เครื่องกลอย่างง่าย

เครอื่ งกล
อยา่ งง่าย



ทบทวนความรู้

คนยนื ถือถงั น้าอยกู่ ับท่ี คนนั่งท่องหนังสอื
มีงานเนื่องจากแรงทถ่ี ือถังน้า มีงานเนอื่ งจากการอา่ นหนังสอื

ทบทวนความรู้

คนเขน็ รถเข็นเดินซ้อื ของในหา้ ง คนเดนิ ห้วิ กระเป๋า
มีงานเนอ่ื งจากแรงดันรถเข็น มงี านเนื่องจากแรงท่ีห้ิวกระเปา๋

มนษุ ยส์ ามารถนาสิ่งรอบตัวมาประดษิ ฐ์เปน็
อุปกรณ์ เครอ่ื งมอื เครือ่ งใช้ เครือ่ งกลต่างๆ
เพอื่ อานวยความสะดวก หรือ ผอ่ นแรง

ในการทางาน

ยกตวั อยา่ งเคร่อื งมือ
หรอื อุปกรณท์ นี่ กั เรยี น
คิดวา่ เป็นเครือ่ งกล

เครื่องกลอย่างง่าย

ถ้าไม่ใช้เครือ่ งกล ถา้ ใชเ้ ครอ่ื งกล

ออกแรง เทา่ กบั หรอื มากกว่า ออกแรง นอ้ ยกวา่ น้าหนกั
น้าหนักของวตั ถุ ของวัตถุ

#ไมม่ กี ารผอ่ นแรง #ช่วยผอ่ นแรง

สรปุ เคร่ืองกลอย่างงา่ ย ชว่ ยให้เราออกแรง นอ้ ยลง เพ่ือใหเ้ กดิ งาน เท่าเดิม
แตเ่ คร่อื งกลบางชนิด อาจไมช่ ่วยผ่อนแรง แตช่ ่วยอานวยความสะดวก

งานจากเครอื่ งกลอยา่ งงา่ ย

เม่ือออกแรงกระทาตอ่ เคร่ืองกล เพือ่ ให้เกิดงาน
งานท่ีใหก้ ับเครือ่ งกล มขี นาดเทา่ กับ ผลคณู ของแรงกบั ขนาดของการกระจดั ตามแนวแรง

ในทางอดุ มคติ งานที่ ให้ กับเคร่อื งกล งานที่ ได้ จากเครื่องกล
ในทางปฏิบัติ งานท่ี ให้ กบั เครื่องกล งานที่ ได้ จากเครื่องกล

เพราะมีการสูญเสยี พลังงาน เนอื่ งจากแรงเสยี ดทาน โดยพลังงานที่
สูญเสยี อาจเปล่ยี นไปเป็นพลังงานความร้อนหรอื พลังงานเสียง

เครอ่ื งกลอยา่ งง่ายทจ่ี ะไดศ้ ึกษา

01 พ้ืนเอียง 02 คาน
03 รอก 04 ลอ้ และเพลา
05 สกรู 06 ลิ่ม

01

พ้ืนเอยี ง

หลกั การ

การลากวตั ถุไปตามพ้นื เอยี ง ที่ระยะความสูงเท่ากนั กับการยกวตั ถุขึ้นในแนวด่ิง

แรง แรง

ความสูง แรง ระยะทาง ความสงู ระยะทาง
แรง

หลกั การ

งานท่ีให้แกพ่ นื้ เอียง คือ งานทีล่ ากวัตถุไปตามพื้นเอยี ง (แรงท่ใี ช้ x ความยาวพน้ื เอยี ง)
งานที่ไดจ้ ากพน้ื เอยี ง คอื งานท่ียกวตั ถุขน้ึ ในแนวด่งิ (น้าหนกั ของวตั ถุ x ความสูง)

ในอุดมคติ (ไมม่ ีแรงเสยี ดทาน)
งานที่ ให้ กบั เครื่องกล = งานท่ี ได้ จากเคร่ืองกล
งานทล่ี ากวัตถุไปตามพ้นื เอียง มคี ่าเทา่ กับ งานท่ียกวตั ถุขึน้ ในแนวดงิ่

https://www.physicsclassroom.com/Physics-Interactives/Work-and-Energy/Its-All-Uphill/Its-All-
Uphill-Interactive?fbclid=IwAR3ABGVoAd3Fe8Wwpw2eiOFjGUHnIQs61TpnaBY4PKGahb8rCdXICm2GlLg

หลกั การ

จาก ในอดุ มคติ (ไม่มแี รงเสยี ดทาน)
งานท่ีลากวตั ถไุ ปตามพ้นื เอียง มคี ่าเทา่ กบั งานท่ียกวตั ถุขนึ้ ในแนวดิ่ง

พจิ ารณาได้วา่
W ให้ = W ได้

เมื่อ W ให้ เท่ากบั ผลคณู ของแรงกบั ขนาดของการกระจดั ตามแนวแรง (F x s)
เพราะฉะน้นั ถา้ ต้องการลดแรงที่ใช้ ตอ้ งเพิ่มขนาดของการกระจัดตามแนวแรง
ในท่นี ้ี คือ การเพม่ิ ระยะทางของพนื้ เอียง

หลักการ

การลากวตั ถไุ ปตามพนื้ เอยี งจึงออกแรง น้อยกวา่ การยกวัตถขุ ้ึนใน
แนวด่งิ และการลากวตั ถุไปตามพื้นเอียงที่มรี ะยะทางย่ิงมาก แรงท่ีออกยิง่ นอ้ ย

แรง

ความสงู ระยะทาง
แรง

การคานวณของพ้นื เอียง

ในอุดมคติ (ไม่มแี รงเสียดทาน)
งานที่ ให้ กบั เครอ่ื งกล = งานที่ ได้ จากเครื่องกล
งานท่ลี ากวัตถุไปตามพน้ื เอียง = งานทยี่ กวัตถุขึน้ ในแนวดง่ิ
แรงที่ใช้ x ความยาวของพน้ื เอยี ง = น้าหนักของวตั ถุ x ความสูงของพ้นื เอียง

ExL=WxH

ตวั อย่างการคานวณของพืน้ เอียง

พ้ืนเอยี งยาว 5 เมตร สงู 4 เมตร ถา้ ตองการลากวัตถหุ นัก 200 นวิ ตัน ขึน้ ไปตามพน้ื เอียงจะตอ้ งออกแรง

พยายามเท่าใด

แรงท่ีใช้ x ความยาวของพืน้ เอยี ง = นา้ หนักของวตั ถุ x ความสูงของพืน้ เอยี ง

โจทยก์ าหนดให้ พน้ื เอียงยาว 5 เมตร สงู 4 เมตร วตั ถหุ นัก 200 นวิ ตัน

ExL=WxH

E x 5 = 200 x 44
200 x 800
E = 5 = 5

E = 160 N

ดงั นนั้ แรงพยายาม เทา่ กบั 160 นวิ ตัน

ตัวอย่างการคานวณของพน้ื เอียง

พน้ื เอียงยาว 8 เมตร สูง 2 เมตร ถา้ ตองการลากวตั ถหุ นัก 120 นิวตนั ขนึ้ ไปตามพื้นเอียงจะตอ้ งออกแรง

พยายามเท่าใด

แรงทใ่ี ช้ x ความยาวของพน้ื เอยี ง = นา้ หนักของวตั ถุ x ความสูงของพน้ื เอยี ง

โจทย์กาหนดให้ พนื้ เอียงยาว 8 เมตร สูง 2 เมตร วัตถหุ นกั 120 นวิ ตนั

ExL=WxH

E x 8 = 120 x 2
120 x 2 240
E = 8 = 8

E = 30 N

ดังนน้ั แรงพยายาม เท่ากับ 30 นวิ ตัน

02 คาน

หลกั การ

การออกแรงท่ปี ลายดา้ นหน่งึ เพ่อื ใหว้ ัตถุอกี ดา้ นเคลื่อนที่

ทิศทางการเคล่ือนที่ของวตั ถุ

ระยะทางที่ออกเเรง
ทิศทอาองกขแอรงงการ

ระยะทางท่วี ตั ถุ ทศิ ทอาองกขแอรงงการ
เคล่อื นท่ี

หลักการ

งานท่ใี หแ้ ก่คาน คอื งานทใ่ี หแ้ กค่ านตรงดา้ นทีอ่ อกแรง
งานท่ไี ด้จากคาน คือ งานท่ไี ด้จากคานดา้ นทีว่ ตั ถเุ คล่อื นที่

ในอดุ มคติ (ไม่มแี รงเสยี ดทาน)
งานที่ ให้ กบั เครอ่ื งกล = งานที่ ได้ จากเครือ่ งกล
งานทใี่ หแ้ กค่ านตรงดา้ นที่ออกแรง จะเท่ากับ งานที่ไดจ้ ากคานดา้ นทว่ี ตั ถุเคลอ่ื นท่ี

https://www.physicsclassroom.com/Physics-Interactives/Balance-and-Rotation/Balance-Beam
https://www.edumedia-sciences.com/en/media/751-types-of-levers

หลกั การ

จาก ในอดุ มคติ (ไม่มแี รงเสยี ดทาน และคานเบา)
งานทใี่ ห้แก่คานตรงด้านทอ่ี อกแรง จะเท่ากบั งานทไ่ี ดจ้ ากคานด้านทว่ี ตั ถุเคลอ่ื นท่ี
พจิ ารณาไดว้ า่

W ให้ = W ได้
เมื่อ W ให้ เท่ากับ ผลคูณของแรงกับขนาดของการกระจัดตามแนวแรง (F x s)
เพราะฉะนั้น ถ้าตอ้ งการลดแรงที่ใช้ ต้องเพ่มิ ขนาดของการกระจดั ตามแนวแรง
ในทน่ี ้ี คือ การเพิม่ ระยะทางจากจุดท่ีออกแรงตามแนวตั้งฉากจนถึงจุดหมนุ

หลักการ

คานจะช่วยผอ่ นแรงได้ เมื่อระยะทางจากจดุ ทอี่ อกแรงจนถึงจุดหมุน
มากกว่า ระยะทางจากจดุ หมนุ ถึงจดุ ที่วตั ถุเคลอื่ นท่ี ซึ่งแรงทใี่ ชใ้ นกระทาต่อคาน
จะ นอ้ ยกวา่ แรงทค่ี านกระทาตอ่ วัตถุ

การคานวณของคาน

ในอุดมคติ (ไม่มแี รงเสียดทาน)
งานท่ี ให้ กบั เครื่องกล = งานที่ ได้ จากเคร่อื งกล
งานทีใ่ หแ้ กค่ านตรงดา้ นท่อี อกแรง = งานทีไ่ ด้จากคานด้านที่วตั ถุเคล่ือนที่

แรงทีใ่ ช้ x ระยะทางต้ังฉากจากแนวแรงถึงจดุ หมนุ = นา้ หนักของวตั ถุ x ระยะทางต้งั ฉากจากน้าหนักของวัตถถุ งึ จดุ หมุน

ExLE=WxLW

ตัวอย่างการคานวณของคาน แรงท่ีใช้ x ระยะทางตัง้ ฉากจากแนวแรงถงึ จุดหมนุ = นา้ หนกั ของ

1200 N วัตถุ x ระยะทางตง้ั ฉากจากนา้ หนกั ของวตั ถุถึงจุดหมุน

3m 1m โจทยก์ าหนดให้ ระยะทางตงั้ ฉากจากแนวแรงถงึ จดุ หมนุ 3 เมตร
ถ้าใชช้ ะแลงพยายามยกก้อนหินหนกั 1200
นวิ ตนั โดยออกแรงหา่ งจากจดุ หมนุ 3 เมตร วัตถุหนกั 1200 นวิ ตนั ระยะทางตงั้ ฉากจากนา้ หนักของวตั ถุถงึ จุด
และกอ้ นหินอยู่หา่ งจากจดุ หมนุ 1 เมตร ตอ้ งใช้
แรงพยายามเปน็ เท่าใดถึงจะยกกอ้ นหนิ กอ้ นนขี้ ึ้น หมนุ 1 เมตร

ExLE=WxLW
E x 3 = 1200 x 1
1200 x 1 1200
E = 3 = 3

E = 400 N

ดงั นั้น แรงพยายาม เทา่ กบั 400 นวิ ตัน

ตัวอยา่ งการคานวณของคาน

แรงที่ใช้ x ระยะทางตัง้ ฉากจากแนวแรงถงึ จดุ หมุน = นา้ หนกั ของ

วตั ถุ x ระยะทางต้ังฉากจากนา้ หนักของวตั ถุถงึ จดุ หมุน

โจทย์กาหนดให้ ระยะทางต้ังฉากจากแนวแรงถึงจุดหมนุ 2 เมตร

2m 1m วตั ถุหนกั 240 นวิ ตนั ระยะทางตั้งฉากจากน้าหนักของวตั ถุถึงจดุ
พีส่ าวและนอ้ งชายเล่นไม้กระดก โดยพ่ีสาว
หมุน 1 เมตร
อยหู่ า่ งจากจดุ หมนุ เปน็ ระยะ 2 เมตร และ
น้องชายอยู่ห่างจากจดุ หมนุ เปน็ ระยะ 1 เมตร ถ้า ExLE=WxLW
นอ้ งชายหนัก 240 นวิ ตัน พส่ี าวหนกั เท่าใด จะทา E x 2 = 240 x 1
ให้ไมก้ ระดานหกนี้สมดุล 240 x 1 240
E = 2 = 2

E = 120 N

ดังนนั้ พ่ีสาวหนกั เท่ากบั 120 นิวตัน

ตวั อย่างการคานวณของคาน แรงที่ใช้ x ระยะทางตั้งฉากจากแนวแรงถึงจุดหมุน = นา้ หนกั ของ

1000 N วัตถุ x ระยะทางต้ังฉากจากนา้ หนักของวัตถุถงึ จุดหมนุ

1m 1m โจทย์กาหนดให้ ระยะทางตงั้ ฉากจากแนวแรงถงึ จดุ หมุน 2 เมตร
ชายคนหนง่ึ เขน็ รถเข็นที่บรรทกุ ดินหนกั
1000 นิวตนั โดยออกแรงหา่ งจากจดุ หมุนทเ่ี ปน็ วตั ถหุ นัก 1000 นวิ ตัน ระยะทางตัง้ ฉากจากนา้ หนกั ของวตั ถุถงึ จดุ
ลอ้ 2 เมตร และดินบรรทกุ อยหู่ า่ งจากจุดหมนุ ท่ี
เปน็ ล้อ 1 เมตร ตอ้ งใชแ้ รงพยายามเปน็ เท่าใดถงึ หมุน 1 เมตร
จะทาให้รถเขน็ สมดลุ และเคลอื่ นที่
ExLE=WxLW
E x 2 = 1000 x 1
1000 x 1 1000
E = 2 = 2

E = 500 N

ดังนนั้ แรงพยายาม เท่ากบั 500 นวิ ตนั

รอก

03

หลกั การ

รอก มลี กั ษณะเป็นวงกลม มแี กนหมนุ ท่ขี อบเป็นร่องสาหรบั พาดเชอื ก

ใชด้ ึงและยกวตั ถุข้นึ ทส่ี งู

รอกเดย่ี ว เเบ่งออกเป็น 2 ประเภท รอกพวง

ตายตวั เคล่อื นที่ แรง

แรง

แรง

หลักการ

เป็นรอกทีต่ รงึ ตดิ อยู่กบั ท่ี ใช้เชอื กหนึง่ เส้นพาดรอบลอ้
โดยจะมีปลายขา้ งหน่ึงผูกตดิ กบั วตั ถุ ปลายอีกขา้ งหนึ่งใช้
สาหรับดงึ

เมอื่ ดงึ วตั ถขุ น้ึ ในแนวดงิ่
แรงที่ใชด้ งึ จะมคี ่าเท่ากบั น้าหนักของวตั ถุ
รอกเด่ียวตายตวั ไมช่ ่วยผ่อนแรง
แตส่ ามารถอานวยความสะดวกในการทางาน

https://www.edumedia-sciences.com/en/media/408-pulleys

หลกั การ

เป็นรอกท่ีเคลอื่ นทไี่ ด้ขณะทใี่ ช้งาน วตั ถุผกู ติดกบั ตัวรอก
ใช้เชือกหน่งึ เส้นพาดรอบลอ้ โดยปลายข้างหนึ่งผูกตดิ กับ
เพดาน ปลายอกี ขา้ งหนงึ่ ใชส้ าหรับดึง

เมื่อดึงวตั ถุข้ึนในแนวดง่ิ
แรงทใี่ ชด้ ึงมีคา่ เท่ากับคร่งึ หนึ่งของนา้ หนกั ของวัตถุ
รอกเดยี่ วเคลือ่ นทีเ่ ป็นเครอื่ งกลท่ีช่วยผอ่ นแรง

https://www.edumedia-sciences.com/en/media/408-pulleys

หลักการ

ประกอบดว้ ยรอกเดย่ี วหลายๆตัว ถกู นามา
ประกอบกันเพอ่ื ช่วยผอ่ นแรงในการทางาน โดยมีเชือก
คลอ้ งรอกทุกตัว

https://www.edumedia-sciences.com/en/media/408-pulleys

หลักการ

จาก ในอดุ มคติ (ไมม่ ีแรงเสยี ดทาน รอกเบา และเชอื กเบา)
งานของแรงดึงของรอก จะเทา่ กับ งานเนอื่ งจากน้าหนกั ของวตั ถุ

พิจารณาได้ว่า
รอกเด่ยี วตายตัวไม่ชว่ ยผ่อนแรง และ รอกเดย่ี วเคลือ่ นท่ีชว่ ยผ่อนแรง

เพราะฉะนั้น ถา้ ตอ้ งการลดแรงทใ่ี ช้ ตอ้ งเลือกใชร้ อกเด่ยี วเคลื่อนที่

หลกั การ

รอกเดี่ยวตายตวั ไม่ชว่ ยผอ่ นแรง รอกเดี่ยวเคลื่อนท่ีชว่ ยผอ่ นแรง

การคานวณของรอก

ในอุดมคติ (ไมม่ ีแรงเสียดทาน)
งานท่ี ให้ กบั เครอ่ื งกล = งานที่ ได้ จากเครอ่ื งกล
งานของแรงดึงของรอก = งานเนือ่ งจากนา้ หนักของวัตถุ
รอกเด่ียวตายตัว แรงดงึ ของรอก = นา้ หนกั ของวตั ถุ

รอกเด่ียวเคลือ่ นที่ แรงดึงของรอก = น้าหนกั ของวัตถุ
2

ตวั อย่างการคานวณของรอก ชาวไรค่ นหนึง่ ตอ้ งการยา้ ยฟางกอ้ นหนงึ่ หนัก 250 นิวตัน โดย
ใชร้ อกเด่ียวทผ่ี กู ไวก้ ับที่จะต้องใช้แรงในการยกฟางก้อนน้เี ป็น
250 N เท่าใด

รอกเดี่ยวตายตวั แรงดึงของรอก = นา้ หนักของวัตถุ
โจทย์กาหนดให้ วัตถหุ นัก 250 นิวตัน

E=W
E = 250
E = 250 N
ดงั นนั้ แรงในการยกฟางก้อนน้ี เท่ากับ 250 นวิ ตัน

ตวั อย่างการคานวณของรอก คนหนง่ึ ต้องการยกลกู เหลก็ ก้อนหน่ึงหนกั 250 นวิ ตนั โดยใช้

250 N รอกเดี่ยวทผ่ี กู ไวก้ บั ลูกเหลก็ จะตอ้ งใชแ้ รงในการยกลูกเหลก็ น้ีเป็น

เทา่ ใด

รอกเดี่ยวเคลอ่ื นที่ แรงดึงของรอก = นา้ หนกั ของวตั ถุ
2
โจทย์กาหนดให้ วัตถหุ นกั 250 นวิ ตัน
EE==2W5220
E = 125 N

ดังน้ัน แรงในการยกลกู เหลก็ น้ี เท่ากับ 250 นิวตนั

ลอ้ และเพลา 04

หลกั การ

ล้อและเพลา ประกอบไปด้วยล้อทีม่ เี สน้ ผ่านศูนยก์ ลางใหญก่ ว่าเพลา

เม่อื ออกแรงกระทาต่อล้อใหห้ มนุ ก็จะทาให้เพลาหมุนพร้อมกัน และทาใหว้ ตั ถุทต่ี ดิ กบั

เพลาเคลื่อนท่ีไปด้วย

เพลา ล้อ : แรงที่ออก
เพลา : แรงที่ตา้ น

ลอ้

ระยะทางที่วตั ถุ เเรง ระยะทางที่ออก
เคลื่อนที่ แรง

หลกั การ

งานทใ่ี ห้แกเ่ ครอ่ื งกล คอื งานในการทาใหล้ อ้ หมนุ
งานทไ่ี ด้จากเคร่ืองกล คือ งานที่เพลาทาให้วัตถเุ คลอ่ื นที่

ในอดุ มคติ (ไมม่ แี รงเสยี ดทาน)
งานท่ี ให้ กบั เครือ่ งกล = งานท่ี ได้ จากเครอ่ื งกล
งานในการทาให้ลอ้ หมนุ จะเทา่ กบั งานทเ่ี พลาทาใหว้ ัตถเุ คล่ือนท่ี

https://www.edumedia-sciences.com/en/media/550-bicycle-gear-ratios

หลกั การ

จาก ในอดุ มคติ (ไม่มแี รงเสยี ดทาน)
งานในการทาให้ลอ้ หมุน จะเทา่ กับ งานท่ีเพลาทาให้วตั ถุเคลอ่ื นท่ี

พิจารณาได้ว่า
W ให้ = W ได้

เมือ่ W ให้ เท่ากบั ผลคูณของแรงกับขนาดของการกระจัดตามแนวแรง (F x s)
เพราะฉะน้ัน ถา้ ตอ้ งการลดแรงท่ใี ช้ ตอ้ งเพ่ิมขนาดของการกระจัดตามแนวแรง
ในทน่ี ี้ คือ การเพิ่มระยะเสน้ ผ่านศูนย์กลางของล้อ หรือเพิ่มรัศมีของลอ้

หลักการ

ความยาวของเส้นรอบวงของล้อ มากกว่า ความยาวของเสน้ รอบวง
ของเพลา ทาใหร้ ะยะทางตามแนวทอี่ อกแรงมากกวา่ ระยะทว่ี ตั ถเุ คลอ่ื นท่ี จงึ ทา
ใหแ้ รงท่ตี ้องกระทาต่อล้อลดลง

ดังนั้น ลอ้ ทม่ี ีเสน้ ผ่านศูนย์กลางใหญก่ ว่าจะช่วยผอ่ นแรงท่ีกระทามากกว่า

การคานวณของล้อและเพลา

ในอุดมคติ (ไมม่ แี รงเสียดทาน)
งานที่ ให้ กับเคร่อื งกล = งานท่ี ได้ จากเครื่องกล
งานในการทาให้ล้อหมนุ = งานท่เี พลาทาให้วัตถเุ คลือ่ นที่
แรงที่ใช้ x รัศมขี องล้อ = น้าหนกั ของวตั ถุ x รศั มขี องเพลา

ExR=Wxr

ตวั อย่างการคานวณของล้อและเพลา

แรงที่ใช้ x รัศมีของล้อ = นา้ หนักของวตั ถุ x รศั มีของเพลา

โจทยก์ าหนดให้ รัศมีของลอ้ 40 เซนติเมตร วัตถหุ นกั 200 นวิ ตนั

รัศมีของเพลา 20 เซนตเิ มตร

ExR=Wxr

E x 40 = 200 x 20
200 x 20 4000
ปอ๋ งใช้ล้อรัศมี 40 เซนติเมตร และเพลา E = 40 = 40
รศั มี 20 เซนติเมตร ชว่ ยตกั น้าขน้ึ จากบ่อ ถา้ นา้
ที่ตกั ไดม้ นี ้าหนกั 200 นวิ ตัน จะต้องออกแรง E = 100 N
พยายามเปน็ เทา่ ใด
ดงั นน้ั แรงพยายาม เทา่ กับ 100 นวิ ตนั

ตัวอย่างการคานวณของลอ้ และเพลา

แรงที่ใช้ x รศั มีของลอ้ = นา้ หนกั ของวัตถุ x รศั มีของเพลา

โจทยก์ าหนดให้ รศั มขี องล้อ 30 เซนตเิ มตร วัตถุหนกั 300 นิวตนั

รัศมขี องเพลา 10 เซนตเิ มตร

ExR=Wxr

E x 30 = 300 x 10
300 x 10 3000
รุ้งป่ันจกั รยานออกกาลงั กายท่ีล้อมีรศั มี E = 30 = 30
30 เซนตเิ มตร และเพลามีรศั มี 10 เซนตเิ มตร
ถา้ รงุ้ หนกั 300 นวิ ตนั จะตอ้ งออกแรงป่นั E = 100 N
จกั รยานเปน็ เท่าใด
ดงั น้ัน ออกแรงป่ันจักรยาน เทา่ กบั 100 นิวตนั

05

สกรู

หลกั การ

สกรเู ปน็ เคร่ืองกลที่ออกแรงปลายคาน เพ่ือทาใหเ้ กลยี วหมนุ
เม่ือหมุนครบ 1 รอบ จะทาให้เกลียวหมุนได้ 1 รอบ ซ่งึ จะทาให้

ทิศทางการหมุน สกรเู คลื่อนทีข่ น้ึ ลงไดร้ ะยะ 1 ระยะเกลียว

1 ระยะเกลยี ว

หลักการ

งานท่ใี ห้แกส่ กรู คือ งานทท่ี าใหค้ านเคลื่อนทไี่ ป
งานท่ไี ดจ้ ากสกรู คือ งานทสี่ กรูทาในการเคลื่อนที่ข้ึนลง

ในอดุ มคติ (ไม่มแี รงเสียดทาน)
งานท่ี ให้ กบั เคร่อื งกล = งานท่ี ได้ จากเครอื่ งกล
งานที่ทาให้คานเคลือ่ นท่ไี ป จะเท่ากบั งานที่สกรทู าในการเคล่อื นที่ขึ้นลง

https://www.edumedia-sciences.com/en/media/681-corkscrew

หลักการ

จาก ในอดุ มคติ (ไมม่ ีแรงเสยี ดทาน)
งานท่ีทาใหค้ านเคลอื่ นทไ่ี ป จะเท่ากบั งานทส่ี กรทู าในการเคลือ่ นท่ขี นึ้ ลง

พจิ ารณาได้ว่า
W ให้ = W ได้

เมื่อ W ให้ เทา่ กับ ผลคณู ของแรงกบั ขนาดของการกระจัดตามแนวแรง (F x s)
เพราะฉะน้ัน ถา้ ตอ้ งการลดแรงท่ีใช้ ตอ้ งเพมิ่ ขนาดของการกระจดั ตามแนวแรง
ในที่นี้ คอื การเพ่มิ รศั มีจุดหมุน หรือเพม่ิ เสน้ รอบวงของจดุ หมนุ

หลกั การ

เม่อื คานมคี วามยาวมากกว่าระยะเกลียว ทาใหแ้ รงทกี่ ระทาต่อคานน้อย
กวา่ แรงทไ่ี ด้จากสกรู จึงทาให้สกรชู ่วยผ่อนแรง

ดงั น้ัน ถา้ ความยาวของคานหรือรัศมีของจุดหมุนของสกรูเพ่มิ มากขึ้น จะ
ชว่ ยผอ่ นแรงมากขน้ึ

การคานวณของสกรู

ในอุดมคติ (ไม่มแี รงเสียดทาน)
งานท่ี ให้ กับเครื่องกล = งานท่ี ได้ จากเครื่องกล
งานทท่ี าใหค้ านเคล่อื นท่ไี ป = งานท่ีสกรทู าในการเคลอ่ื นท่ีข้นึ ลง
แรงทใี่ ช้ x เส้นรอบวงของจุดหมนุ = นา้ หนกั ของวตั ถุหรือแรงตา้ นทาน x ระยะทาง 1 ชว่ งเกลียว

E x 2πR = W x P