธรรมชาติ
2) แรงทีไม่ได้เกิดจากธรรมชาติ เช่น แรงที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์ ซึ่งมีหลายลักษณะหลายประเภท เช่น
ลักษณะของแรงที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์ ได้แก่ แรงดึง และแรงผลัก
แรงดึง
แรงดึง คือ แรงที่ทำให้วัสดุเคลื่อนที่เข้ามาหาแหล่งกำเนิดของแรง ดังเช่น
แรงผลัก
แรงผลัก คือ แรงที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ออกจากแหล่งกำเนิดของแรง ดังแสดงในรูป
ประเภทของแรง
แรง แบ่งตามแหล่งที่เกิดได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ แรงที่เกิดจากธรรมชาติกับแรงที่ไม่ได้เกิดจากธรรมชาติ
1) แรงที่เกิดจากธรรมชาติ
แรงที่เกิดจากธรรมชาติ เช่น แรงลม แรงน้ำ แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็ก แรงไฟฟ้า เป็นต้น
2) แรงที่ไม่ได้เกิดจากธรรมชาติ
แรงทีไม่ได้เกิดจากธรรมชาติ เช่น แรงที่เกิดจากมนุษย์ หรือ สัตว์ ซึ่งเป็นได้ทั้งแรงดึง และแรงผลัก
แรงแม่เหล็ก
แรงแม่เหล็ก เป็นแรงที่เกิดขึ้นเองในธรรมชาติ จากแท่งแม่เหล็ก ซึ่งสามารถดูดวัตถุบางชนิดได้ วัตถุที่แม่เหล็กดุดนั้น ต้องเป็นวัตถุที่เป็นแม่เหล็ก หรือวัตถุที่มีคุณสมบัติคล้ายแม่เหล็ก หรือที่เรียกว่า วัตถุสื่อแม่เหล็ก ซึ่งได้แก่ โลหะบางชนิด เช่น เหล็ก เหล็กกล้า นิกเกิล โคลอลต์ วัตถุที่ไม่เป็นสื่อแม่เหล็ก เช่น ยาง ไม้ แก้ว พลาสติก กระดาษ และโลหะบางชนิด เช่น อะลูมิเนียม ทองคำ เงิน ทองแดง
โดยสรุป แม่เหล็กจะดูดวัตถุที่เป็นสื่อแม่เหล็ก
ระหว่างแท่งแม่เหล็กด้วยกัน นักเรียนคิดว่าแม่เหล็กจะมีแรงอย่างไร
แม่เหล็กที่พบในธรรมชาติ คือ แมกนีไทต์ หรือ ก้อนแร่แม่เหล็ก ซึ่งคนในสมัยโบราณสกัดเอาแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจากธรรมชาติมาใช้งาน แต่แม่เหล็กที่ใช้กันในปัจจุบัน ทำมาจากเหล็ก ซึ่งมีรูปร่างต่าง ๆ กัน เช่น รูปตัวยู รูปเกือกม้า รูปแท่งสี่เหลี่ยม รูปแท่งกลม รูปกระดุม รุปวงแหวน ดังแสดงให้เห็นในภาพ
แม่เหล็ก มี 2 ขั้ว คือ ขั้วเหนือ ใช้สัญลักษณ์ N และขั้วใต้ใช้สัญลักษณ์ S แรงดึงดูดของแม่เหล็ก จะมีมากที่สุดบริเวณปลายสุด หรือ บริเวณขั้วทั้ง 2
ถ้าเรานำแท่งแม่เหล็ก 2 แท่งมาใกล้กัน โดยหันขั้วเดียวกัน เข้าหากัน จะเกิดการผลักกัน และเมื่อหันขั้วต่างกัน เข้าหากัน จะเกิดการดูดกัน
ถ้าแขวนแท่งแม่เหล็กให้อยู่อย่างอิสระ จะเกิดอะไรขึ้น
แท่งแม่เหล็ก เมื่อวางตัวอยู่อย่างอิสระ ในแนวราบ จะชี้ไปแนวทิศเหนือใต้เสมอ โดยขั้วเหนือจะชี้ไปทางทิศเหนือ และขั้วใต้จะชี้ไปทางทิศใต้
ประโยชน์ของแม่เหล็ก
เนื่องจากแม่เหล็กมีแรงดึงดูดวัตถุบางชนิด ซึ่งวัตถุที่แม่เหล็กดูดได้ เรียกว่า วัตถุสื่อแม่เหล็ก หรือ สารแม่เหล็ก นักวิทยาศาสตร์ และนักประดิษฐ์จึงได้นำแม่เหล็กมาสร้างเป็นส่วนประกอบของสิ่งของเครื่องใช้ต่าง ๆ ที่ใช้ในชีวิตประจำวัน ดังนี้
1) ใช้ติดที่ประตูตู้เย็น แม่เหล็กจะถูกใส่ไว้ที่ประตูตู้เย็น โดยมีแผ่นยางหุ้ม เพื่อให้ประตูตู้เย็นปิดสนิท ป้องกันไม่ให้ความเย็นออกมาจากตู้เย็น
2) ใช้ติดที่ฝากล่องดินสอและฝากระเป๋า เพื่อให้ฝากล่องดินสอและฝากระเป๋า สามารถดูดติดกับตัวกล่องดินสอและตัวประเป๋า
3) ใช้ติดป้องกันประตูกระแทก แม่เหล็กจะถูกติดไว้กับผนัง และที่ประตูติดวัตถุสื่อแม่เหล็ก เมื่อเปิดประตูแม่เหล็กที่ผนังจะดูดวัตถุสื่อแม่เหล็กที่บานประตูไว้ ซึ่งทำให้บานประตูไม่ปิดกระแทกเมื่อมีลมพัด
4) ใช้กระดานแม่เหล็กสำหรับติดของเล่น กระดานแม่เหล็กสำหรับติดของเล่น กระดาษบันทึก หรือของใช้อื่น ๆ หรือของเล่นที่มีส่วนประกอบทำด้วยเหล็ก สิ่งที่กล่าวถึงนี้จะติดกับกระดานแม่เหล็ก
5) ใช้คัดแยกวัตถุสื่อแม่เหล็กออกจากวัตถุอื่น ๆ เนื่องจากเราทิ้งสิ่งของต่าง ๆ ที่ไม่ใช้แล้วปะปนกันเป็นขยะ จึงมีการนำแม่เหล็กมาประดิษฐ์เป็นอุปกรณ์ในการคัดแยกสิ่งของที่ทำจากเหล็ก หรือทำจากวัสดุสื่อแม่เหล็ก เพื่อนำกลับไปใช้งานอีก
6) ใช้ทำเข็มทิศเพื่อค้นหาทิศทาง แม่เหล็กจะหันขั้วเหนือไปทางทิศเหนือ และหันขั้วใต้ไปทางทิศใต้เสมอ ดังนั้นเราจึงหาทิศได้
7) ใช้ทำเครื่องกำจัดเศษเหล็ก โดยดูดเศษเหล็กจากที่หนึ่งไปกองไว้อีกที่หนึ่ง
8) ใช้เป็นส่วนประกอบของเครื่องใช้ไฟฟ้าหลายชนิด เช่น โทรศัพท์ เครื่องดูดฝุ่น วิทยุ เครื่องซักผ้า พัดลม เป็นต้น และถ้าไม่มีแม่เหล็ก เครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านี้ก็ไม่สามารถทำงานได้
แม้ว่า แม่เหล็กมีประโยชน์ในการทำของเล่นของใช้ได้หลายชนิดก็ตาม แต่มีข้อควรระวัง คือ ไม่ควรวางแท่งแม่เหล็กใกล้กับของใช้บางอย่างที่มีส่วนประกอบเป็นแม่เหล็ก เช่น นาฬิกา โทรทัศน์ คอมพิวเตอร์ ม้วนเทปเพลง เป็นต้น เพราะสมบัติของแม่เหล็กมีแรงดูด และแรงผลัก ซึ่งจะทำให้ของใช้เสียหายใช้งานไม่ได้
แรงทางไฟฟ้า
นักเรียนเคยสังเกตหรือไม่ว่า ในช่วงฤดูหนาว ขณะที่เราหวีผม หวีพลาสติกที่ใช้สามารถดูดเส้นผมของเราได้ หรือในช่วงฤดูหนาว เสื้อผ้าที่เราสวมใส่ มักติดตามร่างกายของเรา ที่เป็นเช่นนี้เพราะ มีแรงธรรมชาติชนิดหนึ่งเกิดขึ้น จึงทำให้หวีดูดเส้นผมของเราได้
แรงทางไฟฟ้า
แรงที่เกิดขึ้นนี้คือแรงอะไร และเกิดขึ้นได้อย่างไร นักเรียนทราบหรือไม่
เมื่อนำวัตถุบางชนิดมาขัดถูกัน จะทำให้เกิดประจุไฟฟ้าขึ้นบนวัตถุ และประจุไฟฟ้านั้น ทำให้เกิดแรงทางไฟฟ้า
แรงทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นมีสามารถดูดวัสดุเบา ๆ ที่อยู่ใกล้กันได้ ดังเช่นที่ไม้บรรทัดที่ถูด้วยผ้าแห้งดูดเศษกระดาษชิ้นเล็ก ๆ ที่อยู่ใกล้ ๆ ได้ แรงทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นได้นี้ จะเกิดขึ้นเฉพาะกับวัตถุที่แห้งบางชนิด เมื่อนำมาขัดถูกันเท่านั้น แล้วทำให้เกิดประจุไฟฟ้าขึ้นที่บริเวณที่ถูกัน และไม่เคลื่อนที่ไปที่อื่น จึงเรียกแรงทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนี้ว่า ไฟฟ้าสถิต
แรงทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนี้ มีทั้งแรงดูด และแรงผลัก เช่นเดียวกับแรงแม่เหล็ก เช่นตัวอย่าง เมื่อถูลูกโป่งทั้ง 2 ลูก ด้วยมือที่แห้ง ลูกโป่งจะมีแรงผลักกัน แต่เมื่อถูลูกโป่งลูกหนึ่งด้วยมือที่แห้ง และถูลูกโป่งอีกลูกหนึ่งด้วยผ้าแห้ง ลูกโป่งจะมีแรงดูดกัน
สมบัติของแรงทางไฟฟ้า
แรงทางไฟฟ้า ที่เกิดจากการขัดถูกันของวัตถุ 2 ชนิด ส่วนใหญ่จะเกิดกับวัตถุพวกพลาสติก หรือยาง แรงดึงดูดนี้ จะเกิดกับวัตถุที่แห้งและมีน้ำหนักเบา
** สรุปสาระสำคัญ
1) แรง หมายถึง สิ่งที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่หรือเปลี่ยนแปลงรูปร่าง
2) แรงแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ แรงทีเกิดจากธรรมชาติ เช่น แรงลม แรงน้ำ แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็ก แรงไฟฟ้า เป็นต้น และแรงที่ไม่ได้เกิดจากธรรมชาติ เช่น แรงคน แรงสัตว์ เป็นต้น
3) ลักษณะของแรงที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์ ได้แร่ แรงดึง และแรงผลัก
4)แม่เหล็กมีแรงดงดูดวัตถุบางชนิดได้ วัตถุที่ดูดกับแม่เหล็กได้จะมีวัตถุสื่อแม่เหล็ก หรือ สารแม่เหล็ก ซึ่งได้แก่ เหล็ก เหล็กกล้า นิกเกิล และโคบอลต์
5) แม่เหล็กขั้วต่างกัน จะมีแรงดึงดูดกัน แม่เหล็กขั้วเหมือนกันจะมีแรงผลักกัน
6) แม่เหล็กเมื่อวางตัวอยู่อย่างอิสระในแนวราบ จะชี้ไปในแนวทิศเหนือใต้เสมอ โดยขั้วเหนือจะชี้ไปทางทิศเหนือ และขั้วใต้ จะชี้ไปทางทิศใต้
7) แม่เหล็ก มีประโยชน์นำมาเป็นส่วนประกอบของสิ่งของเครื่องใช้ต่าง ๆ ที่ใช้ในชีวิตประจำวัน
8) วัตถุทุกชนิดมีประจุไฟฟ้า เมื่อนำวัตถุต่างชนิดกันที่แห้งมากัน จะทำให้เกิดประจุไฟฟ้าที่สะสมบนวัตถุนี้ คือ แรงไฟฟ้าที่สามารถดูดวัตถุชิ้นเล็ก ๆ เบา ๆ ที่อยู่ใกล้ ๆ ได้ แรงไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะอยู่บริเวณที่เกิดการขัดถู เราเรียกแรงไฟฟ้านี้ว่า ไฟฟ้าสถิต เป็นแรงไฟฟ้าที่ไม่เคลื่อนย้ายไปไหน
9)การถูวัตถุชนิดเดียวกันด้วยสิ่งของต่างกัน จะทำให้เกิดประจุไฟฟ้าต่างกัน ประจุไฟฟ้าต่างกันจะมีแรงดูดกัน
10) แรงไฟฟ้า หรือไฟฟ้าสถิต จะมีแรงดูดเกิดขึ้น ถ้าวัตถุมีประจุไฟฟ้าต่างกัน และจะมีแรงผลักเกิดขึ้น ถ้าวัตถุมีประจุไฟฟ้าเหมือนกัน
11) การขัดถูกกันของวัตถุ 2 ชนิด ส่วนใหญ่ จะเกิดกับวัตถุพวกพลาสติก หรือยาง ซึ่งแห้ง และมีน้ำหนักเบา
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น