หน่วยที่ 5 งานและพลังงาน

29. มา้ 4 ตวั ลากรถวิ่งไปบนพนื้ ถนนราบ แต่ละตวั ให้กาลัง 1 กาลังมา้ (746W) เมื่อรถมีความเรว็ 18 km/hr

แรงทีฉ่ ุดเปน็ เทา่ ใด

ก. 41.4 N ข. 165.8 ค. 596.8 N ง. 932.5 N

30. เครือ่ งตดั หญ้ามมี วล 20 kg เดิมมอี ตั ราเร็ว 10 m/s ถ้าเร่งใหม้ อี ัตราเร็ว 26 m/s ในเวลา 4 วินาที เครื่อง

ตัดหญ้านี้มีกาลังเทา่ ไร

ก. 1.44 กิโลวตั ต์ ข. 2.44 กโิ ลวัตต์

ค. 3.44 กิโลวตั ต์ ง. 4.44 กิโลวตั ต์

เฉลย
แบบทดสอบกอ่ นเรียน-หลังเรียน

เร่ือง งานและพลังงาน

ขอ้ (1) ตอบ ก ข้อ (16) ตอบ ง
ขอ้ (2) ตอบ ง ข้อ (17) ตอบ ง
ข้อ (3) ตอบ ข ข้อ (18) ตอบ ข
ขอ้ (4) ตอบ ก ขอ้ (19) ตอบ ก
ขอ้ (5) ตอบ ข ข้อ (20) ตอบ ข
ข้อ (6) ตอบ ง ข้อ (21) ตอบ ข
ขอ้ (7) ตอบ ง ขอ้ (22) ตอบ ง
ข้อ (8) ตอบ ก ขอ้ (23) ตอบ ก
ข้อ (9) ตอบ ค ข้อ (24) ตอบ ง
ข้อ (10) ตอบ ค ขอ้ (25) ตอบ ง
ข้อ (11) ตอบ ค ขอ้ (26) ตอบ ค
ข้อ (12) ตอบ ง ขอ้ (27) ตอบ ค
ขอ้ (13) ตอบ ก ขอ้ (28) ตอบ ก
ขอ้ (14) ตอบ ง ข้อ (29) ตอบ ค
ขอ้ (15) ตอบ ค ข้อ (30) ตอบ ก

แบบทดสอบประจาหน่วย

รายวชิ า ฟิสิกส์ รหัสวิชา ว30202
เร่ือง งานและพลงั งาน

1. วางวตั ถุมวล 4 กิโลกรมั ไว้บนโต๊ะราบ โดยมเี ชอื กเบาไปพาดกับกลางรอกเกลย้ี ง และเส้นเชือกหลักจากผ่าน
รอกไป แล้วทามุม 30 องศากับแนวระดับ ในขณะท่ีมีแรง F1 นิวตัน กระทาปรากฏว่าวัตถุเคลื่อนท่ีด้วย
ความเร่ง 1 เมตร ตอ่ วนิ าที2 ถ้าพื้นมีสมั ประสิทธิค์ วามเสยี ดทานเทา่ กบั 0.1

ก. จงหางานเนอื่ งจากแรง F1 นวิ ตันท่ีทาใหว้ ตั ถุเคลอ่ื นที่ไป 1 เมตร
ข. จงหางานเนอ่ื งจากแรงเสยี ดทาน
ค. จงหางานทเ่ี กดิ ข้ึนกบั วตั ถุ

2. ถ้าขนาดของแรงท่ีกระทากับวัตถุเป็นนิวตัน มีความสัมพันธ์กับระยะทางท่ีวัตถุเคล่ือนท่ีในทิศเดียวกับแรง
เปน็ เมตร เขียนแสดงได้ดงั รปู

ก. จงประมาณคา่ งานทท่ี าได้
ข. จงหากาลังเฉลย่ี เนือ่ งจากการทางานน้ี ถ้าทางานอยู่นาน 5 วนิ าที
3. วัวลากของหนัก 200 นิวตัน ข้ึนเนินซ่ึงเอียง 30 องศา ไปเป็นระยะทาง 10 เมตร ด้วยอัตราเร็วสม่าเสมอใน
เวลา100 วนิ าที ถ้าสมั ประสิทธ์ขิ องความเสียดทานระหวา่ งของนนั้ กบั เนินเปน็ √ จงคานวณหา
ก. แรงทีว่ วั ใช้
ข. กาลังเน่ืองจากแรงที่ใช้
ค. งานท่เี กดิ ข้ึนกับวตั ถใุ นการเคล่ือนที่
4. ใช้เชือกเส้นหน่ึงหย่อนมวล m ลงมาในแนวด่ิงเป็นระยะ d ด้วยความเร่งคงท่ีเท่ากับ g จงหางานท่ีทาได้
เนือ่ งจาก เส้นเชือก
5. จากรูปออกแรงดึง F กระทาต่อมวล 5 kg. ให้เคล่ือนท่ีลงด้วยความหน่วง 2m/s2 จงหางานเน่ืองจากแรง F
ท่ที าให้ วัตถเุ คลอื่ นที่ลง 3 เมตร
6. จากรูปกลอ่ งมวล 10 กก. ถกู ดึงด้วยแรง F = 2S + 1 โดยแรง F เป็นนวิ ตัน S = ระยะทาง แนวราบเป็น
เมตร ทามุม 37˚ กับแนวราบ จงหางานที่ทาให้กลอ่ งเคลอ่ื นทไี่ ด้ 4 เมตร
7. ออกแรงดนั วตั ถมุ วล 40 กโิ ลกรัม ซงึ่ อย่นู ิง่ บนพ้ืนราบตามแนวระดบั ปรากฏว่าเมอ่ื วัตถุเคล่อื นที่ไปได้ 10
เมตร วตั ถุมีความเรว็ 5 เมตรตอ่ วนิ าที ถา้ แรงเสียดทานระหวา่ งพ้ืนและวตั ถเุ ฉล่ียเท่ากับ 40 นิวตนั จะต้อง
ออกกาลัง เท่าใด

8. ในรปู W เป็นวัตถหุ นกั 10 นิวตนั วางอยบู่ นพื้นทจี่ ดุ A จุด C อยู่เหนือจุด A และสงู จาก A เทา่ กับ 6 เมตร
จุด B อย่ใู นแนวระดบั เดยี วกันกบั จดุ C และห่าง C เปน็ ระยะ 8 เมตร งานทท่ี าในการยกวตั ถุจาก A ตรงไป B
แล้วตรงไป C เทา่ กับ

ก. 60 จูล
ข. 80 จูล
ค. 100 จูล
ง. 180 จูล

9. งานของแรง F ซง่ึ กระทาบนวตั ถุหนงึ่ มีความสัมพนั ธก์ ับระยะทาง S ดังรูป โดยวัตถุใชเ้ วลาเคลอ่ื นที่ 5 วนิ าที
จะไดว้ า่

ก. งานของแรง F เทา่ กับ 40 จูล
ข. กาลังของแรง F เทา่ กับ 8 วตั ต์
ค. ความเรง่ ของวัตถคุ งที่
ง. ขอ้ ก. และ ข. ถูก ขอ้ ค. ผิด

10. แรง F = 10 นวิ ตัน กระทาบนวัตถุหน่งึ ให้เคลอ่ื นทีด่ ว้ ยความเรง่ คงท่จี ากความเรว็ 5 m/s เป็น 10 m/s
กาลังของแรง F คอื

เฉลย แบบทดสอบประจาหนว่ ย

1. วางวตั ถมุ วล 4 กิโลกรมั ไวบ้ นโตะ๊ ราบ โดยมเี ชอื กเบาไปพาดกบั กลางรอกเกล้ียง และเส้นเชือกหลักจากผ่าน
รอกไป แล้วทามุม 30 องศากับแนวระดับ ในขณะที่มีแรง F1 นิวตัน กระทาปรากฏว่าวัตถุเคล่ือนท่ีด้วย
ความเร่ง 1 เมตร ตอ่ วนิ าที2 ถา้ พืน้ มีสมั ประสทิ ธ์คิ วามเสยี ดทานเท่ากบั 0.1

ก. จงหางานเนอื่ งจากแรง F1 นวิ ตันท่ีทาใหว้ ัตถุเคลอ่ื นที่ไป 1 เมตร
ข. จงหางานเนอื่ งจากแรงเสียดทาน
ค. จงหางานท่เี กิดขึ้นกบั วัตถุ
วิธีทา สเกตรปู ตามโจทย์ไดด้ งั น้ี

เนื่องจากเชอื กเส้นเดียวกัน ความตึงเชอื กเท่ากนั ดังน้ันแรงที่กระทาต่อมวล 4 กก. คอื แรง F1
พจิ ารณาทมี่ วล 4 กก.

จาก Σ F = ma
จะได้ F1 - f = ma
F1 - μmg = ma
F1 × 0.1 × 4 × 10 = 4 × 1
F1 = 8 N
หางานของแรง F1 ; WF1 = F1 × s = 8 × 1 = 8 จลู
หางานของแรง f ; Wf = -fs = μmgs = -0.1 × 4 × 10 × 1 = -4 จลู
หางานท่เี กิดกบั วตั ถุ W = Σ Fs = (F - f)s = (8 - 4) = 4 จลู
2. ถ้าขนาดของแรงที่กระทากับวัตถุเป็นนิวตัน มีความสัมพันธ์กับระยะทางที่วัตถุเคล่ือนที่ในทิศเดียวกับแรง
เปน็ เมตร เขยี นแสดงได้ดังรปู

ก. จงประมาณค่างานท่ที าได้
ข. จงหากาลังเฉล่ียเนื่องจากการทางานนี้ ถ้าทางานอยนู่ าน 5 วินาที

วธิ ีทา เนอื่ งจากแรงทกี่ ระทาต่อวตั ถุไม่คงที่
∴ W = Fs = พนื้ ทใ่ี ต้กราฟ F, s

W = พน้ื ทใ่ี ต้กราฟ ACB
= พื้นทสี่ ่เี หลยี่ มคางหมู ABQP

= × (1 + 4) × 4 = 10 จูล

หากาลังเนอื่ งจากการทางานใน 5 วนิ าที

P = = = 2 วัตต์

3. วัวลากของหนัก 200 นิวตัน ข้ึนเนินซ่ึงเอียง 30 องศา ไปเป็นระยะทาง 10 เมตร ด้วยอัตราเร็วสม่าเสมอใน
เวลา 100 วนิ าที ถ้าสมั ประสทิ ธ์ขิ องความเสียดทานระหว่างของนน้ั กับเนินเปน็ √ จงคานวณหา

ก. แรงที่วัวใช้
ข. กาลงั เน่อื งจากแรงทใ่ี ช้
ค. งานทเี่ กดิ ข้นึ กบั วัตถุในการเคล่ือนท่ี

วิธีทา ก. หาแรงทวี่ วั ใช้
ใหว้ วั ออกแรงลากของ = F
วัตถเุ คลือ่ นท่ดี ้วยความเร็วคงท่ี
ΣF =0
F = f + 200 sin30˚
= μ (200cos30˚) + 200sin30˚

= √ × 200 ×√ +

= 150 + 100 = 250 นิวตนั
ข. หากาลงั เนอ่ื งจากแรงท่ใี ช้

งานเน่อื งจากแรง F (WF) = F.s = 250 × 10 = 2500 จูล

P == = 25 วตั ต์

ค. หางานที่เกิดขน้ึ กับวตั ถุ

WT = Σ F.s
∴ WT = 0
4. ใช้เชือกเส้นหนึ่งหย่อนมวล m ลงมาในแนวดิ่งเป็นระยะ d ด้วยความเร่งคงท่ีเท่ากับ g จงหางานที่ทาได้
เน่ืองจาก เส้นเชือก

วิธที า ให้ F เปน็ แรงทเ่ี กดิ ขนึ้ ในเสน้ เชอื ก
จาก Σ F = ma
แทนค่า mg - F =

F=

หางานจากแรง F

WF = -Fd
WF =

5. จากรูปออกแรงดึง F กระทาต่อมวล 5 kg. ให้เคล่ือนท่ีลงด้วยความหน่วง 2m/s2 จงหางานเน่ืองจากแรง F
ที่ทาให้ วตั ถเุ คลอื่ นทีล่ ง 3 เมตร

วิธีทา เขยี นแรงกระทาท่ีวัตถุและหาแรง F จาก Σ F = ma
แทนค่าF – mg = ma
F – 52 = 5 × 2
F = 52 + 10
= 60 นิวตัน

หางานเน่อื งจากแรง F จาก WF = -Fd
แทนคา่ WF = -60 × 3
= -180 นิวตัน

6. จากรูปกล่องมวล 10 กก. ถูกดึงด้วยแรง F = 2S + 1 โดยแรง F เป็นนิวตัน S = ระยะทาง แนวราบเป็น
เมตร ทามมุ 37˚ กบั แนวราบ จงหางานทีท่ าใหก้ ลอ่ งเคลอื่ นทไ่ี ด้ 4 เมตร

วธิ ที า เขียนกราฟของแรงกบั การขจัด จาก F = 2S + 1
ถ้า S = 0 ; F = 1
S = 4;F=9

หางานท่ีเกดิ ขึ้นกบั วัตถุในการเคลอื่ นท่ี 4 เมตร
W = FScosθ = (พท. ใต้กราฟ F, S) cosθ
= (พท. abcd) cos37˚

= × (9 + 1) × 4 ×

= 16 นวิ ตัน - เมตร
7. ออกแรงดันวัตถุมวล 40 กิโลกรัม ซ่ึงอยู่น่ิงบนพื้นราบตามแนวระดับ ปรากฏว่าเม่ือวัตถุเคล่ือนท่ีไปได้ 10
เมตร วัตถมุ คี วามเร็ว 5 เมตรตอ่ วนิ าที ถา้ แรงเสียดทานระหว่างพนื้ และวตั ถเุ ฉล่ียเท่ากับ 40 นิวตัน จะต้องออก
กาลงั เทา่ ใด

วธิ ีทา เขียนรปู ตามขอ้ มลู โจทย์
หาความเร่งของวตั ถุ
u = 0, v = 5, S = 10, a = ?, t = ?
จาก v2 = u2 + 2aS
แทนคา่ (25) = 0 + (2 × a × 10)

a = = m/s

จาก v = u + at

5 = 0+ t

t = 4s

หาแรง F จาก Σ F = ma

แทนค่าF – 40 = 40 ×

F = 50 + 40 = 90 N

หากาลังจาก P = = =
P = 225 วัตต์

8. ในรูป W เป็นวัตถุหนัก 10 นิวตัน วางอยู่บนพื้นที่จุด A จุด C อยู่เหนือจุด A และสูงจาก A เท่ากับ 6 เมตร
จุด B อยู่ในแนวระดับเดียวกันกับจุด C และห่าง C เป็นระยะ 8 เมตร งานที่ทาในการยกวัตถุจาก A ตรงไป B
แล้วตรงไป C เทา่ กับ

ก. 60 จูล
ข. 80 จลู
ค. 100 จูล
ง. 180 จูล

วิธที า จากรูป Σ F = 0 จะได้ F = W = 10 N
WA ไป B ไป C = WA->C = FS

จากรปู การขจัดจาก A ไป C แนวเดยี วกับแรง S = 6 เมตร
WA->C = 10 × 6 = 60 จูล

9. งานของแรง F ซ่ึงกระทาบนวตั ถุหน่ึงมีความสัมพันธก์ ับระยะทาง S ดังรูป โดยวัตถุใช้เวลาเคลื่อนท่ี 5 วินาที
จะไดว้ ่า

ก. งานของแรง F เทา่ กบั 40 จูล
ข. กาลงั ของแรง F เทา่ กบั 8 วตั ต์
ค. ความเร่งของวตั ถุคงที่
ง. ขอ้ ก. และ ข. ถกู ขอ้ ค. ผดิ

วิธที า ตอบข้อ ข. = F.S = พืน้ ทใ่ี ตก้ ราฟ F, S
จาก W = พ้นื ทใ่ี ต้กราฟ OABC
จากรูป W
= × (5 + 3) × 10 = 40 จลู
แทนค่าW

P = = = 8 วัตต์
เนอ่ื งจากขนาดของแรงไมค่ งทจ่ี ากสมการ F = ma จะได้ a ไมค่ งท่ีดว้ ย ตอบ

10. แรง F = 10 นิวตัน กระทาบนวัตถุหน่ึงให้เคล่ือนที่ด้วยความเร่งคงที่จากความเร็ว 5 m/s เป็น 15 m/s
กาลังของ แรง F คือ

วิธีทา หาระยะทางท่ีวตั ถุเคลือ่ นทจี่ าก S = t

จากโจทย์ u = 5, v = 15, S = S, t = t

แทนค่า S = t = 10t

หากาลงั P = = = = = 100 วัตต์
หรือหาจาก P = F.vav =

แบบสังเกตพฤตกิ รรมการปฏิบตั งิ านทีม่ อบหมาย

ที่ ช่ือ-สกลุ พฤติกรรมการปฏิบตั ิงาน รวม

1 สนใจ มีส่วนร่วม ตรงเวลา ถูกตอ้ ง (20 คะแนน)
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

เกณฑ์การให้คะแนน ให้ 5 คะแนน
1) นักเรยี นมพี ฤติกรรมการปฏิบัตงิ านทมี่ อบหมายอยา่ งสมา่ เสมอ ให้ 4 คะแนน
2) นกั เรยี นมพี ฤตกิ รรมการปฏบิ ัตงิ านทม่ี อบหมายบอ่ ยครงั้ ให้ 3 คะแนน
3) นกั เรียนมพี ฤตกิ รรมการปฏิบตั งิ านที่มอบหมายบางครง้ั ให้ 2 คะแนน
4) นกั เรียนมีพฤติกรรมการปฏิบตั งิ านท่มี อบหมายน้อยครัง้ ให้ 1 คะแนน
5) นกั เรียนมพี ฤติกรรมการปฏิบตั งิ านทมี่ อบหมายนอ้ ยครง้ั

การประเมินคณุ ภาพของการปฏบิ ตั ิงาน ผลการประเมนิ
ดมี าก
ชว่ งคะแนน ดี
18-20 พอใช้
14-17 ปรบั ปรงุ
10-13

ตา่ กว่า 10

แบบสงั เกตพฤติกรรมในการปฏิบัตงิ านกล่มุ

ชือ่ สมาชกิ ในกลมุ่ ท.ี่ .............................

1……………………………………………. 2…………………………………………….

3……………………………………………. 4…………………………………………….

5……………………………………………. 6…………………………………………….

รายการท่ีประเมนิ คะแนนที่ได้จากการประพฤติ รวม
12345 (20 คะแนน)
วธิ ดี าเนนิ การทดลอง
การปฏิบัตกิ ารทดลอง
ความคล่องแคล่วในขณะปฏิบัตงิ าน
การนาเสนอ

เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน

รายการท่ปี ระเมนิ ผลการประเมิน คะแนน
1
1. วธิ ีดาเนนิ การทดลอง - ดาเนนิ การน้อยมากหรือไม่มี 2
3
- ต้องให้ความชว่ ยเหลืออยา่ งมากในการกาหนด วิธกี าร ขัน้ ตอน และการใช้ 4

เครอ่ื งมอื 5
1
- กาหนดวิธกี ารและขนั้ ตอนไม่ถูกต้อง ต้องใหค้ วามชว่ ยเหลอื 2
3
- กาหนดวธิ ีการและขนั้ ตอนถกู ตอ้ ง การใชเ้ ครอื่ งมอื และวสั ดอุ ปุ กรณย์ ังไม่ 4
5
เหมาะสม
1
- กาหนดวธิ กี ารถูกต้อง เลือกใชเ้ ครื่องมอื และวสั ดุอุปกรณต์ า่ งๆได้อย่าง 2
3
ถกู ตอ้ ง
4
2. การปฏิบัติการทด - ปฏิบตั ิน้อยมากหรือไมม่ ี
5
ลอง - ตอ้ งใหค้ วามช่วยเหลอื อย่างมากในการดาเนินการทดลองและการใชอ้ ปุ กรณ์
1
- ตอ้ งใหก้ ารชว่ ยเหลอื ในการดาเนนิ การทดลองและการใช้อปุ กรณ์ 2

- ดาเนนิ การทดลองเป็นข้ันตอน และใชอ้ ุปกรณไ์ ดอ้ ยา่ งถูกต้องถ้าใหค้ าแนะนา 3

- ดาเนินการทดลองเป็นขัน้ ตอน และใช้อปุ กรณต์ ่างๆได้อยา่ งเหมาะสม 4

3. ความคล่องแคล่วใน - ปฏิบตั ิน้อยมากหรอื ไม่มี

ขณะปฏบิ ตั ิงาน - ทาการทดลองไม่ทนั เวลาท่ีกาหนด และทาอุปกรณ์เครอ่ื งใช้แตกหกั เสียหาย

4. การนาเสนอ - ทาการทดลองไม่ทันท่ีเวลากาหนด เน่ืองจากขาดความคล่องแคล่วในการใช้
อุปกรณ์

- มีความคลอ่ งแคลว่ ในการทดลอง และการใช้อุปกรณ์ แต่ต้องช้ีแนะเร่ืองการ
ใชอ้ ปุ กรณ์อย่างปลอดภยั

- มีความคล่องแคล่วในการทดลอง และการใช้อุปกรณ์ ดาเนินการทดลองได้
อย่างปลอดภัย เสรจ็ ทนั เวลา

- นาเสนอนอ้ ยมากหรือไมม่ ี

- ต้องให้ความช่วยเหลืออย่างมากในการบันทึกผลการทดลอง สรุปผล และ
การนาเสนอ

- ต้องให้คาช้ีแนะในการบันทึกผลการทดลอง การสรุปการทดลอง และการ
นาเสนอจงึ ปฏบิ ัติได้

- บันทึกผลการทดลองและสรปุ ผลการทดลองอย่างถูกต้อง แต่การนาเสนอยัง
ไมเ่ ป็นข้ันตอน

รายการท่ีประเมิน ผลการประเมนิ คะแนน
5
- บนั ทึกผลการทดลองและสรุปผลการทดลองอย่างถูกต้อง รัดกุม บันทึกการ
นาเสนอเป็นข้ันเปน็ ตอนชัดเจน

การประเมินคณุ ภาพของการปฏิบตั งิ าน ผลการประเมนิ
ชว่ งคะแนน ดีมาก
18-20 ดี
14-17 พอใช้
10-13 ปรับปรุง
ต่ากวา่ 10

แบบบนั ทกึ ผลการทาแบบทดสอบประจาหน่วยการเรยี นรู้

ที่ ช่ือ-สกลุ คะแนนการทาแบบทดสอบ (10 คะแนน)

1 ก่อนเรียน หลังเรยี น สอบซอ่ ม
2 เสริม
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28

วิธีการประเมนิ วดั ผลและประเมินผล
นักเรียนแต่ละคนจะต้องทาแบบทดสอบหลังเรียนให้ผ่านเกณฑ์ 80% หากไม่ผ่านเกณฑ์ให้นักเรียนกลับไป
ทบทวนเนอื้ หาเดมิ อกี คร้งั หนงึ่ แลว้ จึงทาแบบทดสอบหลงั เรียนซ้าอีกจนกว่าจะผา่ นเกณฑเ์ พือ่ แก้ไขคะแนนให้เป็นไป

ตามเกณฑท์ ี่กาหนดไว้ (สอบซอ่ มเสริม)