ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตร์
กลมุ่ สาระการเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี
รายวชิ าฟิ สกิ ส์ 2 รหสั วชิ า ว30202 ชน้ั มธั ยมศกึ ษาปีท่ี 4
หน่วยการเรยี นรูท้ ่ี 5 เร่อื ง งานและพลงั งาน
ชดุ ท่ี 2 เร่อื ง พลงั งานจลน์
Ek = 1 mv2
2
นางพชั รี คูณทอง
ตาแหน่ง ครู วทิ ยฐานะ ครูเช่ียวชาญ
โรงเรยี นโนนกลางวทิ ยาคม อาเภอพบิ ูลมงั สาหาร จงั หวดั อบุ ลราชธานี
องคก์ ารบรหิ ารสว่ นจงั หวดั อบุ ลราชธานี
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | ก
คำนำ
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เรื่อง งานและพลังงาน ช้ันมัธยมศึกษาปีที่ 4
จัดทาขึ้นเพื่อเป็นส่ือนวัตกรรมประกอบการจัดกิจกรรมการเรียนการสอน รายวิชาฟิสิกส์ 2 รหสั วิชา
ว30202 เพ่ือให้ผู้เรียนใช้ประกอบกิจกรรมการเรียนการสอนและสามารถเรียนรดู้ ้วยตนเอง นาไปใช้
ในการเรียนการสอนซ่อมเสริมได้ หรือใช้ในการสอนแทนได้เป็นอย่างดี เพื่อให้ผู้เรียนมีความรู้
ความเข้าใจและพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของผู้เรียนกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เป็น
นวัตกรรมท่ีช่วยลดบทบาทของครูตามแนวทางการปฏิรูปการเรียนรู้ท่ียึ ดผู้เรียนเป็นสาคัญ
เป็นกิจกรรมการเรียนรู้ที่ส่งเสริมให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้ด้วยตนเอง ทาเป็น คิดเป็น แก้ปัญหาได้
สามารถพัฒนาตนเอง ได้เต็มตามศักยภาพ ซึ่งสอดคล้องกับหลักสูตรแกนกลางการศึกษาข้ันพื้นฐาน
พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560) ท่ีมุ่งเน้นให้ผู้เรียนได้รับการพัฒนาท้ังด้านความรู้
กระบวนการคิด กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ปัญหา ความสามารถในการสื่อสาร
การตัดสินใจ การนาความรู้ไปใช้ในชีวิตประจาวัน ตลอดจนส่งเสริมให้ผู้เรียนมีจิตวิทยาศาสตร์
คุณธรรมและคา่ นิยมที่ถกู ต้องเหมาะสม
ผู้จัดทาหวังเป็นอย่างย่ิงว่า ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์น้ีจะทาให้ผู้เรียน
มีความรู้ ความเข้าใจในเร่ืองโลกและการเปล่ียนแปลงของเปลือกโลกได้เป็นอย่างดี มีทักษะ
กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และมีผลสัมฤทธท์ิ างการเรียนสงู ขึ้น สามารถใช้เพื่อศึกษาค้นคว้าด้วย
ตนเองเป็นส่ือท่ีมีประสิทธิภาพ สามารถอานวยประโยชน์ต่อการเรียนการสอนให้บรรลุวัตถุประสงค์
ของหลักสูตรได้
ผู้จัดทาหวังเป็นอย่างยิ่งว่า ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ชุดน้ี จะมีประโยชน์ต่อ
นักเรียนและผู้สนใจท่ีจะนาไปใช้สอนและฝึกเด็กในปกครองในการพัฒนากระบวนการเรียนรู้
วทิ ยาศาสตร์ใหม้ ีคุณภาพมากยงิ่ ขึน้ ต่อไป
พชั รี คณู ทอง
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วทิ ยฐานะ ครูเชีย่ วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | ข
สำรบัญ
เรื่อง หน้ำ
คำนำ ก
สำรบญั ข
คำชแ้ี จงเก่ียวกับกำรใช้ชุดกจิ กรรมกำรเรียนรู้ ค
แผนภูมลิ ำดบั ข้นั ตอนกำรใช้ชุดกิจกรรมกำรเรียนรู้ ง
คำชแี้ จงกำรใช้ชุดกิจกรรมกำรเรยี นรู้สำหรับครู จ
คำชแ้ี จงกำรใช้ชดุ กิจกรรมกำรเรยี นรู้สำหรบั นกั เรยี น ฉ
1
สาระการเรยี นรู้เพิ่มเติม / ผลการเรยี นรู้ 1
จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ 2
สาระสาคญั / ความคดิ รวบยอด 2
สาระการเรียนรู้แกนกลาง 4
แบบทดสอบกอ่ นเรียน 7
บัตรเนอื้ หา ชุดที่ 2 เร่อื ง พลงั งานจลน์ 18
บัตรกจิ กรรมท่ี 2.1 เร่ือง พลังงานจลน์ 23
บตั รกจิ กรรมที่ 2.2 แบบฝกึ หัด เร่อื ง พลังงานจลน์ 25
ใบงานที่ 2.1 แผนผังมโนทัศน์ เรอ่ื ง พลงั งานจลน์ 26
ใบงานที่ 2.2 ถอดบทเรยี นตามหลกั ปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง เร่ือง พลงั งานจลน์ 27
แบบทดสอบหลงั เรียน 30
กระดาษคาตอบแบบทดสอบก่อนเรยี นและหลงั เรยี น 31
บรรณำนกุ รม 32
ภำคผนวก 33
เฉลยบัตรกิจกรรมท่ี 2.1 เรื่อง พลงั งานจลน์ 38
เฉลยบตั รกจิ กรรมที่ 2.2 แบบฝกึ หัด เรอ่ื ง พลงั งานจลน์ 40
เฉลยใบงานท่ี 2.1 42
เฉลยใบงานที่ 2.2 44
เฉลยแบบทดสอบกอ่ นเรียนและหลังเรียน 45
ประวตั ยิ อ่ ผจู้ ดั ทำ
โดย นางพชั รี คณู ทอง ตาแหน่ง ครู วทิ ยฐานะ ครูเชยี่ วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | ค
คำชแี้ จงเก่ยี วกบั ชดุ กิจกรรมกำรเรยี นรู้
1. ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ หน่วยกำรเรียนรู้ท่ี 5 เร่ือง งำนและพลังงำน
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เพ่ือใชป้ ระกอบการจัดการเรียนรู้ รายวิชาฟิสิกส์ 2
รหัสวิชา ว30202 ชั้นมัธยมศึกษาปีท่ี 4 โดยให้สอดคล้องตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้น
พ้นื ฐาน พทุ ธศกั ราช 2551 (ฉบบั ปรับปรงุ พ.ศ. 2560) กระทรวงศกึ ษาธกิ าร หลักจิตวิทยาการเรยี นรู้
ยึดแนวทางการฝึกที่เหมาะสมกับระดบั และวัย เพอ่ื ให้นกั เรียนเกดิ ความกระตือรอื ร้น มี
ความสุขในการทากิจกรรมการเรียนรู้ และเพ่ือส่งเสริมเจตคติที่ดี นักเรียนจะได้พัฒนากระบวนการ
คิด กระบวนการตัดสินใจ กระบวนการแก้ปัญหาและสามารถนาความรู้ไปใช้ในชีวิตประจาวันได้
มุ่งเน้นพัฒนาผู้เรียนให้เกิดการเรียนรู้ เข้าใจหลักการทางวิทยาศาสตร์ เกิดทักษะกระบวนการทาง
วิทยาศาสตร์ วิธีสารวจตรวจสอบข้อมูล การคิดแก้ปัญหา ตลอดจนการเสริมสร้างจิตวิทยาศาสตร์
ซ่ึงประกอบด้วยชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ จานวน 8 ชดุ ดงั นี้
ชุดท่ี 1 เรือ่ ง แรงและงาน
ชดุ ที่ 2 เร่ือง พลงั งานจลน์
ชดุ ท่ี 3 เรื่อง พลงั งานศกั ย์
ชดุ ที่ 4 เรื่อง กฎการอนุรักษ์พลงั งานกล
ชดุ ที่ 5 เรอ่ื ง การประยกุ ต์กฎการอนรุ กั ษพ์ ลงั งานกล
ชดุ ท่ี 6 เรอ่ื ง กาลงั
ชดุ ท่ี 7 เร่ือง เคร่ืองกล
ชดุ ที่ 8 เรื่อง แหล่งพลังงานและการใชพ้ ลงั งาน
2. ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูว้ ิทยาศาสตร์น้ีเปน็ ชดุ ท่ี 2 เร่อื ง พลังงำนจลน์ ใชเ้ วลำ 3 ชัว่ โมง
3. ผู้ใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์นี้ควรศึกษาข้ันตอนการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้
อยา่ งละเอียดกอ่ นใช้
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูเชี่ยวชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | ง
แผนภูมิลำดับขัน้ ตอนกำรใชช้ ุดกิจกรรมกำรเรียนรู้
อ่านคาชแ้ี จงและคาแนะนาในการใชช้ ดุ การเรยี นรู้
ศกึ ษาตวั ชวี้ ดั และจุดประสงคก์ ารเรียนรู้
ทดสอบกอ่ นเรียน
ศกึ ษาชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ตามขนั้ ตอน
ประเมนิ ผลการจัดกจิ กรรมการเรียนรจู้ ากชุดกิจกรรม
ทดสอบหลังเรยี น
ผ่ำนกำรทดสอบ
ศึกษาชดุ กิจกรรมการเรียนรู้เรอ่ื งต่อไป
ชุดที่ 2 เรือ่ ง พลังงำนจลน์
โดย นางพชั รี คูณทอง ตาแหนง่ ครู วทิ ยฐานะ ครูเชยี่ วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | จ
คำชีแ้ จงกำรใช้ชดุ กจิ กรรมกำรเรยี นรสู้ ำหรับครู
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ต่อไปน้ี คือ ชุดที่ 2 เร่ือง พลังงำนจลน์ ใช้เวลำใน
กำรทำกจิ กรรม 3 ชั่วโมง ซึ่งนักเรียนจะได้สารวจ สังเกตและรวบรวม ข้อมลู มาสรุปเป็นองค์ความรู้
โดยใช้กระบวนการคิด กระบวนการสืบค้นข้อมูล กระบวนการทางสังคม ทักษะกระบวนการทาง
วิทยาศาสตร์ กระบวนการเผชิญสถานการณ์และแก้ปัญหา ผ่านทางกระบวนการกลุ่ม เพื่อช่วยให้
การดาเนินการจัดกิจกรรมการเรียนรู้บรรลุจุดประสงค์และมีประสิทธิภาพ ครูผู้สอนควรดาเนินการ
ดังนี้
1. ครูผู้สอนต้องศึกษาและทาความเข้าใจเกี่ยวกับคาช้ีแจงการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้
สาหรับครู และแผนการจัดการเรียนรู้ เพื่อท่ีครูผู้สอนสามารถนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ไปใช้ในการ
จดั กจิ กรรมการเรียนรู้ไดอ้ ยา่ งมีประสิทธิภาพ การจดั ชั้นเรยี น การเตรียมแหลง่ เรยี นรู้ การเตรียมสอื่ /
อปุ กรณ์ ทใ่ี ชใ้ นการเรยี นการสอน
2. การจัดชั้นเรียนจะจดั ให้นักเรียนนง่ั เป็นรายบุคคลหรอื กลมุ่ กไ็ ด้
3. ใหน้ กั เรยี นทาแบบทดสอบก่อนเรียนก่อนเพ่ือวดั พน้ื ฐานความรรู้ ายบุคคล
4. แจ้งจุดประสงค์ให้นกั เรยี นทราบ
5. แจกชุดกิจกรรมการเรียนรู้ให้นักเรียนให้นักเรียนได้ศึกษา แนะนาวิธีการการใช้
ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้เพอื่ นกั เรียนจะได้ปฏิบัตอิ ยา่ งถูกต้อง
6. ดาเนนิ การสอนตามกจิ กรรมการเรยี นรูท้ ่กี าหนดในแผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้
7. ขณะที่นักเรยี นทุกกลุ่มปฏิบัติกิจกรรม ครูไม่ควรพูดเสียงดัง หากมอี ะไรจะพดู ต้องพูดเป็น
รายกลุ่มหรือรายบุคคล ตอ้ งไมร่ บกวนกิจกรรมของนักเรียนกล่มุ อืน่
8. หลังจากนักเรียนศึกษาชุดกิจกรรมการเรียนรู้เสร็จเรียบร้อยแล้ว ครูให้นักเรียน ทาใบ
กิจกรรม ทาแบบทดสอบหลังเรียน เพื่อประเมินผลการเรียนของนักเรียนแจ้งคะแนนให้นักเรียน
ทราบเพอ่ื นาไปพัฒนาตนเองใหช้ ่ัวโมงต่อไป
9. ครูคอยแนะนาช้ีแจง ให้กาลังใจนักเรียน สังเกตพฤติกรรมการเรียนในระหว่างเรียนเพ่ือ
ประเมินพฤตกิ รรมนักเรยี น
10. หลังจากปฏบิ ตั ิกิจกรรมแล้ว นักเรียนจะต้องจัดเกบ็ อุปกรณท์ กุ ชิ้นให้เรยี บรอ้ ย
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหนง่ ครู วิทยฐานะ ครูเช่ยี วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | ฉ
คำชี้แจงกำรใช้ชดุ กิจกรรมกำรเรียนรสู้ ำหรับนกั เรียน
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ท่ีนักเรียนได้ศึกษาต่อไปน้ีคือ ชุดที่ 2 เร่ือง พลังงำน
จลน์ ซึ่งนกั เรียนจะได้สารวจ สังเกต และรวบรวมข้อมูลมาสรุปเป็นองค์ความรู้ โดยใช้กระบวนการ
คิด กระบวนการสืบค้นข้อมูล กระบวนการทางสังคม ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
กระบวนการเผชิญสถานการณ์ และแก้ปัญหา ผ่านทางกระบวนการกลุ่ม เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด
นกั เรียนควรปฏิบตั ิตามคาชแี้ จง ดงั ต่อไปน้ี
1. ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชุดท่ี 2 เร่ือง พลังงำนจลน์ ใช้เวลำในกำรทำ
กิจกรรม 3 ช่วั โมง
2. นกั เรยี นอ่านคาแนะนาคาชแี้ จงการใช้ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ใหเ้ ข้าใจ
3. นักเรียนศึกษาสาระการเรียนรู้ ผลการเรียนรู้ จุดประสงค์การเรียนรู้ และสาระสาคัญ
เพอื่ ให้ทราบวา่ ได้ศึกษาเนื้อหาและเข้ารว่ มกิจกรรมได้ความรอู้ ะไร
4. นักเรยี นทาแบบทดสอบกอ่ นเรยี น จานวน 10 ข้อ
5. นักเรียนศึกษา และทาความเข้าใจเนื้อหาต้ังแต่เริ่มต้นกระทั้งถึงหน้าสุดท้ายตามลาดับ
นกั เรยี นทากิจกรรมเปน็ รายกลมุ่ และศกึ ษาวธิ ีดาเนนิ กจิ กรรมใหเ้ ขา้ ใจ
6. นักเรียนปฏิบัติกิจกรรมในชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ตามที่กาหนดอย่าง
รอบคอบและครบถว้ น
7. นักเรยี นทาแบบทดสอบหลงั เรียน จานวน 10 ข้อ
8. นักเรียนตรวจคาตอบจากเฉลยในส่วนท้ายเล่มชุดกิจกรรมการเรียนรู้ของครูผู้สอน
สง่ ผลงานและเลม่ ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้เพ่อื ให้ครตู รวจและบนั ทึกผล
9. นกั เรยี นทากจิ กรรมเสรจ็ แลว้ จัดเก็บอุปกรณป์ ระกอบการเรยี นใหเ้ รียบร้อย
10. นักเรยี นรับฟงั การรายงานผลคะแนนคาชมเชย และคาแนะนาเพมิ่ เตมิ จากครู
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วิทยฐานะ ครูเชยี่ วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 1
ชุดท่ี 2 เรอื่ ง พลังงานจลน์
สาระการเรียนรู้เพมิ่ เติม
สาระฟิสกิ ส์
1. เข้าใจธรรมชาติทางฟิสิกส์ ปริมาณและกระบวนการวัด การเคล่ือนที่แนวตรง
แรงและกฎการเคล่ือนท่ีของนิวตัน กฎความโน้มถ่วงสากล แรงเสียดทาน สมดุลกลของวัตถุ
งานและกฎการอนุรักษ์พลังงานกล โมเมนตัมและกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม การเคล่ือนที่แนวโค้ง
รวมทัง้ นาความร้ไู ปใชป้ ระโยชน์
ผลการเรยี นรู้
2. อธบิ ายและคานวณพลังงานจลน์ พลังงานศักย์ พลังงานกล ทดลองหาความสมั พันธ์
ระหว่างงานกับพลังงานจลน์ ความสัมพันธ์ระหว่างงานกับพลังงานศักย์โน้มถ่วง
ค ว า ม สั ม พั น ธ์ ร ะ ห ว่ า ง ข น า ด ข อ ง แ ร ง ท่ี ใ ช้ ดึ ง ส ป ริ ง กั บ ร ะ ย ะ ที่ ส ป ริ ง ยื ด อ อ ก
และความสัมพันธร์ ะหวา่ งงานกับพลงั งานศกั ยย์ ดื หย่นุ รวมทั้งอธิบายความสัมพันธ์
ระหว่างงานของแรงลัพธ์และพลังงานจลน์ และคานวณงานที่เกิดขึ้นจาก
แรงลัพธไ์ ด้
จดุ ประสงค์การเรียนรู้
1. อธิบายพลังงานจลน์ พลังงานศักย์ พลังงานกล และความสัมพันธ์ระหว่างงานของแรงลัพธ์
และพลังงานได้ (K)
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหน่ง ครู วทิ ยฐานะ ครูเช่ยี วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 2
2. แสดงวิธีคานวณหาพลังงานจลน์ พลังงานศักย์โน้มถ่วง พลังงานศักย์ยืดหยุ่นและพลังงาน
กลได้ (P)
3. ทดลองหาความสัมพนั ธ์ระหว่างงานกบั พลังงานจลน์ ความสมั พนั ธ์ระหว่างงานกบั พลังงาน
ศักย์โน้มถ่วง และความสัมพนั ธ์ระหว่างขนาดของแรงทใ่ี ช้ดึงสปริงกับระยะที่สปริงยดื ออก
และความสมั พนั ธร์ ะหว่างงานกับพลงั งานศักยย์ ืดหยนุ่ ได้ (A)
4. รบั ผิดชอบต่อหน้าทีแ่ ละงานทไี่ ดร้ ับมอบหมาย (A)
สาระสาคัญ/ความคดิ รวบยอด
พลังงานจลน์ คือ พลังงานที่เกิดจากการเคล่ือนที่ของวัตถุเน่ืองจากอัตราเร็วของวัตถุ
พลังงานจลน์ (Kinetic Energy) คือ พลังงานที่เกิดกับวัตถุท่ีกาลังเคล่ือนที่ เช่น รถยนต์
กาลังแล่น เครื่องบินกาลังบิน พัดลมกาลังหมุน นากาลังไหลหรือนาตกจากหน้าผา ธนูท่ีพุ่งออกจาก
คันศร จักรยานที่กาลังเคลื่อนท่ี เป็นต้น จึงกล่าวได้ว่า พลังงานจลน์ ล้วนเป็นพลังงานกลท่ีสามารถ
เปลี่ยนรูปกลับไป กลับมาได้ "วัตถุท่ีกาลังเคลื่อนท่ีล้วนมพี ลังงานจลน์ทงั สิน ปริมาณพลังงานจลน์ใน
วตั ถุจะมีมากหรือน้อยขึนอยู่กบั มวลและความเร็วของวัตถุนนั " ถ้าวัตถมุ ีการเคล่ือนทด่ี ้วยความเร็วสูง
จะมพี ลงั งานจลน์มาก แตถ่ ้าเคลือ่ นทเ่ี ทา่ กนั วัตถทุ ีม่ มี วลมากกวา่ จะมีพลังงานจลนม์ ากกว่า
สาระการเรียนรแู้ กนกลาง
- พลงั งานเป็นความสามารถในการทางาน
- พลงั งานจลนเ์ ปน็ พลังงานของวตั ถุท่ีกาลังเคลอ่ื นที่ คานวณไดจ้ ากสมการ Ek = 1 mv2
2
- พลังงานศักย์เป็นพลังงานที่เก่ียวข้องกับตาแหน่งหรือรูปร่างของวัตถุ แบ่งออกเป็น
พลังงานศักย์โน้มถ่วง คานวณได้จากสมการ Ep = mgh และพลังงานศักย์ยืดหยุ่น คานวณได้จาก
สมการ Eps = 1 kx2
2
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหนง่ ครู วทิ ยฐานะ ครูเชย่ี วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 3
- พลังงานกลเป็นผลรวมของพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ตามสมการ E = Ek + Ep
แรงที่ทาให้เกดิ งานโดยงานของแรงนันไม่ขึนกับเส้นทางการเคลื่อนที่ เช่น แรงโน้มถ่วงและแรงสปริง
เรียกว่า แรงอนรุ ักษ์
- งานและพลังงานมีความสัมพันธ์กันโดยงานของแรงลัพธ์เท่ากับพลังงานจลน์ของวัตถุ
ทเ่ี ปล่ียนไป ตามทฤษฎีบทงาน-พลังงานจลน์ เขียนแทนได้ด้วยสมการ W = ∆Ek
โดย นางพชั รี คูณทอง ตาแหนง่ ครู วทิ ยฐานะ ครูเชย่ี วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 4
เรอ่ื ง พลังงานจลน์ แบบทดสอบก่อนเรียน วิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี
รายวชิ าฟสิ กิ ส์ 2 รหัสวิชา ว30202 ชนั้ มธั ยมศกึ ษาปีที่ 4
คาชี้แจง 1. แบบทดสอบฉบบั นี จานวน 10 ขอ้ คะแนนเต็ม 10 คะแนน เวลาที่ใช้ 10 นาที
2. จงเลอื กคาตอบท่ีถกู ตอ้ งทสี่ ุด แลว้ เขยี นเครอ่ื งหมาย ลงในกระดาษคาตอบ
1. ขอ้ ใดกล่าวถกู ต้องเกยี่ วกับพลงั งานจลน์
ก. พลังงานเนอ่ื งจากการเคล่ือนท่ขี องวตั ถุ
ข. พลงั งานทส่ี ะสมในวตั ถทุ ่ีอย่รู ะดบั สูง
ค. พลงั งานเน่อื งจากประจุไฟฟา้
ง. พลังงานท่ีมีอยใู่ นวตั ถุ
2. นารถทดลองมวล 0.4 กิโลกรัม ผลักให้เคล่ือนที่ไปตามรางไม้โดยติดแถบกระดาษไว้กับตัว
รถ เม่ือผ่านเครื่องเคาะสัญญาณเวลาปรากฏดังภาพ ณ ตาแหน่ง A รถทดลองมพี ลังงานจลน์
เท่าใด
ก. 0.02 จลู
ข. 0.03 จลู
ค. 0.04 จูล
ง. 0.05 จูล
3. อตั ราเร็วของวตั ถกุ อ้ นหนึ่งเพิ่มข้ึนเปน็ 2 เทา่ จากอตั ราเรว็ เดมิ อยากทราบวา่ พลังงานจลน์
จะเปน็ กี่เท่าจากของเดิม
ก. 2 เทา่
ข. 4 เท่า
ค. 6 เทา่
ง. 8 เทา่
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหน่ง ครู วทิ ยฐานะ ครูเชยี่ วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 5
4. พลังงานจลน์ของลูกปืนมวล 0.002 กิโลกรัม ขณะเคล่ือนท่ีออกจากลากล้องปืนยาว 1
เมตร ดว้ ยอตั ราเรว็ 500 เมตรต่อวนิ าทีมีค่าก่ีจูล
ก. 100 จลู
ข. 150 จูล
ค. 200 จูล
ง. 250 จูล
5. ตราเรว็ ของวตั ถกุ ้อนหนึ่งเพ่ิมขึน้ เปน็ 2 เท่า จากอัตราเร็วเดิมอยากทราบว่าพลังงานจลน์
จะเปน็ กี่เทา่ จากของเดิม
ก. 2 เท่า
ข. 3 เท่า
ค. 4 เท่า
ง. 8 เท่า
6. วัตถมุ วล 10 กิโลกรัม ถูกปล่อยจากตาแหนง่ สูงจากพื้นดนิ 15 เมตร ลงไปในบ่อซึ่งลึกลงไป
5 เมตร ขณะท่วี ัตถุกระทบก้นบอ่ วัตถุมพี ลงั งานจลน์เทา่ ใด
ก. 500 จลู
ข. 1,000 จูล
ค. 1,500 จูล
ง. 2,000 จลู
7. วัตถุก้อนหน่ึงมีมวล 7 กิโลกรัม วางอยู่บนพ้ืนราบเกล้ียง ต่อมาถูกแรง 20 นิวต้น ดันให้
เคลื่อนท่ีเปน็ ระยะทาง 10 เมตร หลังจากนั้นเปล่ยี นเป็นแรง 25 นิวตัน ดันต่อเป็นระยะทาง 6
เมตร จงหาพลงั งานจลนข์ องวตั ถนุ ี้ภายหลงั ถูกแรงกระทาทั้งสองคร้ัง
ก. 350 จลู
ข. 400 จลุ
ค. 450 จลู
ง. 500 จูล
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วทิ ยฐานะ ครูเช่ียวชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 6
8. มวลขนาดจ๋วิ น้าหนัก 0.1 กิโลกรมั กาลังเคลื่อนท่ีดว้ ยความเร็ว 10 เมตรต่อวินาที ตอ่ มามี
แรงมากระทากบั วัตถุในแนวเดยี วกับการเคล่ือนท่ี ทาให้ความเร่งคงท่ี 5 เมตรต่อวินาที จงหา
วา่ เม่อื เวลาผา่ นไป 10 วินาที พลังงานมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร
ก. พลังงานมีการเปลยี่ นแปลง 125 จลู
ข. พลงั งานมีการเปลย่ี นแปลง 150 จูล
ค. พลังงานมกี ารเปลย่ี นแปลง 175 จลู
ง. พลังงานมกี ารเปลี่ยนแปลง 200 จูล
9. รถยนต์มวล 500 กิโลกรัม แล่นด้วยความเร็ว 90 กิโลเมตรต่อช่ัวโมง เมื่อจะถึงจุดหมาย
คนขับจึงเหยียบเบรกเบา ๆ เพื่อชะลอรถเตรียมจอด รถยนต์ยังคงสามารถเคลื่อนที่ต่อไปอีก
10 เมตร จงหางานเนื่องจากแรงต้านทีท่ าใหร้ ถหยดุ นิ่งมีค่าเท่าใดแปลงอย่างไร
ก. 100.25 กโิ ลจลู
ข. 120.50 กโิ ลจูล
ค. 125.75 กิโลจลู
ง. 156.25 กโิ ลจูล
10. เด็กชายคนหน่ึงยืนอยู่บนท่ีสูง 20 เมตร ทาการปล่อยวัตถุมวล 4 กิโลกรัม จงหาลังงาน
จลน์เม่ือวัตถตุ กถึงพื้น
ก. 500 จลู
ข. 800 จูล
ค. 1,000 จูล
ง. 1,200 จลู
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูเชีย่ วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 7
บตั รเนอ้ื หา
ชดุ ที่ 2 เรื่อง พลงั งานจลน์
ในทางฟิสิกส์ พลังงาน (อังกฤษ: Energy) หมายถึง ความสามารถซ่ึงมีอยู่ในตัวของสิ่งที่อาจ
ให้แรงงาน เป็นกาลังงานที่ใช้ในช่วงเวลาหน่ึง หรือระยะทางหน่ึง มีค่าเป็น จูล หรือ Joule ในทาง
ฟิสิกส์ พลังงานเป็นหน่ึงในคุณสมบัติเชิงปริมาณพืนฐานท่ีอธิบายระบบทางกายภาพหรือสถานะของ
วัตถุ พลังงานสามารถเปลี่ยนรูป (แปลงรูป) ได้หลายรูปแบบที่แต่ละแบบอาจจะชัดเจนและสามารถ
วดั ไดใ้ นหลายรูปแบบท่ีแตกต่างกัน กฎของการอนุรกั ษพ์ ลังงานระบุว่า พลังงาน (ทังหมด) ของระบบ
สามารถเพมิ่ หรือลดไดโ้ ดยการถ่ายโอนเข้าหรือออกจากระบบเทา่ นนั พลังงานทังหมดของระบบใด ๆ
สามารถคานวณได้โดยการรวมกันอย่างง่าย ๆ เมื่อมันประกอบด้วยชินส่วนท่ีไม่มีการปฏิสัมพันธ์
ทังหลายหรือมีหลายรูปแบบของพลังงานท่ีแตกต่างกัน รูปแบบของพลังงานทั่วไปประกอบด้วย
พลังงานจลน์ของวัตถุเคล่ือนท่ี, พลังงานที่แผ่รังสีออกมาโดยแสงและการแผ่รังสีของแม่เหล็กไฟฟ้า
อ่ืน ๆ และประเภทต่าง ๆ ของพลังงานศักย์ เช่นแรงโน้มถ่วงและความยืดหยุ่น ประเภทท่ัวไปของ
การถ่ายโอนและการเปลี่ยนแปลงพลังงานประกอบด้วยกระบวนการ เช่นการให้ความร้อนกับวัสดุ,
การปฏิบัติงานทางกลไกบนวัตถุ, การสร้างหรือการใช้พลังงานไฟฟ้า และปฏิกิริยาทางเคมีจานวน
มาก
หน่วยของการวัดพลังงานมักจะถูกกาหนดโดยผ่านกระบวนการของการทางาน งานที่ทาโดย
ส่ิงหน่ึงบนอีกสิ่งหนึ่งถูกกาหนดไว้ในฟิสิกส์ว่า เป็นแรง (หน่วย SI : นิวตัน) ท่ีทาโดยสิ่งนันคูณด้วย
ระยะทาง (หน่วย SI : เมตร) ของการเคล่ือนไหวเพื่อต่อสู้กับแรงท่ีกระทาโดยฝ่ายตรงข้าม ดังนัน
หน่วยพลังงานเป็นนิวตัน-เมตร หรือที่เรียกว่า จูล หน่วย SI ของกาลัง (พลังงานต่อหน่วยเวลา)
เป็นวัตต์ หรือแค่ จูลต่อวินาที ดงั นัน จูลเท่ากับ วัตต์-วินาที หรือ 3600 จูลส์เท่ากับหนึ่งวัตต์-ช่ัวโมง
หน่วยพลงั งาน CGS เปน็ เอิร์ก, และหนว่ ยอมิ พีเรียลและสหรัฐอเมรกิ าเปน็ ฟุตปอนด์ หนว่ ยพลังงาน
อื่น ๆ เช่น อิเล็กตรอนโวลต์, แคลอรี่อาหารหรือกิโลแคลอรีอุณหพลศาสตร์ (ขึนอยู่กับการ
เปล่ียนแปลงอุณหภูมิของนาในกระบวนการให้ความร้อน) และ บีทียู ถูกใช้ในพืนที่เฉพาะของ
วทิ ยาศาสตรแ์ ละการพาณิชย์ และมีปจั จยั การแปลงหนว่ ยท่เี กยี่ วขอ้ งใหเ้ ปน็ จลู
พลังงานศักย์เป็นพลังงานที่ถูกเก็บไว้โดยอาศัยอานาจตามตาแหน่งของวัตถุในสนามพลังเช่น
สนามแรงโน้มถ่วง, สนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น การยกวัตถุที่ต้านกับแรงโน้มถ่วง
ทางานบนวตั ถแุ ละเก็บรักษาพลงั งานที่มศี กั ยภาพของแรงโน้มถ่วง ถ้ามันตก แรงโน้มถว่ งไม่ได้ทางาน
โดย นางพชั รี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วิทยฐานะ ครูเชยี่ วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 8
บนวัตถุซึ่งแปลงพลังงานศักย์ให้เป็นพลังงานจลน์ท่ีเก่ียวข้องกับความเร็ว บางรูปแบบเฉพาะของ
พลังงานได้แก่พลังงานยืดหยุ่นเนื่องจากการยืดหรอื การเปลี่ยนรูปของวัตถุของแข็ง, พลังงานเคมีเช่น
ทถี่ ูกปล่อยออกมาเมื่อเผาไหม้นามันเชือเพลิงและพลังงานความร้อน, พลังงานจลน์และพลังงานศักย์
ขนาดเลก็ ๆ ของการเคลื่อนไหวที่ไม่มีทิศทางของอนุภาคทาให้เปน็ เรื่องขึนมา
ไม่ใช่ทังหมดของพลังงานในระบบจะสามารถถูกเปล่ียนหรือถูกโอนโดยกระบวนการของงาน;
ปรมิ าณทส่ี ามารถจะถูกเปลี่ยนหรอื ถูกโอนเรียกวา่ พลังงานที่มีอยู่ โดยเฉพาะอย่างย่ิงกฎข้อท่สี องของ
อุณหพลศาสตร์จะจากัดปริมาณของพลังงานความร้อนท่ีสามารถถูกเปล่ียนให้เป็นพลังงานรูปอ่ืน ๆ
พลังงานรปู แบบเชงิ กลและอ่ืน ๆ สามารถถกู เปล่ยี นในทิศทางอื่น ๆ ให้เป็นพลังงานความรอ้ นโดยไม่
มีขอ้ จากัดดังกลา่ ว
วัตถุใด ๆ ท่ีมีมวลเมื่อหยุดนิ่ง (จึงเรียกว่ามวลนิ่ง) มีพลังงานน่ิงท่ีสามารถคานวณได้โดยใช้
สมการ ของ Albert Einstein E = mc2 การเป็นรูปแบบของพลังงานแบบหน่ึง, พลังงานน่ิงสามารถ
ถูกเปลี่ยนไปยังหรือจากรูปแบบอ่ืน ๆ ของพลังงาน ในขณะท่ีปริมาณทังหมดของพลังงานไม่
เปลี่ยนแปลง จากมมุ มองนี จานวนของสสารในจักรวาลกอ่ ให้เกดิ การรวมของพลงั งานทงั หมด
ในทานองเดียวกัน พลังงานทังหมดจะปรากฏเป็นจานวนสัดส่วนของมวล ตัวอย่างเช่นการ
เพ่ิม 25 กโิ ลวตั ต์-ช่ัวโมง (90 megajoules) ของรปู แบบใด ๆ ของพลังงานใหก้ ับวัตถหุ นึง่ จะเพมิ่ มวล
ของวัตถุนันอีก 1 ไมโครกรัม หากคุณมีเครื่องช่ังมวลท่ีไวพอ การเพิ่มขึนของมวลนีสามารถวัดได้
ดวงอาทิตย์ของเรา (หรือระเบิดนิวเคลียร์) จะแปลงพลังงานศักย์นิวเคลียร์ไปเป็นรูปแบบอ่ืนของ
พลังงาน มวลรวมของมันไม่ได้ลดลง เพราะมันยังคงมีพลังงานทังหมดเหมือนเดิม เพียงแต่อยู่ใน
รูปแบบอ่ืน แต่มวลของมันลดลงจริงเม่ือพลังงานหนีออกไปยังสภาพแวดล้อม ส่วนใหญ่เป็นพลังงาน
ที่แผร่ งั สี
รปู แบบใหม่ของพลังงานไม่สามารถกาหนดกฎเกณฑ์ตามใจได้ เพื่อที่จะให้ถูกต้อง มันจะต้อง
ถูก แสดงให้เห็นว่าสามารถเปล่ียนรูปไปยังหรือจากจานวนที่คาดการณ์ได้ของพลังงานบางรูปแบบท่ี
ร้จู ักกัน นี่จึงแสดงให้เห็นว่าปริมาณพลังงานจะมากแค่ไหนที่มันเป็นตัวแทนในหน่วยเดียวกันทีใ่ ช้ ใน
รูปแบบอ่ืน มันจะต้องปฏิบัติตามการอนุรักษ์พลังงาน ดังนันมันจะต้องไม่ลดหรือเพิ่ม ยกเว้น ผ่าน
การเปล่ียนแปลง (หรือถ่ายโอน) ดังกล่าว นอกจากนี ถ้ารูปแบบใหม่ของพลังงานท่ีถูกกล่าวหา
สามารถแสดงว่าจะไม่เปลี่ยนมวลของระบบในสัดส่วนกับพลังงานของมัน ดังนัน มันไม่ได้เป็น
รปู แบบของพลังงาน
สิ่งมีชีวิตต้องการพลังงานเพ่ือยังคงมีชีวิตอยู่; มนุษย์ได้รับพลังงานดังกล่าวจากอาหารพร้อม
กับ ออกซิเจนที่จาเป็นในการเผาผลาญอาหารนัน อารยธรรมต้องการอุปทานของพลังงานในการ
ทางาน; แหล่งพลังงาน เช่นเชือเพลิงฟอสซิลเป็นหัวข้อสาคัญในด้านเศรษฐกิจและการเมือง สภาพ
โดย นางพชั รี คูณทอง ตาแหน่ง ครู วทิ ยฐานะ ครูเช่ยี วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 9
ภูมิอากาศและระบบนิเวศของโลกถูกขับเคล่ือนด้วยพลังงานแผ่รังสีที่โลกได้รับจากดวงอาทิตย์
(เช่นเดียวกับพลงั งานความร้อนใต้พิภพท่ีมอี ยู่ในโลก) และมีความไวต่อการเปล่ียนแปลงในปรมิ าณท่ี
ได้รับ
พลังงานจลน์ คือพลังงานที่เกิดกับวัตถุท่ีกาลังเคล่ือนที่ เช่น รถยนต์กาลังแล่น เครื่องบิน
กาลังบิน พัดลมกาลังหมุน นากาลังไหลหรือนาตกจากหน้าผา ธนูท่ีพุ่งออกจากคันศร จักรยานท่ี
กาลังเคล่ือนท่ี เป็นต้น จึงกล่าวได้ว่า พลังงานจลน์ล้วนเป็นพลังงานกลท่ีสามารถเปล่ียนรูปกลับไป
กลบั มาได้
วัตถุท่ีกาลังเคล่ือนท่ีล้วนมีพลังงานจลน์ทังสิน ปริมาณพลังงานจลน์ในวัตถุจะมีมากหรือน้อย
ขึนอยู่กับมวลและความเร็วของวัตถุนัน ถ้าวัตถุมีการเคล่ือนที่ด้วยความเร็วสูงจะมีพลังงานจลน์มาก
แต่ถา้ เคล่อื นทเ่ี ทา่ กันวตั ถุท่ีมีมวลมากกว่าจะมีพลังงานจลนม์ ากกว่า
พลังงานจลน์ เป็นพลังงานท่ีสะสมอยู่ในวตั ถุจากอัตราเร็วของวตั ถุขนึ อย่กู ับการเคลอื่ นท่ขี อง
วัตถุ ใช้สัญลักษณ์ Ek หาพลังงานจลน์ได้จากปริมาณงานที่ทาได้ทังหมด ของวัตถุท่ีกาลังเคล่ือนที่ไป
ทางานอยา่ งหนง่ึ จนกระทง่ั วตั ถหุ ยุดนงิ่
จากนยิ ามเขียนเป็นสมการได้ว่า
Ek 1 mv2
2
หากมีแรง F กระทาต่อวัตถุ จนขนาดของความเร็วของวัตถุเปลี่ยนไป ทาให้พลังงานจลน์
ของวัตถุเปล่ียนไปจากเดิม พบว่างานท่ีแรงนันกระทาต่อวัตถุมีค่าเท่ากับพลังงานจลน์ของวัตถุท่ี
เปล่ยี นไป หรอื W = Ek2 – Ek1 เรียกคากลา่ วนีวา่ หลกั ของงาน-พลงั งานจลน์
พลังงานจลน์ของวัตถุขึนอยู่กับสองตัวแปร ได้แก่ มวล (m) และความเร็ว (v) ของวัตถุ
ซ่ึงสมการสาหรับคานวณหาพลังงานจลน์ของวัตถุนัน สามารถพิสูจน์ได้จาก สมการการเคล่ือนที่ของ
วัตถุซ่ึงเคล่ือนท่ีแบบมีความเร่ง ดังนี เม่ือมีแรงภายนอกกระทากับวัตถุ ทาให้วัตถุเคลื่อนที่แบบ
มีความเรง่
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหนง่ ครู วทิ ยฐานะ ครูเช่ยี วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 10
2. พลงั งาน
พลังงาน (energy) เป็นปริมาณที่บอกถึงความสามารถในการทางานของวัตถุท่ีไม่สามารถ
สัมผัสหรือจับต้องได้ พลังงานมีหลายรูปแบบ เช่น พลังงานไฟฟ้า พลังงานความร้อน พลังงานกล
เป็นต้น ซึ่งพลังงานกลเป็นพลังงานที่เกิดจากการเคล่ือนท่ีของวัตถุ และพลังงานสะสมในวัตถุใด ๆ
โดยจะแบง่ ออกเป็น 2 ประเภท คือ พลังงานจลน์ และพลังงานศักย์
2.1 พลงั งานจลน์
พลังงานจลน์ (Kinetic Energy) คือพลังงานท่ีเกิดกับวัตถุที่กาลังเคลื่อนที่ เช่น รถยนต์กาลัง
แล่น เครื่องบินกาลังบิน พัดลมกาลังหมุน นากาลังไหลหรือนาตกจากหนา้ ผา ธนูท่ีพงุ่ ออกจากคันศร
จักรยานที่กาลังเคล่ือนท่ี เป็นต้น จึงกล่าวได้ว่า พลังงานจลน์ ล้วนเป็นพลังงานกลที่สามารถเปล่ียน
รปู กลับไป กลับมาได้ "วตั ถุที่กาลังเคลื่อนท่ีล้วนมพี ลังงานจลนท์ ังสิน ปริมาณพลังงานจลน์ในวัตถุจะ
มีมากหรือน้อยขึนอยู่กับมวลและความเร็วของวัตถุนัน" ถ้าวัตถุมีการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงจะมี
พลังงานจลน์มาก แต่ถา้ เคลอื่ นทีเ่ ทา่ กนั วัตถทุ ี่มีมวลมากกว่าจะมีพลงั งานจลน์มากกวา่
พลังงานจลน์ เป็นพลังงานท่ีสะสมอยู่ในวัตถุจากอัตราเร็วของวัตถุข้ึนอยู่กับการเคล่ือนที่
ของวัตถุ ใช้สัญลักษณ์ (Ek) หาพลังงานจลน์ได้จากปริมาณงานที่ทาได้ทั้งหมด ของวัตถุที่กาลัง
เคลอ่ื นทีไ่ ปทางานอยา่ งหนึง่ จนกระท่งั วตั ถหุ ยดุ นง่ิ
พลังงานจลน์ของวัตถุขึนอยู่กับสองตัวแปร ได้แก่ มวล(m) และความเร็ว(v) ของวัตถุ ซ่ึง
สมการสาหรับคานวณหาพลังงานจลน์ของวัตถุนัน สามารถพิสูจน์ได้จาก สมการการเคล่ือนที่ของ
วัตถุซ่ึงเคลื่อนท่ีแบบมีความเร่ง ดังนี เม่ือมีแรงภายนอกกระทากับวัตถุ ทาให้วัตถุเคล่ือนท่ีแบบมี
ความเร่ง
การหาค่าพลงั งานจลน์ == สามารถหาคา่ ได้จากสูตรตอ่ ไปนี
เมือ่
Ek = พลังงานจลน์ มีหน่วยเปน็ จูล (J)
m = มวลของวัตถุ มีหนว่ ยเปน็ กิโลกรมั (kg)
v = อตั ราเรว็ ของวัตถุ มีหนว่ ยเปน็ เมตรต่อวินาที (m/s)
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหน่ง ครู วทิ ยฐานะ ครูเชย่ี วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 11
แต่ว่าพลังงานจลน์นีจะน้อยลงไปเรื่อยๆหากพลังงานศักย์เพิ่มขึนเม่ือโยนวัตถุหนึ่ง วัตถุ
นนั จะเริ่มเก็บพลังงานศักย์ไปเร่ือยๆ แตเ่ ม่ือวัตถุนันตกลงมาวัตถุมีการใช้พลังงานศักย์โดยเปล่ียนรูป
พลงั งานศักย์เปน็ พลงั งานจลน์ในการตกลงมาของวตั ถุ
พลังงานจลน์ เป็นพลังงานท่ีเกดิ ขึนขณะวัตถุกาลังเคล่ือนท่ีเน่อื งจากมีแรงมากระทาต่อวัตถุ
และมีค่าเปล่ียนแปลงตามอัตราเร็วของวัตถุ เคล่ือนที่ ได้แก่ - พลังงานลม ทาให้เกิดการเคล่ือนที่
ของอนุภาคอากาศเป็นสภาพของลมพัด - พลังงานคล่ืน คลื่นในทะเล และมหาสมุทร ปกติเกิดจาก
ลม ในบางครังเกิดจากการเคลื่อนไหวของเปลือกโลก - พลังงานนา ทาให้เกิดการเคล่ือนที่ของ
อนุภาคนา - พลังงานเสียง ทาให้อนุภาคของอากาศเคลื่อนท่ีเป็นส่วนอัด สว่ นขยาย ความถี่ของส่วน
อดั และสว่ นขยายทีเ่ กดิ ขนึ มากหรือนอ้ ยขนึ อยกู่ บั ความดงั และลกั ษณะเสยี งจาก
พลังงานจลน์ของการหมนุ ในการหมุนของวัตถุรูปแผ่นกลมรอบแกนๆ ทุกส่วนของวัตถุ
ย่อมเคลือ่ นทเี่ ป็นวงกลมวนรอบแกนหมนุ ด้วยความเร็วเชิงมุมค่าเดียวกัน แต่อัตราเรว็ เชงิ เสน้ ซ่ึง
อยู่ในแนวเส้นตั้งฉากกับรัศมีไม่เท่ากัน เพราะจะขึ้นกับระยะทางที่ส่วนน้ันๆ ห่างจากแกนมุม
พลังงานจลน์ มีวัตถุมวล m ท่ีเคล่ือนท่ีด้วยความเร็ว v จะมีพลังงานจลน์ สาหรับวัตถุที่มีการ
หมุน พิจารณาจากมวลย่อยที่ประกอบข้ึนเป็นวัตถุ แต่ละมวลย่อยมีการเคลื่อนท่ีด้วยความเร็ว
ต่างๆ กันข้ึนอยู่กับระยะทางท่ีมวลย่อยอยู่ห่างจากแกนหมุน น่ันคือ แต่ละมวลมีพลังงานจลน์
ต่างกนั พลังงานจลน์รวมของทกุ มวลยอ่ ยที่ประกอบขนึ้ เป็นวัตถนุ น้ั จะเปน็ พลังงานจลนข์ องวตั ถุ
เน่อื งจากการหมนุ
เม่ือมีแรงกระทาต่อวัตถุแล้ววัตถุเกิดการเคล่ือนท่ี วัตถุที่เคล่ือนท่ีนันจะมีพลังงานแฝง
อยู่เรียกว่า พลังงานจลน์ (Kinetic energy: E ) โดยพลังงานจลน์ของวัตถุใด ๆ มีค่าขึนกับมวล
และอัตราเร็วของวัตถุ ขนาดของพลังงานจลน์ภายในวัตถุสามารถหาได้จากงานลัพธ์ท่ีใช้ในการทาให้
วตั ถุมวล m ทีม่ คี วามเร็ว v หยุดนิง่
จากสมการงานรวมทังระบบ เม่ือแรงท่ีมากระทาในทิศทางเดียวกับการเคล่ือนที่ของ
วัตถุจะได้สมการเปน็ Wtot Fx และจากกฎการเคลอ่ื นทข่ี อ้ ที่ 2 ของนวิ ตนั 2F = ma
จะได้วา่
Wtot Fx -----------------------------------(1)
Wtot max
โดย นางพชั รี คูณทอง ตาแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูเชีย่ วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 12
จากสมการการเคล่ือนที่แนวตรง v2 u2 2ax เมื่อวัตถุเคล่ือนที่ด้วยความเร็ว
v แล้วทาให้วัตถุหยุดนิ่ง ความเร็วปลายจึงเป็นศูนย์ (V = 0) และเป็นการต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ
ทาให้ความเร่งที่ได้มีคา่ ตดิ ลบหรือเป็นความหน่วง (-a)
จะไดว้ ่า v2 u 2 2ax
เมอ่ื v = 0 และ u = v ; v2 0 2ax
v2 2ax --------------------(2)
นา (2) x m ; mv2 2max --------------------(3)
นา (1) แทนใน (3) ; mv2 2Wtot
Wtot 1 mv2
2
จากนยิ ามพลังงานจลน์
Ek = 1 mv2
2
Ek คือ พลังงานจลน์ มีหน่วยเปน็ จูล (J)
m คอื มวลของวัตถุ มีหนว่ ยเป็น กโิ ลกรมั (kg)
v คอื อัตราเรว็ ของวัตถุ มีหน่วยเปน็ เมตรตอ่ วินาที (m/s)
ดงั นัน ปริมาณงานทีท่ าได้ทงั หมดจะเทา่ กับพลงั งานจลน์ Wtot Ek
เมื่อมีงานท่ีเกิดจากแรงลัพธ์ท่ีไม่เป็นศูนย์มากระทาต่อวัตถุจะทาให้พลังงานจลน์ของวัตถุ
เปล่ียนไปโดยพลังงานจลน์ของวัตถุจะเพ่ิมขึนเมื่อมีแรงลัพธ์กระทากับวัตถุในทิศทางเดียวกับการ
เคลื่อนท่ีของวัตถุ และพลังงานจลน์ของวัตถุจะลดลงเมื่อมีแรงลัพธ์กระทากับวัตถุในทิศทางตรงข้าม
กบั การเคลอ่ื นทขี่ องวตั ถุ
โดย นางพชั รี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วิทยฐานะ ครูเชี่ยวชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 13
u v
F
F
∆x
ภาพท่ี 2.1 วตั ถุเปลี่ยนความเรว็ เมือ่ มีแรงลพั ธท์ ไี่ มเ่ ปน็ ศนู ย์มากระทาตอ่ วัตถุ
พลงั งานจลนข์ องวตั ถุจะเพ่ิมขึน้ เมื่อมีแรงลัพธก์ ระทากับวัตถุในทิศทางเดียวกับการเคลอ่ื นท่ขี องวัตถุ
จากภาพที่ 2.1 เดิมวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต้น u และมีแรงลัพธ์คงตัว ท่ีไม่เป็นศูนย์
F
กระทากับวตั ถุในทศิ ทางเดียวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ ทาให้วัตถเุ ปลย่ี นความเร็วเปน็
v
uv
FF
∆x
ภาพที่ 2.2 พลังงานจลน์ของวัตถจุ ะลดลงเม่ือมแี รงลพั ธ์กระทากบั วัตถุ
ในทศิ ทางตรงข้ามกับการเคล่ือนทข่ี องวตั ถุ
จากสมการการเคลื่อนทีแ่ นวตรง v2 u2 2ax ---------------------------(1)
จากสมการงานรวมทังระบบ เมอ่ื แรงทม่ี ากระทาในทิตทางเดยี วกับการเคลื่อนท่ีของวตั ถุ
Wtot max --------------------------(2)
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหน่ง ครู วทิ ยฐานะ ครูเชี่ยวชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 14
จากกฎการเคลอ่ื นท่ีข้อท่ี 2 ของนิวตนั ; F ma -------------------------(3)
แทนสมการ (3) ในสมการ (1) ; a F -------------------------(4)
m
v2 u2 2 F x
m
v2 u2 F x
m
1 mv2 1 mu2 F x
22
แทนสมการ (2) ในสมการ (4) ;
1 mv2 1 mu2 Wtot -------------------------(5)
2 2
Ek Wtot
ดังนัน สามารถคานวณหาพลังงานจลนท์ ี่เปลี่ยนไปได้ ดงั สมการ
Wtot = ∆Ek
Wtot คือ งานของแรงลพั ธ์ที่ไมเ่ ปน็ ศูนย์มากระทาต่อวตั ถุ มีหน่วยเปน็ จลู (J)
∆Ek คอื พลังงานจลนข์ องวตั ถทุ ี่เปลยี่ นไป มีหน่วยเป็น จูล (J)
สมการนี เรียกว่า ทฤษฎีบทงาน-พลังงานจลน์ (work-kinetic energy theorem) คือ
พลงั งานจลน์ของวัตถุทเี่ ปลี่ยนไปจะเท่ากบั งานทเี่ กิดขึนบนวัตถุนี
พลังงานมีหลายรูปแบบ พลังงานที่เกี่ยวข้องกับความเร็วของวัตถุท่ีกาลังเคล่ือนที่ เช่น
รถกาลังแลน่ คนกาลงั เดนิ นกกาลังบนิ นาไหล หินกลงิ เป็นตน้ พลังงานเหล่านเี รยี กวา่ พลังงานจลน์
โดย นางพชั รี คูณทอง ตาแหนง่ ครู วิทยฐานะ ครูเชีย่ วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 15
ภาพท่ี 2.3
พลังงานจลน์ (kinetic energy) คือ พลังงานทีม่ ีอยูใ่ นวัตถทุ ่ีกาลังเคล่ือนที่ทุกชนดิ (พลังงาน
จลน์เป็นปริมาณสเกลาร์) พลังงานจลน์จะมีค่ามากหรือน้อย ขึนอยู่กับมวลของวัตถุ หรือความเร็ว
ของวัตถุ วัตถุท่ีมีมวลและความเร็วมากจะมีพลังงานจลน์มาก วัตถุชินเดิมเมื่อมีความเร็วมากขึนก็จะ
มพี ลังงานจลน์มากขนึ
ตวั อย่างของวัตถุที่มพี ลังงานจลน์ เช่น
- รถที่กาลังแลน่ บนถนน
- กระสนุ ปนื ที่พุ่งออกจากกระบอกปนื
- นาตก
- จรวดทก่ี าลงั ทะยานขนึ จากฐาน
เราสามารถคานวณหาพลังงานจลนไ์ ด้จากสูตร
Ek คอื พลังงานจลน์ มีหนว่ ย จูล (J)
m คือ มวลของวตั ถุ มหี นว่ ย กโิ ลกรมั (kg)
v คือ ความเร็วของวตั ถุ มหี น่วย เมตรต่อวินาที (m/s)
โดย นางพชั รี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วิทยฐานะ ครูเชี่ยวชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 16
ตวั อยา่ งที่ 2.1
ลูกแก้วมวล 50 กรัม ตกจากโต๊ะกระทบพ้ืนด้วยความเร็วเท่ากับ 20 เมตรต่อวินาที
หลังจากนน้ั กระดอนข้ึนมาด้วยความเร็ว 20 เมตรตอ่ วนิ าที
ก. จงหาพลงั งานจลนข์ องลกู แก้วกอ่ นกระทบพ้นื
วธิ ีทา พิจารณาพลงั งานจลนข์ องลุกแกว้ ก่อนกระทบพนื
จากสมการ Ek 1 mv2
2
Ek 1 0.050202
2
Ek 1 0.050400
2
Ek 10 J
ดังน้นั ลูกแก้วกอ่ นกระทบพืนมีพลังงานจลน์เท่ากับ 10 จลู
ข. จงหาพลงั งานจลน์ของลกู แก้วหลังกระทบพืน้
วธิ ที า พิจารณาพลังงานจลนข์ องลุกแก้วหลังกระทบพืน
จากสมการ Ek 1 mv2
2
Ek 1 0.050102
2
Ek 1 0.050100
2
Ek 2.5 J
ดงั น้ัน ลกู แกว้ หลงั กระทบพืนมีพลงั งานจลนเ์ ท่ากบั 2.5 จลู
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วิทยฐานะ ครูเชี่ยวชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 17
ตวั อยา่ งที่ 2.2
รถบรรทุกมวล 2,000 กิโลกรัม แล่นบนถนนด้วยความเร็ว 65 กิโลเมตรต่อช่ัวโมง
ขณะนั้นคนขบั เหน็ รถจกั ยานยนตแ์ ลน่ ตดั หนา้ รถจึงเหยยี บเบรกกะทันหนั หลังจากเหยยี บเบรกรถ
เคลอ่ื นต่อไปได้อกี 10 เมตร จงึ หยดุ น่งิ จงหางานเนอื่ งจากแรงตา้ นทีท่ าให้รถบรรทุกหยดุ
วิธที า รถบรรทุก มคี วามเรว็ ตน้ u 65km/ h 18.05m/ s
มคี วามเร็วปลาย v 0
จากสมการ Ek Wtot
Wtot Ek
Wtot 1 mv2 1 mu2
2 2
Wtot 1m v2
2 u2
Wtot
1 2,000 02 18.052
2
Wtot 325.8103 J
ดังนน้ั งานเน่ืองจากแรงต้นทท่ี าให้รถบรรทกุ หยุดเทา่ กับ 325.8103 จลู
ตัวอย่าง 2.3
รถยนตม์ มี วล 1,200 kg แลน่ ด้วยความเร็ว 20 m/s รถยนต์มพี ลังงานจลน์เท่าไร
วิธีทา
จากโจทย์ m = 1,200 kg, v= 20 m/s แทนคา่ ตวั แปรในสตู ร
Ek= 240,000 J
ตอบ รถยนตม์ ีพลังงานจลน์ 240,000 จลู (หรือ 240 กโิ ลจลู )
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วิทยฐานะ ครูเชย่ี วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 18
ตัวอยา่ ง 2.4
ลูกเหล็กมีมวล 0.4 kg ปล่อยให้ตกจากที่สูง ลงสู่กระบะทราย ก่อนกระทบทราย
ลูกเหล็กมคี วามเรว็ 20 m/s ก่อนกระทบทราย ลกู เหล็กมพี ลังงานจลน์เทา่ ไร
วธิ ที า
จากโจทย์ m = 0.4 kg, v= 20 m/s แทนคา่ ตัวแปรในสูตร
Ek= 80 J
ตอบ ลูกเหลก็ มพี ลงั งานจลน์ 80 จลู
โดย นางพชั รี คณู ทอง ตาแหน่ง ครู วทิ ยฐานะ ครูเชี่ยวชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 19
บตั รกจิ กรรมท่ี 2.1
เรอื่ ง พลังงานจลน์
วัสดุอปุ กรณ์
1. รอก
2. นอต
3. รางไม้
4. รถทดลอง
5. เครอ่ื งเคาะสัญญาณเวลา
วธิ ปี ฏบิ ตั ิ
1. ชั่งมวลของรถทดลอง และนอตแตล่ ะตัว จากนนั จดั ชดุ การทดลอง ดังภาพที่ 2.3 โดยหนนุ
รางด้านทีป่ ล่อยรถใหส้ งู จากพืนเล็กนอ้ ยเพื่อชดเชยแรงเสียดทาน
ภาพที่ 2.3
2. เมื่อชดเชยแรงเสียดทานแล้ว ให้ติดตังเคร่ืองเคาะสัญญาณเวลาท่ีปลายราง แล้วติดแถบ
กระดาษยาวประมาณ 1 เมตร กบั รถทดลอง สอดแถบกระดาษผ่านเครื่องเคาะสัญญาณเวลา
3. เปดิ เครอื่ งเคาะสัญญาณเวลาแล้วปล่อยรถทดลองให้ไหลไปตามราง
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูเชย่ี วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 20
4. นาแถบกระดาษที่ไดม้ าคานวณหาอัตราเร็วสดุ ท้ายของรถทดลองทเ่ี คลื่อนที่ไดก้ ารกระจัด
50 เซนติเมตร โดยวัดจากระยะบนแถบกระดาษจากจุดแรกไปเป็นระยะทาง 50 เซนติเมตร
พร้อมทงั บนั ทกึ ผล
5. ปฏิบัตติ ังแต่ข้อที่ 2. ซา โดยเพ่มิ นอตเปน็ 2, 3 และ 4 ตัว ตามลาดับ
6. คานวณหาขนาดของแรง (F) ท่ีทาให้รถทดลองเคล่ือนที่ในการทดลองแต่ละครัง โดยใช้
สมการ F mm g เม่อื m คอื มวลของรถ และ m' คือ มวลของนอต
m m
7. คานวณหางาน (W) ของการปฏิบัติแต่ละครัง แล้วนาข้อมูลท่ีได้ไปเขียนกราฟแสดง
ความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งงาน (W) กับความเรว็ สดุ ทา้ ยของรถทดลองยกกาลังสอง
คาถามท้ายกจิ กรรม
1. กราฟระหว่างงาน (W)กบั ความเร็วสดุ ทา้ ยยกกาลังสอง (Vทไี่ ด้มลี ักษณะอย่างไร
2. หากเสน้ กราฟทไ่ี ดจ้ ากการทากิจกรรมไมผ่ า่ นจุดกาเนิด นกั เรยี นคิดว่าเป็นเพราะเหตุใด
3. ความชนั ของกราฟทไี่ ดจ้ ากการทากิจกรรมมีค่าเท่ากบั ปริมาณใด
4. ลักษณะของกราฟนามาสรุปความสัมพันธร์ ะหว่างงาน (W) กบั ความเร็วสดุ ท้ายยกกาลงั
สอง (v2) ไดอ้ ย่างไร
อภปิ รายผลท้ายกิจกรรม
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหน่ง ครู วทิ ยฐานะ ครูเชย่ี วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 21
แบบบันทกึ กิจกรรมที่ 2.1
เร่ือง พลงั งานจลน์
คาชี้แจง : บันทึกผลการทากิจกรรม พลังงานจลน์ จากหนังสือเรียน รายวิชาเพิ่มเติม
วทิ ยาศาสตร์ ฟิสิกส์ ม.4 เล่ม 2 หน้า 14 ลงในตาราง พรอ้ มท้ังอภิปรายท้ายกิจกรรม
และตอบคาถาม
สมาชกิ กลุ่ม
1………………………………………………………………………… ชนั ……………. เลขที่................
2………………………………………………………………………… ชัน……………. เลขที่................
3………………………………………………………………………… ชนั ……………. เลขท.ี่ ...............
4………………………………………………………………………… ชัน……………. เลขท.ี่ ...............
5………………………………………………………………………… ชัน……………. เลขที่................
จดุ ประสงค์การทดลอง
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
บนั ทกึ ผลการปฏิบัติกจิ กรรม
หาอัตราเร็วของรถจากแถบกระดาษเมือ่ เคลื่อนที่ได้ 50 เซนติเมตร
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหน่ง ครู วทิ ยฐานะ ครูเชี่ยวชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 22
จานวน มวลของ มวลของ ขนาดแรงดงึ รถ ระยะท่รี ถ อัตราเร็ว v2 งานที่ทาโดย
นอต รถ m นอต m’ เคล่อื นท่ี ∆ สุดท้าย v (m2/s2) แรงดงึ รถ
(ตัว) (kg) = ′
(kg) (m) (m/s) = ∆
+ ′
(J)
(N)
นาข้อมูลท่ีได้มาเขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างงาน (W) กับอัตราเร็วสุดท้ายของรถยกกาลัง
สอง (v2)
สรปุ และอภิปรายทา้ ยกจิ กรรม
คาถามทา้ ยกิจกรรม
1. กราฟระหวา่ งงาน (W) กบั อตั ราเรว็ สดุ ทา้ ยยกกาลังสอง (v2) ทไ่ี ด้มีลักษณะอยา่ งไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
โดย นางพชั รี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วทิ ยฐานะ ครูเช่ียวชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 23
2. หากเสน้ กราฟทีไ่ ดจ้ ากการทากจิ กรรมไม่ผ่านจดุ กาเนดิ นักเรยี นคิดวา่ เปน็ เพราะเหตุใด
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. ความชนั ของกราฟทไ่ี ด้จากการทากิจกรรมมีค่าเท่ากบั ปรมิ าณใด
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. จากลักษณะของกราฟ สรุปความสัมพันธ์ระหว่างงาน (W) กบั อัตราเร็วสุดท้ายยกกาลังสอง
(v2) ไดอ้ ยา่ งไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
ตง้ั ใจทำงำน
นะคะเด็กๆ
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วทิ ยฐานะ ครูเชยี่ วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 24
บัตรกจิ กรรมท่ี 2.2
แบบฝกึ หัด เรอ่ื ง พลงั งานจลน์
คาชี้แจง : แสดงวิธคี านวณหาผลลพั ธ์เก่ียวกับพลังงาน
1. วัตถมุ วล 50 กโิ ลกรมั ถูกทาใหเ้ คลอื่ นที่ดว้ ยความเรว็ 20 เมตรต่อวนิ าที จงหาพลงั งานจลน์
ของวตั ถุนี
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. ลูกปิงปองมวล 100 กรัม ตกจากโต๊ะปิงปองกระทบพืนด้วยอัตราเร็ว 20 เมตรต่อวินาที
หลังจากนนั กระดอนขนึ มาด้วยอัตราเร็ว 5 เมตรตอ่ วินาที จงหา
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหนง่ ครู วิทยฐานะ ครูเชี่ยวชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 25
2.1 พลังงานจลน์ขอองลกู ปงิ ปองก่อนกระทบพืน
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2.2 พลงั งานจลนข์ อองลูกปิงปองหลงั กระทบพนื
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
โดย นางพชั รี คณู ทอง ตาแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูเชยี่ วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 26
ใบงานที่ 2.1
แผนผังมโนทศั น์ เรือ่ ง พลังงานจลน์
คาช้ีแจง ให้นักเรียนสรุปความรู้ท่ีเก่ียวกับ “พลังงานจลน์” เป็นแผนผังมโนทัศน์ (Concept
Mapping) ในกระดาษทแ่ี จกใหแ้ ล้วนาเสนอผลงานหน้าชันเรยี น
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วทิ ยฐานะ ครูเชย่ี วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 27
ใบงานที่ 2.2
ถอดบทเรียน เรื่อง แรงและงาน
คาช้ีแจง ให้นักเรียนถอดบทเรียนตามหลักปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพียงเก่ียวกบั “พลงั งานจลน์”
ตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียงเป็น ในกระดาษชาร์ตท่ีกาหนดให้แล้วนาเสนอผลงาน
โดยนาไปติดปา้ ยนเิ ทศหน้าชันเรียน
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหนง่ ครู วิทยฐานะ ครูเชีย่ วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 28
เรือ่ ง พลงั งานจลน์ แบบทดสอบหลังเรยี น วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี
รายวิชาฟสิ ิกส์ 2 รหัสวิชา ว30202 ชั้นมัธยมศกึ ษาปีที่ 4
คาชีแ้ จง 1. แบบทดสอบฉบับนี จานวน 10 ข้อ คะแนนเตม็ 10 คะแนน เวลาที่ใช้ 10 นาที
2. จงเลอื กคาตอบท่ีถกู ต้องทสี่ ดุ แลว้ เขียนเครอ่ื งหมาย ลงในกระดาษคาตอบ
1. นารถทดลองมวล 0.4 กิโลกรัม ผลักให้เคลื่อนที่ไปตามรางไม้โดยติดแถบกระดาษไว้กับตัว
รถ เมื่อผ่านเครื่องเคาะสัญญาณเวลาปรากฏดังภาพ ณ ตาแหน่ง A รถทดลองมีพลังงานจลน์
เท่าใด
ก. 0.02 จลู
ข. 0.03 จลู
ค. 0.04 จลู
ง. 0.05 จูล
2. อตั ราเรว็ ของวัตถกุ ้อนหนึง่ เพมิ่ ขนึ้ เป็น 2 เทา่ จากอัตราเร็วเดมิ อยากทราบวา่ พลังงานจลน์
จะเป็นก่ีเท่าจากของเดิม
ก. 2 เท่า
ข. 4 เทา่
ค. 6 เท่า
ง. 8 เท่า
3. ข้อใดกลา่ วถกู ต้องเกี่ยวกับพลงั งานจลน์
ก. พลังงานเนอ่ื งจากการเคลื่อนท่ีของวัตถุ
ข. พลังงานทส่ี ะสมในวตั ถุที่อยู่ระดับสูง
ค. พลังงานเนือ่ งจากประจไุ ฟฟ้า
ง. พลงั งานที่มีอยู่ในวัตถุ
โดย นางพชั รี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วิทยฐานะ ครูเชี่ยวชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 29
4. พลังงานจลน์ของลูกปืนมวล 0.002 กิโลกรัม ขณะเคล่ือนท่ีออกจากลากล้องปืนยาว 1
เมตร ดว้ ยอตั ราเร็ว 500 เมตรตอ่ วินาทีมีค่าก่จี ูล
ก. 100 จลู
ข. 150 จลู
ค. 200 จลู
ง. 250 จลู
5. ตราเรว็ ของวตั ถุก้อนหนง่ึ เพิ่มข้ึนเปน็ 2 เทา่ จากอตั ราเร็วเดมิ อยากทราบวา่ พลังงานจลน์
จะเปน็ ก่เี ทา่ จากของเดิม
ก. 2 เทา่
ข. 3 เท่า
ค. 4 เท่า
ง. 8 เทา่
6. รถยนต์มวล 500 กิโลกรัม แล่นด้วยความเร็ว 90 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เมื่อจะถึงจุดหมาย
คนขับจึงเหยียบเบรกเบา ๆ เพื่อชะลอรถเตรียมจอด รถยนต์ยังคงสามารถเคลื่อนท่ีต่อไปอีก
10 เมตร จงหางานเน่อื งจากแรงตา้ นทีท่ าให้รถหยุดนิ่งมีค่าเทา่ ใดแปลงอยา่ งไร
ก. 100.25 กโิ ลจูล
ข. 120.50 กิโลจูล
ค. 125.75 กิโลจูล
ง. 156.25 กโิ ลจลู
7. วัตถมุ วล 10 กโิ ลกรัม ถูกปล่อยจากตาแหนง่ สูงจากพ้ืนดิน 15 เมตร ลงไปในบอ่ ซ่ึงลกึ ลงไป
5 เมตร ขณะทวี่ ตั ถกุ ระทบกน้ บ่อ วตั ถมุ พี ลังงานจลน์เท่าใด
ก. 500 จลู
ข. 1,000 จูล
ค. 1,500 จลู
ง. 2,000 จลู
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูเชย่ี วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 30
8. วัตถุก้อนหนึ่งมีมวล 7 กิโลกรัม วางอยู่บนพื้นราบเกล้ียง ต่อมาถูกแรง 20 นิวต้น ดันให้
เคลื่อนที่เป็นระยะทาง 10 เมตร หลังจากน้ันเปลีย่ นเปน็ แรง 25 นิวตัน ดันต่อเป็นระยะทาง 6
เมตร จงหาพลังงานจลน์ของวัตถุนภ้ี ายหลังถูกแรงกระทาทั้งสองครงั้
ก. 350 จูล
ข. 400 จลุ
ค. 450 จลู
ง. 500 จูล
9. มวลขนาดจ๋ิวน้าหนัก 0.1 กิโลกรัม กาลังเคลื่อนท่ีด้วยความเร็ว 10 เมตรต่อวินาที ต่อมามี
แรงมากระทากบั วัตถุในแนวเดยี วกับการเคลื่อนที่ ทาให้ความเร่งคงท่ี 5 เมตรต่อวินาที จงหา
ว่าเม่อื เวลาผ่านไป 10 วนิ าที พลังงานมกี ารเปลี่ยนแปลงอยา่ งไร
ก. พลงั งานมีการเปลยี่ นแปลง 125 จลู
ข. พลังงานมกี ารเปล่ียนแปลง 150 จูล
ค. พลงั งานมกี ารเปลย่ี นแปลง 175 จูล
ง. พลังงานมีการเปลี่ยนแปลง 200 จลู
10. เด็กชายคนหน่ึงยืนอยู่บนที่สูง 20 เมตร ทาการปล่อยวัตถุมวล 4 กิโลกรัม จงหาลังงาน
จลน์เมอ่ื วตั ถุตกถึงพน้ื
ก. 500 จลู
ข. 800 จลู
ค. 1,000 จลู
ง. 1,200 จูล
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหน่ง ครู วทิ ยฐานะ ครูเช่ยี วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 31
กระดาษคาตอบ
แบบทดสอบกอ่ นเรียนและหลงั เรยี น
ชุดที่ 2 เรอื่ ง พลังงานจลน์
แบบทดสอบกอ่ นเรยี น ง แบบทดสอบหลงั เรยี น ง
ข้อ ก ข ค ขอ้ ก ข ค
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
6 6
7 7
8 8
9 9
10 10
คะแนนเต็ม 10 คะแนน คะแนนเต็ม 10 คะแนน
ได้ ...................คะแนน ได้ ...................คะแนน
โดย นางพชั รี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วทิ ยฐานะ ครูเชี่ยวชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 32
บรรณานุกรม
ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ, สถาบนั . (2560). ตวั ชี้วัด
และสาระการเรียนรูแ้ กนกลาง กลุ่มสาระการเรยี นร้วู ทิ ยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง
พ.ศ. 2560) ตามหลกั สูตรแกนกลางการศึกษาขน้ั พื้นฐาน พทุ ธศกั ราช 2551.
กรงุ เทพมหานคร : โรงพิมพ์ชุมนุมสหกรณก์ ารเกษตรแหง่ ประเทศไทย จากดั .
ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธกิ าร, สถาบนั . (2555). หนงั สือเรียน
รายวิชาเพิ่มเติม ฟสิ ิกส์ เลม่ 2 ชั้นมัธยมศกึ ษาปีที่ 4-6. พมิ พค์ รังท่ี 4. กรงุ เทพมหานคร
: โรงพิมพ์คุรสุ ภาลาดพรา้ ว.
สุโกสินทร์ ทองรัตนาศริ ิ, และคณะ. (2560), หนงั สือเรยี นรายวชิ าเพิ่มเตมิ ฟิสิกส์ เล่ม 2
ชัน้ มธั ยมศกึ ษาปีท่ี 4-6. พิมพ์ครังท่ี 3. กรุงเทพมหานคร: อักษรเจริญทัศน์ อจท. จากดั .
Charles Chew, C. S. (2010). Discover Physics for Normal (Academic) 3N/4N.
Singapore :. Marshall Cavendish Education.
Halliday, D., Resnick, R. and Walker, J. (2014). Fundamentals of Physics. Tenth Edi-
tion. New York: John Wiley & Sons, Inc.
Hugh D. Young, R. A. (2014). Sears and Zemansky's University Physics with Modern
Physics Technology Update (Pearson New International ed.). United State
of America: Pearson Education Limited.
Loo Wan Yong, L. K. (2007). Physics Insights 'O' Level 2nd Edition. Singapore : Pear-
son Education South Asia Pte Ltd.
Raymond A. Serway, C. V. (2012). College Physics. Ninth Edition. United States of
America: Charles Hartford.
แหล่งข้อมลู จากอนิ เตอรเ์ นต
https://th.wikipedia.org
http://www.digitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science7/page_3.php
http://www.krusarawut.net/wp/?p=16583
https://www.trueplookpanya.com/learning/detail/33967
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วทิ ยฐานะ ครูเชีย่ วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 33
โดย นางพชั รี คณู ทอง ตาแหนง่ ครู วทิ ยฐานะ ครูเช่ยี วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 34
เฉลยบัตรกิจกรรมที่ 2.1
เร่ือง พลังงานจลน์
วัสดอุ ปุ กรณ์
1. รอก
2. นอต
3. รางไม้
4. รถทดลอง
5. เคร่อื งเคาะสญั ญาณเวลา
วธิ ีปฏบิ ตั ิ
1. ชงั่ มวลของรถทดลอง และนอตแต่ละตวั จากนนั จดั ชดุ การทดลอง ดังภาพท่ี 2.3 โดยหนุน
รางดา้ นทีป่ ล่อยรถใหส้ งู จากพืนเลก็ น้อยเพื่อชดเชยแรงเสยี ดทาน
ภาพที่ 2.4
2. เมื่อชดเชยแรงเสียดทานแล้ว ให้ติดตังเครื่องเคาะสัญญาณเวลาที่ปลายราง แล้วติดแถบ
กระดาษยาวประมาณ 1 เมตร กบั รถทดลอง สอดแถบกระดาษผ่านเคร่ืองเคาะสญั ญาณเวลา
3. เปดิ เคร่อื งเคาะสัญญาณเวลาแลว้ ปล่อยรถทดลองใหไ้ หลไปตามราง
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหนง่ ครู วิทยฐานะ ครูเชี่ยวชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 35
4. นาแถบกระดาษท่ีได้มาคานวณหาอัตราเร็วสดุ ทา้ ยของรถทดลองท่ีเคลื่อนท่ไี ด้การกระจัด
50 เซนติเมตร โดยวัดจากระยะบนแถบกระดาษจากจุดแรกไปเป็นระยะทาง 50 เซนติเมตร
พร้อมทงั บนั ทึกผล
5. ปฏบิ ัตติ งั แต่ขอ้ ที่ 2. ซา โดยเพมิ่ นอตเปน็ 2, 3 และ 4 ตัว ตามลาดับ
6. คานวณหาขนาดของแรง (F) ที่ทาให้รถทดลองเคล่ือนท่ีในการทดลองแต่ละครัง โดยใช้
สมการ F mm g เมือ่ m คือ มวลของรถ และ m' คือ มวลของนอต
m m
7. คานวณหางาน (W) ของการปฏิบัติแต่ละครัง แล้วนาข้อมูลท่ีได้ไปเขียนกราฟแสดง
ความสัมพนั ธ์ระหว่างงาน (W) กับความเร็วสุดท้ายของรถทดลองยกกาลังสอง
คาถามท้ายกิจกรรม
1. กราฟระหว่างงาน (W)กับความเรว็ สดุ ท้ายยกกาลงั สอง (Vทไี่ ด้มีลกั ษณะอยา่ งไร
2. หากเสน้ กราฟท่ีได้จากการทากจิ กรรมไม่ผา่ นจุดกาเนดิ นักเรยี นคิดวา่ เป็นเพราะเหตุใด
3. ความชนั ของกราฟทไ่ี ดจ้ ากการทากิจกรรมมีค่าเท่ากบั ปริมาณใด
4. ลักษณะของกราฟนามาสรุปความสมั พันธ์ระหวา่ งงาน (W) กับความเร็วสุดท้ายยกกาลงั
สอง (v2) ได้อยา่ งไร
อภปิ รายผลทา้ ยกจิ กรรม
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
โดย นางพชั รี คณู ทอง ตาแหน่ง ครู วทิ ยฐานะ ครูเชย่ี วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 36
เฉลยแบบบนั ทกึ กิจกรรมที่ 2.1
เรอ่ื ง พลงั งานจลน์
คาช้ีแจง : บันทึกผลการทากิจกรรม พลังงานจลน์ จากหนังสือเรียน รายวิชาเพิ่มเติม
วทิ ยาศาสตร์ ฟิสิกส์ ม.4 เล่ม 2 หน้า 14 ลงในตาราง พรอ้ มทั้งอภปิ รายทา้ ยกิจกรรม
และตอบคาถาม
สมาชกิ กลุ่ม
1………………………………………………………………………… ชัน……………. เลขที่................
2………………………………………………………………………… ชัน……………. เลขที่................
3………………………………………………………………………… ชนั ……………. เลขท.ี่ ...............
4………………………………………………………………………… ชนั ……………. เลขที.่ ...............
5………………………………………………………………………… ชนั ……………. เลขท.่ี ...............
จุดประสงคก์ ารทดลอง
………………1…. …ห…าค…ว…า…ม…ชัน…ข…อ…ง…ก…รา…ฟ…ท…ี่แ…สด…ง…ค…ว…าม…ส…ัม…พ…ัน…ธ์ร…ะ…ห…ว…่าง…ง…าน…ข…อ…ง…แร…ง…ด…ึงร…ถ…ท…ด…ลอ…ง…ก…ับ……
…อ…ัต…ร…าเ…ร็ว…ข…อ…งร…ถ…ท…ด…ลอ…ง…ย…กก…า…ล…ังส…อ…งไ…ด…้ แ…ล…ะ…บอ…ก…ไ…ด้ว…่า…เป…น็ …ค…า่ ท…มี่ …ีห…น…ว่ …ยเ…ด…ียว…ก…ับ…ห…น่ว…ย…ข…อ…งม…ว…ล………
………………2…. …ส…รุป…ไ…ด…้ว่า…ง…าน…ท…่ีท…า…โด…ย…แ…รง…ด…ึงร…ถ…ท…ด…ลอ…ง…เป…็น…ส…ัด…ส…่วน…ต…ร…งก…ับ…อ…ัต…รา…เร…็ว…ข…อ…งร…ถ…ท…ดล…อ…ง……
…ก…า…ล…งั ส…อ…ง……………………………………………………………………………………………………………………………
………………3…. …แส…ด…ง…ให…้เ…หน็…ว…่า…ค…ว…าม…ช…ัน…ข…อง…ก…รา…ฟ…ม…ีค…่าเ…ท…า่ ก…ับ…ค…รง่ึ…ห…น…่ึงข…อ…ง…มว…ล…ร…ถท…ด…ล…อ…ง…………………
………………4…. …สร…ปุ …ไ…ด้ว…า่ …งา…น…ท…ท่ี …าใ…น…กา…ร…ด…งึ ร…ถ…ท…ดล…อ…ง…จะ…เ…ปล…ย่ี …น…เป…็น…พ…ล…ังง…า…นจ…ล…น…์ข…อ…งร…ถ…ทด…ล…อ…ง…………
บันทกึ ผลการปฏบิ ัติกจิ กรรม
หาอัตราเรว็ ของรถจากแถบกระดาษเมื่อเคลอ่ื นท่ีได้ 50 เซนติเมตร
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูเชีย่ วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 37
จานวน มวลของ มวลของ ขนาดแรงดงึ รถ ระยะทีร่ ถ อัตราเร็ว v2 งานท่ีทาโดย
นอต รถ m นอต m’ เคล่อื นที่ ∆ สดุ ท้าย v (m2/s2) แรงดึงรถ
(ตัว) (kg) = ′
(kg) (m) (m/s) = ∆
+ ′
0.018 0.50 0.50 0.60 0.36 (J)
2 0.036 0.50 (N) 0.50 0.84 0.70
3 0.054 0.50 0.50 0.96 0.93 0.09
4 0.072 0.50 0.17 0.50 1.10 1.21
0.34 0.17
0.49
0.63 0.24
0.32
นาข้อมูลท่ีได้มาเขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างงาน (W) กับอัตราเร็วสุดท้ายของรถยกกาลัง
สอง (v2)
สรปุ และอภปิ รายทา้ ยกิจกรรม
จากการทากิจกรรม งานที่ทาโดยแรงดึงรถทดลองเป็นสัดส่วนตรงกับอัตราเร็วของรถยก
กาลงั สองเม่อื เขียนกราฟความสัมพันธร์ ะหว่างงาน (W) กับอัตราเร็วสดุ ท้ายยกกาลังสอง (v2)
จะไดว้ ่า ความชนั ของกราฟ มีคา่ คงตัวและมคี า่ เท่ากับครึ่งหนึ่งของมวลของรถทดลอง และงานท่ี
เกิดจากแรงดึงรถทดลองเท่ากับพลั งงานจลน์ของรถทดลอง เท่ากับ 1 mv2 หรือ
2
W = F∆x = 1 mv2
2
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหน่ง ครู วทิ ยฐานะ ครูเชี่ยวชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 38
คาถามทา้ ยกิจกรรม
1. กราฟระหวา่ งงาน (W) กับอตั ราเรว็ สุดทา้ ยยกกาลงั สอง (v2) ทีไ่ ดม้ ลี ักษณะอยา่ งไร
……ก…ร…า…ฟ…ท…ี่ได…้ม…ีล…ัก…ษ…ณ…ะ…เ…ป…็น…เส…้น…ต…ร…ง…ท…ี่ม…ีค…่า…เพ…ิ่ม…ข…ึน…ส…ม…่า…เส…ม…อ……คือ……เม…ื่อ…ง…า…น…ม…า…กข…ึน………………
……ค…ว…า…มเ…ร…็ว…ส…ุด…ท้า…ย…ก…า…ลงั…ส…อ…งจ…ะ…สูง…ข…นึ …ตา…ม………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
2. หากเสน้ กราฟทไี่ ดจ้ ากการทากิจกรรมไม่ผ่านจุดกาเนดิ นกั เรียนคิดวา่ เป็นเพราะเหตุใด
……ก…าร…ท…ี่เส…้น…ก…ร…าฟ…ไ…ม…่ผ่า…น…จ…ุด…กา…เ…นิด…เ…ป…็นเ…พ…ร…าะ…ก…าร…ห…น…ุน…ร…าง…ด…้าน…ท…ี่ป…ล…่อ…ย…รถ…ม…ีค…วา…ม…ส…ูงไ…ม…่เห…ม…า…ะส…ม……
……ท…าใ…ห…ก้ …าร…ช…ด…เช…ย…แร…ง…เส…ยี …ดท…า…น…ไม…่ด…ีพ…อ……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. ความชนั ของกราฟท่ไี ดจ้ ากการทากิจกรรมมีคา่ เท่ากับปริมาณใด
……เม…ื่อ…พ…ิจา…ร…ณ…าค…ว…าม…ช…ัน…ข…อง…ก…รา…ฟ…จ…ะไ…ด…้ว่า…ค…ว…า…มช…ัน…ข…อ…งก…ร…าฟ…ม…คี …่าค…ง…ต…ัวแ…ล…ะ…มีค…า่ …เท…่า…ก…ับค…ร…ึ่งห…น…่ึง…ข…อง……
……มว…ล…ร…ถ…(น…ัก…เร…ีย…น…ค…วร…แ…ส…ดง…ก…า…รค…า…น…วณ…ห…า…ค…่าค…ว…า…มช…ัน…ข…อ…งก…ร…า…ฟจ…า…ก…สม…ก…า…ร…ค…วา…ม…ช…ัน…ขอ…ง…ก…รา…ฟ……
…………=…………∆∆……((F……v∆……2x)……)……) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. จากลักษณะของกราฟ สรุปความสัมพันธ์ระหว่างงาน (W) กบั อัตราเร็วสุดท้ายยกกาลังสอง
(v2) ได้อยา่ งไร
…จ…า…ก…ก…รา…ฟ……ส…รุป…ไ…ด…้ว่า…ง…า…นท…่ีท…า…โ…ด…ยแ…ร…ง…ดึ…งน…ีจ…ะ…แ…ป…รผ…ัน…ต…ร…งก…ับ…ค…ว…า…มเ…ร…็วย…ก…ก…า…ล…ังส…อ…ง…น…่ัน…ค…ือ……
…F…∆…x…∝……v…2…ห…ร…อื …F…∆…x…=……k…v2……เม…่ือ……k…เ…ป…น็ ค…่า…ค…งต…ัว…ข…อง…ก…า…รแ…ป…ร…ผนั…………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
ต้งั ใจทำงำน
นะคะเดก็ ๆ
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูเช่ียวชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 39
เฉลยบัตรกจิ กรรมที่ 2.2
แบบฝกึ หัด เรอื่ ง พลงั งานจลน์
คาช้แี จง : แสดงวิธคี านวณหาผลลัพธ์เก่ยี วกบั พลงั งาน
1. วตั ถุมวล 50 กิโลกรัม ถูกทาให้เคลอ่ื นทีด่ ้วยความเร็ว 20 เมตรตอ่ วินาที จงหาพลังงานจลน์
ของวตั ถนุ ี
…ว…ธิ …ที …า………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………จ…าก…ส…ม…กา…ร………………………E…k………12…m…v…2 ……………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………EE………kk………………………1212………00………..55………………42………000………2………………………………………………………………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………E…k……1…0…0……J ……………………………………………………….
………………ด…ัง…นัน……พ…ล…งั …งา…น…จล…น…ข์ …อ…งว…ัต…ถ…มุ คี…า่ …เท…่า…ก…ับ…1…0…0…จ…ูล……………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. ลูกปงิ ปองมวล 100 กรัม ตกจากโต๊ะปงิ ปองกระทบพืนดว้ ยอตั ราเรว็ 20 เมตรต่อวินาที
หลงั จากนันกระดอนขึนมาดว้ ยอัตราเร็ว 5 เมตรต่อวินาที จงหา
โดย นางพชั รี คณู ทอง ตาแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูเช่ยี วชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 40
2.1 พลงั งานจลนข์ อองลกู ปิงปองก่อนกระทบพนื
…ว…ิธ…ีท…า……ก…่อ…น…กา…ร…ก…ระ…ท…บ…พ…ืน…ลูก…ป…ิง…ป…อง…ม…ีอ…ัตร…า…เร…็ว…2…0…เม…ต…ร…ต…อ่ ว…ิน…า…ท…ี ……………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………จ…าก…ส…ม…ก…าร………………………E…k………12…m…v…2 ……………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………E……k………………12……0…….1…………2……0……2………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………E…k………12…0….1……4…00………………………………………………….
…………………………………………………………………E…k………20……J………………………………………………………….
………………ด…งั …นัน……พ…ล…ัง…งา…น…จล…น…์ข…อ…งล…ูก…ป…ิงป…อ…ง…ก…่อน…ก…ร…ะท…บ…ม…ีค…า่ …เท…่า…กับ……2…0 …จลู………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2.2 พลงั งานจลนข์ อองลกู ปงิ ปองหลงั กระทบพนื
…ว…ธิ …ีท…า……ห…ล…งั ก…า…ร…กร…ะ…ท…บ…พนื…ล…ูก…ป…ิงป…อ…ง…ม…อี ัต…ร…า…เร…็ว…5…เ…มต…ร…ต…อ่ ว…ิน…า…ท…ี ………………………………………….
…………………………………………………………จ……าก……ส……ม……ก……าร………………………………………………E……k………………12……m……v……2 ………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………EE………kk………………………1122………00………..11………………52………52……… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………E…k……1….…25……J……………………………………………………….
………………ด…ัง…นัน……พ…ล…ัง…งา…น…จล…น…์ข…อ…งล…ูก…ป…งิ ป…อ…ง…ห…ลัง…ก…ร…ะท…บ…ม…คี …่าเ…ท…า่ ก…บั ……1.…25……จูล……………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูเชีย่ วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 41
เฉลยใบงานท่ี 2.1
แผนผงั มโนทศั น์ เร่ือง พลงั งานจลน์
คาชี้แจง ให้นักเรียนสรุปความรู้ท่ีเกี่ยวกับ “พลังงานจลน์” เป็นแผนผังมโนทัศน์ (Concept
Mapping) ในกระดาษที่แจกให้แลว้ นาเสนอผลงานหน้าชนั เรียน
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูเช่ียวชาญ
ชุ ด ที่ 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 42
เกณฑก์ ารใหค้ ะแนนแบบประเมนิ ตามสภาพจริงของผงั มโนทศั น์
ระดับคะแนน
เกณฑก์ ารประเมิน 3 2 1
(11-15 คะแนน) (6-10 คะแนน) (1-5 คะแนน)
1. ความถกู ตอ้ ง เ ขี ย น ม โ น ทั ศ น์ ไ ด้ เ ขี ย น ม โ น ทั ศ น์ ไ ด้ เ ขี ย น ม โ น ทั ศ น์ ไ ด้
และความครบถ้วน ถู ก ต้ อ ง ค ร บ ถ้ ว น ถูกตอ้ งครบถ้วน แต่ ถูกต้องแต่ไม่ครบถ้วน
ของมโนทัศน์ และแสดงลาดับขันของ แสดงลาดับขันของมโน และแสดงลาดับขันของ
ม โ น ทั ศ น์ ไ ด้ อ ย่ า ง ทัศนไ์ ม่ถกู ตอ้ ง มโนทศั น์ไม่ถกู ตอ้ ง
ถูกต้อง
2. ความสมบูรณ์ของ มี ชื่ อ ผั ง ม โ น ทั ศ น์ มี ช่ื อ ผั ง ม โ น ทั ศ น์ มีชื่อผังมโนทัศน์ไม่มี
ผังมโนทศั น์ คาเชอ่ื มมโนทศั น์ และมี คาเชื่อมมโนทัศน์ แต่ไม่ คาเชื่อมมโนทัศน์และ
การแสดงความสัมพันธ์ มี ก า ร แ ส ด ง ไ ม่ มี ก า ร แ ส ด ง
ระหว่างมโนทัศน์ด้วย ความสัมพันธ์ระหว่าง ความสัมพันธ์ระหว่าง
สัญลักษณ์อย่างชัดเจน มโนทัศน์ด้วยสัญลักษณ์ มโนทัศน์ด้วยสัญลักษณ์
อยา่ งชัดเจน อยา่ งชดั เจน
3. ความประณีต ผลงานมีความประณีต ผลงานมีความประณีต ผ ล ง า น ไ ม่ มี ค ว า ม
ในการทาผังมโนทศั น์ และขนาดตัวอักษรท่ีใช้ แต่ขนาดตัวอักษรท่ีใช้ ป ร ะ ณี ต แ ล ะ ข น า ด
เ ขี ย น ผั ง ม โ น ทั ศ น์ เขียนผังมโนทัศน์เล็ก ตัวอักษรท่ีใช้เขียนผัง
เหมาะสม หรอื ใหญเ่ กินไป มโนทัศน์เล็กหรือใหญ่
เกนิ ไป
4. ความรับผิดชอบใน สง่ ผังมโนทัศนต์ รงเวลา ส่งผังมโนทัศน์ช้ากว่า ส่งผงั มโนทศั น์
การทาผงั มโนทัศน์ เวลาทกี่ าหนด 1-2 วัน ชา้ กว่าเวลาทีก่ าหนด
มากกว่า 3 วนั
5. การปรับปรุง/แก้ไข มกี ารนาคาแนะนา มีการนาคาแนะนา ไมม่ ีการนาคาแนะนา
การทาผงั มโนทัศน์ ข้อควรปรับปรุงท่ีครู ข้อควรปรับปรุงที่ครู ข้อควรปรับปรุงท่ีครู
บอกไปปรับปรุงงาน บอกไปปรับปรุงงาน บอกไปปรบั ปรงุ งาน
ของตนเองอยู่เสมอ ของตนเองบางครัง ของตนเอง
โดย นางพัชรี คณู ทอง ตาแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูเชย่ี วชาญ
ชุ ด ท่ี 2 พ ลั ง ง า น จ ล น์ ห น้ า | 43
เฉลยใบงานที่ 2.2
ถอดบทเรียน เร่ือง พลังงานจลน์
คาช้ีแจง ให้นักเรียนถอดบทเรียนตามหลกั ปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพียงเกี่ยวกับ “พลงั งานจลน์”
ตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียงเป็น ในกระดาษชาร์ตท่ีกาหนดให้แล้วนาเสนอผลงาน
โดยนาไปติดปา้ ยนเิ ทศหนา้ ชันเรยี น
โดย นางพัชรี คูณทอง ตาแหนง่ ครู วิทยฐานะ ครูเชย่ี วชาญ