พลังงานกลและกฎการอนุรักษ์พลังงาน

พลังงานกล และกฎการ
อนุ รักษ์ พลั งงาน



นักเรียนคิ ดว่าสเกตบอร์ดเคลื่อนที่ได้ เพราะเหตุใด

ทบทวนความรู้ ใช่ หรือไม่

ขณะทปี่ ั้นจัน่ ยกตุ้มปัน้ จ่ันขนึ้ ไปในแนวดิง่ ทศิ ทาง
ของแรงที่ยกและทิศทางการเคลือ่ นทข่ี องลูกตุ้มอยู่ใน
แนวเดยี วกนั

ขณะท่ีปนั้ จ่นั ยกตุม้ ป้ันจน่ั ข้ึนไปในแนวดิ่ง ป้ันจ่นั
ไม่มกี ารทางานในทางวทิ ยาศาสตร์

ทบทวนความรู้ ใช่ หรือไม่

ระยะทางที่ตุ้มป้นั จั่นเคล่อื นทีข่ น้ึ ในแนวดง่ิ ไม่
เก่ยี วขอ้ งกับงานท่ปี ้นั จั่นทา

มวลของตมุ้ ป้ันจัน่ ที่เคลอื่ นท่ีขึน้ ในแนวดิ่งมผี ล
ตอ่ งานทป่ี ้นั จัน่ ทา

เนื้อหาที่จะได้ศึ กษา

01 02 03

พลั งงาน พลั งงานกล กฎการอนุ รักษ์
พลั งงาน

01

พลั งงาน

ลองคิ ดดู

คาดคะเนว่า จะเป็ นพลังงาน

ไฟฟ้ า 01 04 ความร้อน
แสง 02 05 น้าหนัก

มวล 03 06 เสียง

พลั งงาน

พลังงานเกิดจากงาน ซ่ึ งเป็ นปริมาณที่แสดง
ถึงความสามารถในการทางาน โดยพลังงาน

สามารถเปลี่ ยนจากรูปแบบหน่ึ งไปยังอี ก
รูปแบบหน่ึงได้

ตรวจคาตอบ

เป็ นพลังงาน ได้หรือไม่

ไฟฟ้ า 01 04 ความร้อน
แสง 02 05 น้าหนัก

มวล 03 06 เสียง

ตั วอย่างพลั งงาน

พลั งงานความร้อน พลั งงานแสง พลั งงานเคมี

พลังงานไฟฟ้ า พลั งงานกล พลั งงานลม

02

พลั งงานกล

พลั งงานกล

พลังงานกล เป็ นพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการ
เคลื่ อนที่ของวัตถุ

ประกอบด้วย พลังงานศั กย์ + พลังงานจลน์
เปลี่ ยนรูปกลั บไปกลั บมาระหว่ างกั นและกั น

กิจกรรม พลังงานศั กย์และพลังงาน
จลน์ข้ึ นอยู ่กั บอะไร

ใหน้ กั เรียนวเิ คราะห์สถานการณ์ท่ียกตวั อย่างข้ึน และคาดคะเนวา่
พลงั งานศกั ย์และพลังงานจลน์ เกิดขึ้นในช่วงใด และขน้ึ อยกู่ ับสงง่ ใด

https://phet.colorado.edu/th/simulations/energy-skate-park

พลังงานศั กย์

พลั งงานที่ สะสมอยู่ในตั ววั ตถุ ซ่ึ งอาจถู กปลดปล่ อย
ออกมาเป็ นพลั งงานรูปแบบอื่ นๆได้ เป็ นปริ มาณสเกลาร์
หน่วยเป็ น จูล เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ (Ep)

มี 2 ลั กษณะ คื อ พลั งงานศั กย์โน้มถ่วง และพลั งงาน
ศั กย์ยืดหยุ่น

พลังงานศั กย์

พลังงานศั กย์โน้มถ่วง พลังงานศั กย์ยืดหยุ่น

เป็ นพลังงานที่มีสะสมอยู่ เป็ นพลังงานที่มีสะสมอยู่
ในวั ตถุ ภายใต้ สนามโน้ มถ่ วง ในวั ตถุ ที่ ยื ดออกและหดเข้ า
โลก

หลักการพลังงานศั กย์โน้มถ่วง

พลังงานศั กย์โน้มถ่วงจะมีค่ า มาก หรือ น้อย ข้ึนอยู่กับ

มวล และ ตาแหน่งแนวดิง่ (ความสูง)
หาได้จาก

Ep = mgh Ep แทน พลงั งานศกั ยโ์ น้มถว่ ง มีหนว่ ยเป็น จูล (J)
m แทน มวลของวัตถุ มีหน่วยเปน็ กิโลกรัม (kg)
g แทน ความเร่งเนือ่ งจากแรงโน้มถ่วงของโลก
h แทน ระยะตามแนวดง่ิ หรอื ความสูงจากระดับ

อา้ งอิง มีหน่วยเปน็ เมตร (m)

หลักการพลังงานศั กย์โน้มถ่วง

เมอ่ื วตั ถมุ ี มวลเทา่ กนั แตอ่ ยู่ สูงจากระดับอา้ งองิ แตกต่างกนั
วตั ถทุ ี่อยู่สูงจากระดบั อา้ งอิงมากกว่า จะมพี ลังงานศกั ยโ์ น้มถ่วงมากกว่า

เมอ่ื วตั ถุอยู่ สูงจากระดับอา้ งอิงเท่ากนั แตม่ ี มวลตา่ งกนั
วัตถทุ ่มี ีมวลมากกว่าจะมีพลังงานศักยโ์ นม้ ถ่วงมากกว่า

หลักการพลังงานศั กย์ยืดหยุ่น

พลังงานศั กย์ยืดหยุ่นจะมีค่ า มาก หรือ น้อย ข้ึนอยู่กับ

ยืดออก หรือหดเข้า จากตาแหน่งสมดุล
หาได้จาก

Ep = kx2 Ep แทน พลงั งานศกั ย์ยืดหยุ่น มหี นว่ ยเปน็ จูล (J)
2 K แทน ค่านิจของสปริง มหี นว่ ยเปน็ นิวตัน เมตร (N m)
X แทน ระยะหา่ งจากจุดสมดลุ มหี นว่ ยเปน็ เมตร (m)

หลักการพลังงานศั กย์ยืดหยุ่น

เมื่อนาวัตถุตดิ ไวต้ รงปลายสปรงิ หากเราไม่ดงึ สปริงให้ยดื หรือกดสปริง
ใหย้ ุบ จดุ ท่วี ตั ถอุ ยู่ (ปลายสปริง) จะเรียกจุดสมดลุ ณ จดุ ตรงนวี้ ัตถจุ ะ
ไมม่ ีพลังงานศักย์ หากเราดึงสปริงให้ยดื หรือกดใหย้ ุบ ใหว้ ัตถอุ ย่หู ่างจาก
จุดสมดุล ในวตั ถจุ ะมีพลังงานศกั ย์สะสมอยู่เรียกว่าพลงั งานศักยย์ ืดหยุ่น

https://phet.colorado.edu/th/simulations/masses-and-springs

พลั งงานจลน์

พลังงานจลน์ เป็ นพลังงานที่มี อยู่ในวัตถุที่กาลังเคลื่ อนที่
เป็ นปริ มาณสเกลาร์ มี หน่วยเป็ นจูล (J) เขียนแทนด้วย
สัญลักษณ์ (Ek)

หลั กการพลั งงานจลน์

พลังงานจลน์จะมีค่ า มาก หรือ น้อย ข้ึนอยู่กับ

อัตราเร็ว และ มวลในการเคลื่ อนที่ของวัตถุ
หาได้จาก

Ek = mv2 Ek แทน พลังงานจลน์ มีหน่วยเปน็ จูล (J)
2 m แทน มวลของวัตถุ มหี น่วยเป็น กโิ ลกรัม (kg)
v แทน ความเร็วของวตั ถุ มหี น่วยเป็น เมตรตอ่ วนิ าที (m/s)

หลั กการพลั งงานจลน์

เมื่อวตั ถุทมี่ ี มวลเทา่ กนั แต่เคล่อื นท่ีดว้ ย อตั ราเรว็ ต่างกนั
วตั ถุทีเ่ คลื่อนทีด่ ้วยอัตราเรว็ มากกว่าจะมพี ลังงานจลน์มากกว่า

เม่ือวัตถทุ ่มี ี มวลต่างกัน เคลือ่ นที่ดว้ ย ความเรว็ เท่ากนั
วตั ถทุ ่ีมมี วลมากกว่าจะมีพลงั งานจลน์มากกว่า

สรุปหลักการพลังงานศั กย์และพลังงานจลน์

พลังงานศั กย์ยืดหยุ่น พลังงานศั กย์โน้มถ่วง พลั งงานจลน์

พลังงานศั กย์ยืดหยุ่นจะ พลังงานศั กย์โน้มถ่วงจะ พ ลั งงาน จ ลน์ จ ะมี ค่ า
มี ค่ า ม า ก ห รื อ น้ อ ย มี ค่ า ม า ก ห รื อ น้ อ ย มาก หรือ น้อย ข้ึนอยู่กับ
ข้ึนอยู ่กั บ ข้ึนอยู ่กั บ
อั ตราเร็ว และ มวลใน
ยืดออกหรือหดเข้า จาก ม ว ล แ ล ะ ต า แ ห น่ ง การเคลื่ อนที่ของวัตถุ
ตาแหน่งสมดุล แนวดิง่ (ความสูง)

03

กฎการอนุ รักษ์
พลั งงาน

กิจกรรม พลังงานศั กย์โน้มถ่วงมี
ความสั มพันธ์ กั บพลั งงานจลน์อย่างไร

ใหน้ ักเรียนวิเคราะห์สถานการณท์ ีย่ กตัวอย่างข้ึน วา่ พลังงานศกั ย์
โนม้ ถว่ งมคี วามสมั พนั ธ์กบั พลังงานจลนอ์ ย่างไร

https://phet.colorado.edu/th/simulations/energy-skate-park

กฎการอนุ รักษ์ พลั งงาน

กล่ าวไว้ ว่ า...
พลังงานไม่ สามารถสูญหายหรือสร้างใหม่ได้

เเต่ สามารถเปลี่ ยนรูปหรื อถ่ายโอนได้

ตัวอย่างเช่ น
การรีดผ้า เปลี่ยนจากพลังงานไฟฟ้ า เป็ นพลังงานความร้อน

กฎการอนุ รักษ์ พลั งงานกล

กล่ าวไว้ ว่ า...
พลั งงานกลของวั ตถุ ตาแหน่งต่ างๆ

จะมีค่ าคงที่เสมอ เมื่ อไม่มีแรงภายนอกมาเกี่ยวข้อง

แต่ในสถานการณ์จริง อาจพบว่าพลังงานกลมีค่ าไม่คงตัว

เนื่องจากมีแรงต้านไปต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ งานของแรงต้านทาให้
พลังงานกลของระบบหายไปส่วนหน่ึง ซ่ึ งอาจเปลี่ยนไปเป็ นพลังงาน

ความร้อน หรือพลังงานเสียง

Thanks!

Do you have any questions?

[email protected]
+91 620 421 838
yourcompany.com

CREDITS: This presentation template was
created by Slidesgo, including icons by Flaticon
and infographics & images by Freepik
Please keep this slide for attribution