355 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตัวอย่างผลการทำกิจกรรม ค่าของแรงที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริง เมื่อชั่งดินน้ำมันในอากาศ = 6.2 นิวตัน ค่าของแรงที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริง เมื่อใช้มือพยุงขึ้นเล็กน้อย = 4.1 นิวตัน ค่าของแรงที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริง เมื่อชั่งดินน้ำมันในน้ำ = 4.4 นิวตัน แผนภาพแสดงแรงที่กระทำต่อดินน้ำมัน ทั้งภาพ 1 2 และ 3 วัตถุอยู่นิ่ง แรงลัพธ์เป็นศูนย์ จากภาพ 1 แรงที่เครื่องชั่งสปริงดึงวัตถุในอากาศ = น้ำหนักของวัตถุ จากภาพ 2 แรงที่เครื่องชั่งสปริงดึงวัตถุเมื่อใช้มือพยุง + แรงที่มือพยุงวัตถุ = น้ำหนักของวัตถุ ดังนั้น แรงที่มือพยุงวัตถุ = น้ำหนักของวัตถุ – แรงที่เครื่องชั่งสปริงดึงวัตถุเมื่อใช้มือพยุง แรงที่มือพยุงวัตถุ = แรงที่เครื่องชั่งสปริงดึงวัตถุในอากาศ –แรงที่เครื่องชั่งสปริงดึงวัตถุเมื่อใช้มือพยุง จากภาพ 3 แรงที่เครื่องชั่งสปริงดึงวัตถุเมื่อชั่งในน้ำ + แรงที่น้ำพยุงวัตถุ = น้ำหนักของวัตถุ ดังนั้น แรงที่น้ำพยุงวัตถุ = น้ำหนักของวัตถุ – แรงที่เครื่องชั่งสปริงดึงวัตถุเมื่อชั่งในน้ำ แรงที่น้ำพยุงวัตถุ = แรงที่เครื่องชั่งสปริงดึงวัตถุในอากาศ – แรงที่เครื่องชั่งสปริงดึงวัตถุเมื่อชั่งในน้ำ แรงที่เครื่องชั่งสปริง ดึงวัตถุในอากาศ น้ำหนักของวัตถุ แรงที่เครื่องชั่งสปริง ดึงวัตถุเมื่อใช้มือพยุง แรงที่มือพยุง น้ำหนักของวัตถุ แรงที่เครื่องชั่งสปริง ดึงวัตถุเมื่อชั่งในน้ำ น้ำหนักของวัตถุ แรงที่น้ำพยุง ภาพ 1 ภาพ 2 ภาพ 3
356 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เฉลยคำถามท้ายกิจกรรม 1. ค่าของแรงที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริงเมื่อชั่งดินน้ำมันในอากาศและชั่งโดยใช้มือพยุง แตกต่างกันหรือไม่ เพราะเหตุใด แนวคำตอบ ค่าของแรงที่อ่านได้เมื่อชั่งดินน้ำมันในอากาศและชั่งโดยใช้มือพยุงแตกต่างกัน โดยเมื่อใช้มือพยุง ค่าที่อ่านได้จะน้อยลง 2. แรงที่มือพยุงวัตถุมีทิศทางใด และหาค่าของแรงที่มือพยุงได้อย่างไร แนวคำตอบ แรงที่มือพยุงวัตถุมีทิศทางขึ้นในแนวดิ่ง หาค่าของแรงพยุงได้จากผลต่างของค่าของแรงที่อ่านได้ ในอากาศและเมื่อใช้มือพยุง 3. ค่าของแรงที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริงเมื่อชั่งดินน้ำมันในอากาศและชั่งในน้ำแตกต่างกันหรือไม่ เพราะเหตุใด แนวคำตอบ ค่าของแรงที่อ่านได้เมื่อชั่งดินน้ำมันในอากาศและในน้ำไม่เท่ากัน เพราะมีแรงที่น้ำพยุงไว้ 4. แรงที่น้ำพยุงดินน้ำมันมีทิศทางใดและมีขนาดเท่าใด แนวคำตอบ แรงที่น้ำพยุงดินน้ำมันมีทิศขึ้นในแนวดิ่ง ขนาดของแรงที่น้ำพยุงดินน้ำมันมีค่าเท่ากับผลต่างของ ค่าของแรงที่อ่านได้ เมื่อชั่งดินน้ำมันในอากาศและในน้ำ 5. จากกิจกรรม สรุปได้ว่าอย่างไร แนวคำตอบ เมื่อวัตถุอยู่ในของเหลวจะมีแรงพยุงของของเหลวกระทำต่อวัตถุในทิศขึ้นตามแนวดิ่ง ทำให้ค่าที่ อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริงเมื่อชั่งน้ำหนักวัตถุในน้ำมีค่าน้อยกว่าเมื่อชั่งวัตถุในอากาศ
357 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของแรงพยุงของของเหลว วิเคราะห์และอธิบายปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของแรงพยุง 1 ชั่วโมง 45 นาที วัสดุที่ใช้ต่อกลุ่ม รายการ ปริมาณ/กลุ่ม 1. เครื่องชั่งสปริง 1 อัน 2. ดินน้ำมัน 3 ก้อน 3. เชือก 1 เส้น 4. ภาชนะใส่น้ำก้นลึก 1 ใบ 5. น้ำ ขึ้นอยู่กับขนาดของภาชนะ 6. เกลือแกง 3 ถุง 7. แท่งแก้วคน 1 อัน ครูควรตรวจสอบเครื่องชั่งสปริงให้อยู่ในสภาพพร้อมใช้งาน โดยตรวจสอบเช่นเดียวกับเรื่องแรง คือ ให้หมุดชี้สเกลเริ่มต้นที่เลขศูนย์ ในกรณีที่หมุดไม่ได้เริ่มต้นที่เลขศูนย์ สามารถปรับโดยหมุนนอตบน เครื่องชั่งสปริง • แนะนำให้ปั้นดินน้ำมันให้เป็นแท่งยาวเพื่อให้สังเกตตำแหน่งของการจมได้ง่าย แต่ทั้งนี้ แท่งดินน้ำมันต้องยาวพอเหมาะ ไม่แตะพื้นภาชนะขณะที่แท่งดินน้ำมันจมมิดทั้งก้อน • ในการทำกิจกรรม ครูควรกำชับนักเรียนให้ระวังไม่ให้ดินน้ำมันสัมผัสกับข้างภาชนะและ ก้นภาชนะ และในการอ่านค่าทุกครั้ง เครื่องชั่งสปริงต้องอยู่นิ่ง • การนำเสนอผลการทำกิจกรรม ครูสุ่มเลือกบางกลุ่มนำเสนอ • หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 สสวท. เวลาที่ใช้ใน การทำกิจกรรม วัสดุและอุปกรณ์ ข้อเสนอแนะ ในการทำกิจกรรม สื่อการเรียนรู้/ แหล่งเรียนรู้ จุดประสงค์ การเตรียมตัว ล่วงหน้าสำหรับครู กิจกรรมที่ 4.10 ปัจจัยใดบ้างที่มีผลต่อขนาดของแรงพยุงของของเหลว ตอนที่ 1 ขนาดของแรงพยุงเมื่อวัตถุมีปริมาตรส่วนที่จมในของเหลวต่างกัน
358 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตัวอย่างผลการทำกิจกรรม ตาราง ค่าของแรงที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริงและแรงพยุงของน้ำเมื่อวัตถุจมในน้ำเป็นปริมาตรต่าง ๆ ตำแหน่งของดินน้ำมัน ค่าของแรงที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริง (N) แรงพยุงของน้ำ (N) ในอากาศ 8.00 - จมในน้ำ 1 4 ⁄ ของก้อน 6.80 1.20 จมในน้ำ 1 2 ⁄ ของก้อน 5.85 2.15 จมในน้ำ 3 4 ⁄ ของก้อน 4.70 3.30 จมมิดทั้งก้อนใกล้ ๆ ผิวน้ำ 3.50 4.50 จมมิดทั้งก้อนอยู่กึ่งกลางน้ำ 3.50 4.50 จมมิดทั้งก้อน ใกล้กับก้นภาชนะ โดย ยังไม่แตะกับก้นภาชนะ 3.50 4.50 เฉลยคำถามท้ายกิจกรรม 1. เมื่อดินน้ำมันจมลึกลงไปมากขึ้น ๆ จนกระทั่งจมมิดทั้งก้อน ค่าของแรงพยุงของของเหลวเป็นอย่างไร แนวคำตอบ ค่าของแรงพยุงของของเหลวจะมากขึ้น ๆ และมากที่สุดเมื่อจมมิดทั้งก้อน 2. ค่าของแรงพยุงของของเหลวมีความสัมพันธ์กับปริมาตรของดินน้ำมันส่วนที่จมอย่างไร แนวคำตอบ ค่าของแรงพยุงของของเหลวจะเพิ่มขึ้น เมื่อปริมาตรส่วนที่จมเพิ่มขึ้น 3. ค่าของแรงพยุงของของเหลวเมื่อดินน้ำมันจมทั้งก้อนที่ระดับความลึกต่าง ๆ เท่ากันหรือไม่ ทำไมถึงเป็นเช่นนั้น แนวคำตอบ ค่าของแรงพยุงของของเหลว เมื่อดินน้ำมันจมทั้งก้อนที่ระดับความลึกต่าง ๆ จะเท่ากัน เพราะมี ปริมาตรส่วนที่จมเท่ากัน โดยเท่ากับปริมาตรของดินน้ำมันทั้งก้อน 4. จากกิจกรรมตอนที่ 1 สรุปได้ว่าอย่างไร แนวคำตอบ แรงพยุงของของเหลวจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับปริมาตรส่วนที่จมของวัตถุ โดยถ้าปริมาตร ส่วนจมมีค่ามาก แรงพยุงของของเหลวก็จะมีค่ามากด้วย
359 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ครูควรตรวจสอบเครื่องชั่งสปริงให้อยู่ในสภาพพร้อมใช้งาน โดยตรวจสอบเช่นเดียวกับเรื่องแรง คือ ให้หมุดชี้สเกลเริ่มต้นที่เลขศูนย์ ในกรณีที่หมุดไม่ได้เริ่มต้นที่เลขศูนย์ สามารถปรับโดยหมุนนอตบน เครื่องชั่งสปริง • แนะนำให้ปั้นดินน้ำมันให้เป็นแท่งยาวเพื่อให้สังเกตตำแหน่งของการจมได้ง่าย แต่ทั้งนี้ แท่งดินน้ำมันต้องยาวพอเหมาะ ไม่แตะพื้นภาชนะขณะที่แท่งดินน้ำมันจมมิดทั้งก้อน • เพื่อให้แรงพยุงของน้ำและน้ำเกลือมีความแตกต่างกันอย่างชัดเจน ควรใช้เกลือปริมาณมาก เพื่อทำให้ความหนาแน่นของน้ำเกลือมีค่ามาก • การนำเสนอผลการทำกิจกรรม ครูสุ่มเลือกบางกลุ่มนำเสนอ • หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 สสวท. ตัวอย่างผลการทำกิจกรรม ค่าที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริงเมื่อชั่งดินน้ำมันในอากาศ เท่ากับ 8 นิวตัน ตาราง ค่าของแรงที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริงและแรงพยุงของของเหลว เมื่อวัตถุจมในของเหลวต่าง ๆ ของเหลว ค่าของแรงที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริง แรงพยุง (N) การคาดการณ์ พยากรณ์ ค่าของแรงจากการทำ กิจกรรม (N) น้ำ - - 3.50 4.50 น้ำเกลือที่มีความเข้มข้นน้อย น้อยกว่าชั่งในน้ำ - 3.25 4.75 น้ำเกลือที่มีความเข้มข้นมาก - น้อยลงอีก 3.05 4.95 ข้อเสนอแนะ ในการทำกิจกรรม สื่อการเรียนรู้/ แหล่งเรียนรู้ ตอนที่ 2 ขนาดของแรงพยุงของของเหลวในของเหลวที่มีความหนาแน่นต่างกัน การเตรียมตัว ล่วงหน้าสำหรับครู
360 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เฉลยคำถามท้ายกิจกรรม 1. เมื่อชั่งดินน้ำมันในน้ำและในน้ำเกลือ ขนาดของแรงพยุงของของเหลวเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร แนวคำตอบ เมื่อชั่งดินน้ำมันในน้ำและในน้ำเกลือ แรงพยุงของของเหลวจะแตกต่างกัน โดยแรงพยุงของ น้ำเกลือจะมากกว่าแรงพยุงของน้ำ 2. เมื่อเติมเกลือลงไปในน้ำเกลืออีก ความหนาแน่นของน้ำเกลือจะเปลี่ยนแปลงหรือไม่ อย่างไร แนวคำตอบ เมื่อเติมเกลือลงไปในน้ำเกลือ ความหนาแน่นของน้ำเกลือจะเพิ่มขึ้นอีก เพราะมีมวลของเกลือเพิ่มขึ้น 3. เมื่อเติมเกลือลงไปในน้ำเกลืออีก ขนาดของแรงพยุงของน้ำเกลือจะเปลี่ยนแปลงหรือไม่ อย่างไร แนวคำตอบ เปลี่ยนแปลงโดยเมื่อเติมเกลือลงไปในน้ำเกลืออีก แรงพยุงของน้ำเกลือจะเพิ่มขึ้นอีก 4. จากกิจกรรมตอนที่ 2 สรุปได้ว่าอย่างไร แนวคำตอบ แรงพยุงของของเหลวจะมากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของของเหลวนั้น ๆ โดยของเหลว ที่มีความหนาแน่นมากจะมีแรงพยุงมาก 5. จากกิจกรรมทั้ง 2 ตอน สรุปได้ว่าอย่างไร แนวคำตอบ แรงพยุงของของเหลวจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับปริมาตรของวัตถุส่วนจม โดยแรงพยุงของ ของเหลวจะมีค่ามาก ถ้าปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมมีค่ามาก นอกจากนั้นแรงพยุงของของเหลวยังขึ้นกับ ความหนาแน่นของของเหลวที่วัตถุนั้นจมอยู่ โดยแรงพยุงของของเหลวจะมีค่ามาก ถ้าความหนาแน่นของ ของเหลวมีค่ามาก
361 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับโมเมนต์ของแรง อธิบายขนาดและทิศทางการหมุนของโมเมนต์ของแรง 55 นาที วัสดุที่ใช้ต่อกลุ่ม รายการ ปริมาณ/กลุ่ม 1. แท่งเหล็ก 1 อัน 2. เครื่องชั่งสปริง 1 อัน 3. เชือก 1 เส้น • ครูอาจเตรียมแท่งเหล็กที่มีน้ำหนักไม่เกิน 10 นิวตัน เนื่องจากสเกลของเครื่องชั่งสปริงจะมี ค่าสูงสุดที่ 10 นิวตัน และแท่งเหล็กควรมีความยาวพอสมควร อาจใช้แท่งเหล็กของขาตั้งที่ใช้ ในปฏิบัติการเคมีได้ • ครูควรตรวจเครื่องชั่งสปริงให้อยู่ในสภาพใช้งาน โดยเข็มชี้ค่าของแรงควรเริ่มต้นที่ขีดศูนย์ ถ้าเข็มสเกลไม่เริ่มต้นที่ขีดศูนย์ ให้ปรับสกรูที่อยู่ด้านบนของเครื่องชั่งสปริง การเปลี่ยนตำแหน่งที่เกี่ยวเครื่องชั่งสปริง ควรกำหนด 3 ตำแหน่ง โดยไม่ให้เกินจุดกึ่งกลางของ แท่งเหล็ก เนื่องจากจะทำให้ตำแหน่งที่ติดวัตถุเกิดการหมุน • หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 สสวท. • วัตถุต่าง ๆ ที่เตรียมมา หรือวัตถุต่าง ๆ ที่มีในห้องเรียน เวลาที่ใช้ใน การทำกิจกรรม วัสดุและอุปกรณ์ ข้อเสนอแนะ ในการทำกิจกรรม สื่อการเรียนรู้/ แหล่งเรียนรู้ จุดประสงค์ การเตรียมตัว ล่วงหน้าสำหรับครู กิจกรรมที่ 4.11 โมเมนต์ของแรงคืออะไร
362 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตัวอย่างผลการทำกิจกรรม ตาราง แสดงผลคูณระหว่างค่าของแรงจากเครื่องชั่งสปริงกับระยะทางจากปลายแท่งเหล็กด้านที่ชิดวัตถุถึงจุดที่ เกี่ยวเครื่องชั่งสปริง ระยะทางจากปลายแท่งเหล็ก ด้านที่ชิดวัตถุถึงจุดที่เกี่ยว เครื่องชั่งสปริง (m) ค่าของแรงจาก เครื่องชั่งสปริง (N) ผลคูณระหว่างค่าของแรง กับระยะทาง (N m) 0.60 2.20 13.20 0.50 2.70 13.50 0.40 3.40 13.60 ลักษณะการเคลื่อนที่ของแท่งเหล็ก แท่งเหล็กเคลื่อนที่โดยปลายด้านที่ชิดวัตถุยังสัมผัสกับพื้น แต่ด้านตรงข้ามลอยสูงจากพื้น เฉลยคำถามท้ายกิจกรรม 1. เมื่อเปลี่ยนตำแหน่งที่ดึงเครื่องชั่งสปริง ค่าของแรงที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริงเปลี่ยนแปลงหรือไม่ อย่างไร แนวคำตอบ เมื่อเปลี่ยนตำแหน่ง ค่าของแรงก็เปลี่ยน โดยยิ่งเข้าใกล้จุดที่ติดกับวัตถุแรงที่ออกก็จะมากขึ้น 2. เมื่อเปลี่ยนตำแหน่งที่ดึงเครื่องชั่งสปริง ผลคูณของแรงกับระยะทางที่ห่างจากจุดที่ชิดวัตถุเปลี่ยนแปลง หรือไม่ อย่างไร แนวคำตอบ ไม่เปลี่ยนแปลง โดยผลคูณของแรงกับระยะทางที่ห่างจากจุดที่ชิดวัตถุจะมีค่าเท่ากัน (แต่ใน การวัดอาจมีความคลาดเคลื่อน) 3. ในการยกแท่งเหล็กแต่ละครั้ง ปลายแท่งเหล็กที่ชิดกับวัตถุมีการเคลื่อนที่หรือไม่ และแท่งเหล็กมีลักษณะ การเคลื่อนที่เป็นอย่างไร แนวคำตอบ ไม่เคลื่อนที่ และแท่งเหล็กมีการเคลื่อนที่แบบหมุนรอบจุดหมุน 4. จากกิจกรรม สรุปได้ว่าอย่างไร แนวคำตอบ เมื่อเปลี่ยนตำแหน่งที่ออกแรงดึง ค่าของแรงก็เปลี่ยนไป โดยยิ่งเข้าใกล้จุดที่ติดวัตถุมากขึ้น แรงที่ ออกก็จะมากขึ้น โดยโมเมนต์ของแรงมีขนาดเท่ากับผลคูณระหว่างขนาดของแรงที่กระทำต่อวัตถุกับระยะทาง จากจุดหมุนไปตั้งฉากกับแนวแรง มีหน่วยเป็นนิวตัน เมตร
363 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับสภาพสมดุลต่อการหมุน ออกแบบวิธีที่ทำให้ไม้เมตรวางตัวอยู่นิ่งในแนวระดับ 55 นาที วัสดุที่ใช้ต่อกลุ่ม รายการ ปริมาณ/กลุ่ม 1. ไม้เมตร 1 อัน 2. เชือก 1 เส้น 3. ดินน้ำมัน 3 ก้อน 4. เครื่องชั่งสปริง 1 อัน -ไม่มี- • ควรให้นักเรียนออกแบบวิธีการที่ทำให้ไม้เมตรวางตัวอยู่นิ่งในแนวระดับ 3 วิธี โดยใช้ ดินน้ำมัน ลงมือปฏิบัติเพื่อตรวจสอบวิธีการ วัดระยะจากดินน้ำมันถึงจุดหมุนและบันทึกมวล ของดินน้ำมัน เพื่อใช้ข้อมูลเหล่านี้ในการคำนวณโมเมนต์ของแรง • ครูควรตรวจเครื่องชั่งสปริงให้อยู่ในสภาพใช้งาน โดยเข็มชี้ค่าของแรงควรเริ่มต้นที่ขีดศูนย์ ถ้าเข็มสเกลไม่เริ่มต้นที่ขีดศูนย์ ให้ปรับสกรูที่อยู่ด้านบนของเครื่องชั่งสปริง • หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 สสวท. • วัตถุต่าง ๆ ที่เตรียมมา หรือวัตถุต่าง ๆ ที่มีในห้องเรียน เวลาที่ใช้ใน การทำกิจกรรม วัสดุและอุปกรณ์ ข้อเสนอแนะ ในการทำกิจกรรม สื่อการเรียนรู้/ แหล่งเรียนรู้ จุดประสงค์ การเตรียมตัว ล่วงหน้าสำหรับครู กิจกรรมที่ 4.12 ทำอย่างไรให้ไม้เมตรอยู่นิ่งในแนวระดับ
364 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตัวอย่างผลการทำกิจกรรม การทำให้ไม้เมตรที่แขวนด้วยดินน้ำมันหนัก 5 นิวตัน อยู่ในแนวระดับและนิ่ง 3 วิธี ออกแบบ วัสดุและอุปกรณ์ 1. ไม้เมตร 2. เชือก 3. ดินน้ำมัน 4. เครื่องชั่งสปริง วิธีทำกิจกรรม 1. แขวนไม้เมตรตรงกลาง แล้วจัดให้ไม้เมตรวางตัวในแนวระดับ ซึ่งตำแหน่งที่แขวนนี้จะเป็นจุดหมุน 2. เลือกตำแหน่งที่จะแขวนดินน้ำมันและวัดระยะห่างที่แขวนดินน้ำมันจากจุดหมุน จากนั้นแขวนดินน้ำมันหนัก 5 นิวตัน ณ ตำแหน่งที่เลือกไว้ 3. คำนวณหาค่าโมเมนต์ของแรงเนื่องจากน้ำหนักของดินน้ำมัน 5 นิวตัน ซึ่งเป็นโมเมนต์ของแรงที่มีทิศทาง ทวนเข็มนาฬิกาจากผลคูณของน้ำหนักของดินน้ำมันและระยะห่างจากจุดที่แขวนดินน้ำมันและจุดที่แขวน ไม้เมตร 4. ทำให้เกิดโมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกา โดยแขวนดินน้ำมันมวลต่าง ๆ กัน และที่ระยะต่าง ๆ กัน โดยจัดให้ไม้เมตรอยู่นิ่งในแนวระดับ จากนั้นวัดระยะห่างระหว่างจุดที่แขวนดินน้ำมันและจุดที่แขวนไม้เมตร (จุดหมุน) แล้วชั่งน้ำหนักของดินน้ำมัน
365 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตัวอย่างผลการทำกิจกรรม แขวนดินน้ำมันหนัก 5 นิวตัน ห่างจากจุดหมุน 40 เซนติเมตร โมเมนต์ของแรง 5 นิวตัน มีค่า 5 นิวตัน x 0.4 เมตร เท่ากับ 2 นิวตัน เมตร ในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา วิธีการที่ 1 ใช้ดินน้ำมันแขวนที่จุดห่างจุดหมุน 50 เซนติเมตร ดังภาพ แล้วปรับมวลดินน้ำมันโดยอาจเพิ่มหรือลด จนไม้เมตรอยู่นิ่งในแนวระดับ น้ำหนักดินน้ำมันที่ชั่งได้ เท่ากับ 4 นิวตัน ทำให้เกิดโมเมนต์ของแรงมีค่า 4 นิวตัน x 0.5 เมตร เท่ากับ 2 นิวตัน เมตร ในทิศทางตามเข็มนาฬิกา จะได้ว่า เมื่อไม้เมตรอยู่นิ่งในแนวระดับ โมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกาจะเท่ากับ โมเมนต์ของแรงในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา วิธีการที่ 2 ชั่งน้ำหนักของดินน้ำมัน 1 ก้อน แล้วปรับระยะห่างที่แขวนดินน้ำมันจากจุดหมุนจนไม้เมตรอยู่นิ่งใน แนวระดับ เช่น ให้น้ำหนักของดินน้ำมัน คือ 10 นิวตัน ดังภาพ ระยะห่างระหว่างจุดที่แขวนดินน้ำมันถึงจุดหมุน เท่ากับ 20 เซนติเมตร ทำให้เกิดโมเมนต์ของแรงมีค่า 10 นิวตัน x 0.2 เมตร เท่ากับ 2 นิวตัน เมตร ในทิศทางตามเข็มนาฬิกา จะได้ว่า เมื่อไม้เมตรอยู่นิ่งในแนวระดับ โมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกาจะเท่ากับ โมเมนต์ของแรงในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา = 5 N = 5 N = 40 cm 50 cm 4 N = 40 cm 20 cm 10 N
366 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตัวอย่างผลการทำกิจกรรม วิธีการที่ 3 ชั่งน้ำหนักของดินน้ำมัน 2 ก้อน เช่น ให้น้ำหนักของดินน้ำมันก้อนที่ 1คือ1 นิวตัน และ น้ำหนักของ ดินน้ำมันก้อนที่ 2คือ 6 นิวตัน ดังภาพ แล้วปรับระยะห่างที่แขวนดินน้ำมันจากจุดหมุนจนไม้เมตร อยู่นิ่งในแนวระดับ ระยะห่างของดินน้ำมัน 1 นิวตัน ถึงจุดหมุน เท่ากับ 20 เซนติเมตร ระยะห่างของดินน้ำมัน 6 นิวตัน ถึงจุดหมุน เท่ากับ 30 เซนติเมตร ทำให้เกิดโมเมนต์ของแรง 1 นิวตัน มีค่า 1 นิวตัน x 0.2 เมตร เท่ากับ 0.2 นิวตัน เมตร ในทิศทางตามเข็มนาฬิกา ทำให้เกิดโมเมนต์ของแรง 6 นิวตัน มีค่า 6 นิวตัน x 0.3 เมตร เท่ากับ 1.8 นิวตัน เมตร ในทิศทางตามเข็มนาฬิกา ผลรวมของโมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกา มีค่า 0.2 + 1.8 เท่ากับ 2 นิวตัน เมตร จะได้ว่า เมื่อไม้เมตรอยู่นิ่งในแนวระดับ โมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกาจะเท่ากับโมเมนต์ ของแรงในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา 30 cm 1 N 20 cm 6 N = 5 N = 40 cm
367 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เฉลยคำถามท้ายกิจกรรม 1. ดินน้ำมันที่แขวนเพื่อให้ไม้เมตรอยู่นิ่งในแนวระดับมีน้ำหนักเท่าหรือแตกต่างจากน้ำหนักของดินน้ำมัน ก้อนที่แขวนไว้อย่างไร แนวคำตอบ อาจเหมือนกันหรือแตกต่างกันก็ได้ ขึ้นอยู่กับระยะห่างจากจุดหมุนถึงจุดที่แขวนดินน้ำมัน 2. เมื่อไม้เมตรอยู่นิ่งในแนวระดับ ค่าของโมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกาและโมเมนต์ของแรงใน ทิศทางทวนเข็มนาฬิกาเป็นอย่างไร แนวคำตอบ โมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกามีขนาดเท่ากับโมเมนต์ของแรงในทิศทางทวน เข็มนาฬิกา 3. จากกิจกรรม สรุปได้ว่าอย่างไร แนวคำตอบ ไม้เมตรจะวางตัวอยู่นิ่งในแนวระดับได้ ถ้าโมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกามีขนาด เท่ากับโมเมนต์ของแรงในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา
368 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับสนามแม่เหล็ก สังเกตและเขียนเส้นสนามแม่เหล็ก 45 นาที วัสดุที่ใช้ต่อกลุ่ม รายการ ปริมาณ/กลุ่ม 1. แท่งแม่เหล็ก (magnetic bar) 1 อัน 2. เข็มทิศ 5 อัน 3. ผงเหล็ก 1 ขวด 4. แผ่นพลาสติกใส 1 แผ่น 5. กระดาษขาว 1 แผ่น 6. ผ้าขาวบาง 1 ผืน -ไม่มี- ครูควรบรรจุผงเหล็กใส่ขวดและใช้ผ้าขาวบางปิดบริเวณปากขวด และควรโรยผงเหล็กให้สูงจาก แผ่นพลาสติกพอประมาณ โดยให้ข้อศอกด้านที่ถือขวดบรรจุผงเหล็กแนบกับพื้น จากนั้นใช้มือ อีกข้างเคาะที่ขวดเบา ๆ พร้อมทั้งเคลื่อนขวดไปโดยรอบแท่งแม่เหล็ก เพื่อทำให้การโรยผงเหล็ก มีความสม่ำเสมอ แล้วจึงเคาะแผ่นพลาสติกเบา ๆ เพื่อให้ผงเหล็กเรียงตัว • หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 สสวท. • วัตถุต่าง ๆ ที่เตรียมมา หรือวัตถุต่าง ๆ ที่มีในห้องเรียน เวลาที่ใช้ใน การทำกิจกรรม วัสดุและอุปกรณ์ ข้อเสนอแนะ ในการทำกิจกรรม สื่อการเรียนรู้/ แหล่งเรียนรู้ จุดประสงค์ การเตรียมตัว ล่วงหน้าสำหรับครู กิจกรรมที่ 4.13 สนามแม่เหล็กเป็นอย่างไร
369 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตัวอย่างผลการทำกิจกรรม เมื่อโรยผงเหล็กบนแผ่นพลาสติกใสที่วางทับบนแท่งแม่เหล็ก ใช้มือเคาะแผ่นพลาสติกใสเบา ๆ จะทำให้ ผงเหล็กเรียงตัว ดังภาพ การวางตัวของเข็มทิศเมื่อวางเข็มทิศในแนวเส้นที่วาดตามการเรียงตัวของผงเหล็กเป็นดังภาพ
370 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เฉลยคำถามท้ายกิจกรรม 1. การเรียงตัวของผงเหล็กรอบแท่งแม่เหล็กมีลักษณะอย่างไร แนวคำตอบ เมื่อโรยผงเหล็กบนแผ่นพลาสติกใสที่วางทับบนแท่งแม่เหล็ก พบว่าผงเหล็กเรียงตัวเป็นเส้นโค้ง ต่อเนื่อง ไม่ตัดกัน จากขั้วแม่เหล็กด้านหนึ่งไปยังขั้วแม่เหล็กอีกด้านหนึ่ง 2. บริเวณใดมีการเรียงตัวของผงเหล็กหนาแน่นที่สุด แนวคำตอบ บริเวณขั้วแม่เหล็กจะมีการเรียงตัวของผงเหล็กหนาแน่นกว่าบริเวณอื่น 3. ทิศทางการวางตัวของเข็มทิศรอบแท่งแม่เหล็กเป็นอย่างไร แนวคำตอบ เข็มของเข็มทิศจะวางตัวตามแนวเส้นที่วาดตามการเรียงตัวของผงเหล็กโดยขั้วเหนือของเข็มทิศชี้ ไปยังขั้วใต้ของแท่งแม่เหล็ก 4. จากกิจกรรม สรุปได้ว่าอย่างไร แนวคำตอบ เมื่อโรยผงเหล็กโดยรอบแท่งแม่เหล็ก ผงเหล็กจะเรียงต่อกันเป็นแนวโค้ง จะหนาแน่นมากบริเวณ ขั้ว และเมื่อวางเข็มทิศที่ตำแหน่งต่าง ๆ รอบแท่งแม่เหล็กพบว่า เข็มของเข็มทิศจะวางตัวตามแนวของ การเรียงตัวของผงเหล็กโดยขั้วเหนือของเข็มทิศจะชี้ไปยังขั้วใต้ของแท่งแม่เหล็ก
371 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างแรงแม่เหล็กที่กระทำต่อสารแม่เหล็กกับระยะห่างจากแท่งแม่เหล็ก วิเคราะห์และอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างแรงแม่เหล็กที่กระทำต่อสารแม่เหล็กกับ ระยะห่างจากแท่งแม่เหล็ก 35 นาที วัสดุที่ใช้ต่อคน รายการ ปริมาณ/คน 1. กระดาษกราฟ 1 แผ่น -ไม่มี- ในขั้นตอนการวิเคราะห์ตารางข้อมูล ครูควรให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายและวิเคราะห์เกี่ยวกับ ตัวแปรว่าสิ่งใดควรเป็นตัวแปรต้นหรือตัวแปรตาม และควรให้ค่าในแนวแกน x และค่าใน แนวแกน y เป็นปริมาณใด • หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 สสวท. เวลาที่ใช้ใน การทำกิจกรรม วัสดุและอุปกรณ์ ข้อเสนอแนะ ในการทำกิจกรรม สื่อการเรียนรู้/ แหล่งเรียนรู้ จุดประสงค์ การเตรียมตัว ล่วงหน้าสำหรับครู กิจกรรมที่ 4.14 ขนาดของแรงแม่เหล็กขึ้นอยู่กับอะไร
372 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตัวอย่างผลการทำกิจกรรม จากข้อมูลตาราง แรงแม่เหล็กที่กระทำต่อแผ่นเหล็ก ระยะห่างจากแท่งแม่เหล็ก (mm) แรงแม่เหล็ก (N) 0 131.27 1 83.58 5 32.61 10 13.66 15 6.49 20 3.34 25 1.78 30 0.98 35 0.58 40 0.36 สามารถเขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรงแม่เหล็กที่กระทำต่อแผ่นเหล็กกับระยะห่างจากแท่งแม่เหล็ก 0 20 40 60 80 100 120 140 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 แรงแม่เหล็ก (N) ระยะห่างจากแท่งแม่เหล็ก(mm)
373 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เฉลยคำถามท้ายกิจกรรม 1. ขนาดของแรงแม่เหล็กมีความสัมพันธ์กับระยะห่างจากแท่งแม่เหล็กอย่างไร แนวคำตอบ ระยะห่างจากแท่งแม่เหล็กน้อย ขนาดของแรงแม่เหล็กมีค่ามาก ถ้าระยะห่างจากแท่งแม่เหล็ก มาก ขนาดของแรงแม่เหล็กมีค่าน้อย 2. กราฟความสัมพันธ์ระหว่างขนาดแรงแม่เหล็กที่กระทำต่อสารแม่เหล็กกับระยะห่างจากแท่งแม่เหล็ก มีลักษณะอย่างไร แนวคำตอบ มีลักษณะเป็นเส้นโค้งโดยแรงแม่เหล็กมีขนาดลดลงเมื่อระยะห่างจากแท่งแม่เหล็กเพิ่มขึ้น 3. จากกิจกรรม สรุปได้ว่าอย่างไร แนวคำตอบ เมื่อสารแม่เหล็กอยู่ในสนามแม่เหล็กของแท่งแม่เหล็กหนึ่งจะมีแรงแม่เหล็กกระทำต่อ สารแม่เหล็กนั้น แรงแม่เหล็กมีความสัมพันธ์กับระยะห่างระหว่างสารแม่เหล็กกับแท่งแม่เหล็ก โดยแรงแม่เหล็ก มีขนาดลดลงเมื่อระยะห่างจากแท่งแม่เหล็กเพิ่มขึ้น
374 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นักเรียนจะได้นำความรู้เกี่ยวกับแรงในชีวิตประจำวันมาออกแบบและสร้างรถไฟ Maglev นำความรู้เกี่ยวกับแรงในชีวิตประจำวันมาออกแบบและสร้างรถไฟ Maglev 1 ชั่วโมง วัสดุที่ใช้ต่อกลุ่ม รายการ ปริมาณ/กลุ่ม 1. แม่เหล็ก 2 เส้น 2. แผ่นพลาสติกลูกฟูก 1 แผ่น 3. เทปใส 1 อัน 4. แผ่นโฟม 1 แผ่น 5. ไม้บรรทัด 1 อัน ครูควรเตรียมแม่เหล็กขั้วข้างชนิดเส้นแบนยาว ซึ่งจะให้ผลการทำกิจกรรมได้ดีกว่าการนำแม่เหล็ก ขั้วข้างอันเล็กๆ มาต่อกัน เพื่อให้แรงแม่เหล็กมีความสม่ำเสมอตลอดเส้นทาง ครูอาจจัดกิจกรรมให้นักเรียนทำงานเป็นกลุ่ม โดยให้มีการแข่งขันกันระหว่างกลุ่ม และให้มี การนำเสนอผลงานด้วยกิจกรรม Gallery walk เพื่อให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการประเมินผลงาน ในแต่ละกลุ่ม • หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 สสวท. • สื่อดิจิทัลแสดงการเคลื่อนที่ของรถไฟ Maglev เวลาที่ใช้ใน การทำกิจกรรม วัสดุและอุปกรณ์ ข้อเสนอแนะ ในการทำกิจกรรม สื่อการเรียนรู้/ แหล่งเรียนรู้ จุดประสงค์ การเตรียมตัว ล่วงหน้าสำหรับครู กิจกรรมท้ายบท สร้างรถไฟ Maglev ได้อย่างไร
375 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตัวอย่างผลการทำกิจกรรม วิธีการทำรถไฟ Maglev 1. สร้างรางรถไฟโดยใช้แผ่นพลาสติกลูกฟูกพับให้มีขนาดดังรูป ติดแม่เหล็กขั้วข้าง 2 เส้นให้เป็นแนวยาว ใช้เทป ใสยึดให้แน่นกับแผ่นพลาสติกลูกฟูก 2. สร้างตัวรถไฟโดยใช้แผ่นโฟมที่ตัดให้มีความกว้างน้อยกว่าความกว้างของรางรถไฟเล็กน้อย ดังภาพ ติดแม่เหล็ก ขั้วข้าง 2 เส้น ให้เป็นแนวยาว โดยจัดระยะห่างของแม่เหล็กให้เท่ากับระยะห่างของแม่เหล็กที่ติดที่ แผ่นพลาสติกลูกฟูก และติดให้ขั้วแม่เหล็กที่แนบกับแผ่นโฟมเป็นขั้วชนิดเดียวกับขั้วที่ติดแนบกับแผ่นพลาสติก ลูกฟูก
376 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตัวอย่างผลการทำกิจกรรม 3. คว่ำแผ่นโฟม แล้วนำแผ่นโฟมไปวางในรางที่ทำจากแผ่นพลาสติกลูกฟูก ผลการทำกิจกรรม แผ่นโฟมที่เป็นตัวรถไฟจะลอยอยู่เหนือแผ่นพลาสติกลูกฟูกที่เป็นตัวรางรถไฟ เนื่องจากมีแรงผลัก ระหว่างขั้วแม่เหล็ก ทำให้เมื่อผลักแผ่นโฟมด้วยแรงเพียงเล็กน้อยด้วยมือ แผ่นโฟมก็สามารถเคลื่อนไปได้คล่องและ ไปได้ไกล เฉลยคำถามท้ายกิจกรรม 1. นักเรียนนำความรู้เกี่ยวกับแรงในชีวิตประจำวันมาออกแบบอย่างไรบ้าง แนวคำตอบ ใช้ความรู้เรื่องแรงแม่เหล็กและแรงเสียดทานมาออกแบบ โดยออกแบบให้แม่เหล็กด้านที่หันเข้า หากันของตัวรถไฟและรางรถไฟเป็นขั้วแม่เหล็กชนิดเดียวกันเพื่อให้ตัวรถไฟลอยขึ้นจากผิวสัมผัส เพื่อเป็น การลดขนาดของแรงเสียดทาน ทำให้รถไฟเคลื่อนไปได้ไกลและเร็ว 2. ถ้านักเรียนต้องการทำให้รถไฟลอยอยู่เหนือรางมากกว่าเดิม นักเรียนจะปรับปรุงอย่างไร แนวคำตอบ 1. เปลี่ยนแม่เหล็กโดยใช้แม่เหล็กที่สามารถผลักกันได้แรงขึ้น 2. ติดแม่เหล็กให้มีจำนวนมากขึ้น
377 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1. วัตถุหนึ่งมีน้ำหนัก 20 นิวตัน ซึ่งอยู่นิ่งบนพื้นลื่น จากนั้นออกแรงกระทำกับวัตถุด้วยแรง 3 แรงที่มีขนาดและ ทิศทาง ดังภาพ * 1.1 วัตถุจะเคลื่อนที่หรือไม่ ถ้าเคลื่อนที่จะเคลื่อนที่ไปทางใด 1.2 ถ้าต้องการให้วัตถุอยู่นิ่ง ต้องออกแรงกระทำต่อวัตถุอย่างไร แนวคำตอบ 1.1 วัตถุเคลื่อนที่ไปทางขวา 1.2 ถ้าต้องการให้วัตถุหยุดนิ่งต้องออกแรง 30 นิวตันไปทางซ้าย แนวคิด 1.1 ถ้าแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุเป็นศูนย์ วัตถุจะไม่เปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ แต่ถ้าแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุ ไม่เป็นศูนย์ วัตถุจะเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ ในที่นี้แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุในแนวดิ่งเป็นศูนย์ เนื่องจากแรง ⃑ 3 ที่มีทิศขึ้นในแนวดิ่งมีขนาดเท่ากับแรง เนื่องจากน้ำหนักที่มีทิศลง วัตถุจึงไม่เคลื่อนที่ในแนวดิ่ง ส่วนแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุในแนวราบไม่เป็นศูนย์เพราะ แรง ⃑ 1และแรง ⃑ 2 มีขนาดไม่เท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม โดยแรงลัพธ์ของแรงทั้งสองเป็น 30 นิวตัน ไปทางขวา วัตถุจึงเคลื่อนที่ตามทิศทางของแรงลัพธ์ไปทางขวา 1.2 ถ้าต้องการให้วัตถุหยุดนิ่งต้องออกแรง 30 นิวตัน ทิศทางซ้าย เฉลยแบบฝึกหัดท้ายบทที่ 2 ሬሬሬሬሬ⃑= 20 N
378 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 2. นักเรียนทดลองลากวัตถุไปบนพื้นฝืดในแนวระดับด้วยเครื่องชั่งสปริง โดยค่อย ๆ ออกแรงเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จน วัตถุที่อยู่นิ่งเริ่มเคลื่อนที่ แล้วเคลื่อนที่ต่อไปด้วยความเร็วคงที่ นักเรียนบันทึกค่าของแรงที่อ่านได้จากเครื่องชั่ง สปริงกับการเคลื่อนที่ของวัตถุได้ดังตาราง แรงเสียดทานสถิตสูงสุดและแรงเสียดทานจลน์ของวัตถุนี้เป็นเท่าใด * ค่าของแรงที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริง (นิวตัน) การเคลื่อนที่ของวัตถุ 2.4 ไม่เคลื่อนที่ 3.5 ไม่เคลื่อนที่ 4.5 ไม่เคลื่อนที่ 5.0 เริ่มจะเคลื่อนที่ 4.6 เคลื่อนที่ 4.6 เคลื่อนที่ แนวคำตอบ แรงเสียดทานสถิตสูงสุดมีค่าเท่ากับ 5.0 นิวตัน แรงเสียดทานจลน์ของวัตถุนี้มีค่าเท่ากับ 4.6 นิวตัน แนวคิด แรงเสียดทานสถิตสูงสุดจะมีค่าเท่ากับแรงที่ดึงเครื่องชั่งสปริงเมื่อวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ ส่วนแรงเสียดทานจลน์จะมี ค่าเท่ากับแรงที่ดึงเครื่องชั่งสปริงเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ 3. ข้อมูลของแรงเสียดทานระหว่างวัสดุต่าง ๆ กับไม้เป็นดังนี้** คู่ของพื้นผิว ขนาดของแรงเสียดทาน เมื่อวัตถุเริ่มจะเคลื่อนที่ (นิวตัน) ขนาดของแรงเสียดทาน เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ (นิวตัน) วัสดุ A และไม้ 5 4 วัสดุ B และไม้ 6 5 วัสดุ C และไม้ 4 3 3.1 ถ้าจะทำที่รองแก้วกาแฟเพื่อไม่ให้แก้วกาแฟไถลหล่นจากโต๊ะไม้ได้ง่าย ควรเลือกใช้วัสดุใด เพราะเหตุใด 3.2 ถ้าจะทำของเล่นที่สามารถไถลได้ดีบนโต๊ะไม้ ควรเลือกใช้วัสดุใด เพราะเหตุใด แนวคำตอบ 3.1 วัสดุที่เลือกทำที่รองแก้วกาแฟเพื่อไม่ให้แก้วกาแฟไถลหล่นจากโต๊ะไม้ได้ง่ายควรเป็นวัสดุ B 3.2 วัสดุที่เลือกทำของเล่นที่สามารถไถลได้ดีบนโต๊ะไม้ ควรเป็นวัสดุ C แนวคิด 3.1 เลือกวัสดุ B เนื่องจากเป็นวัสดุที่มีขนาดแรงเสียดทานสถิตสูงสุดมากกว่าวัสดุอื่น 3.2 เลือกวัสดุ C เนื่องจากเป็นวัสดุที่มีขนาดแรงเสียดทานจลน์น้อยกว่าวัสดุอื่น
379 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 4. ภาชนะ A B C D E และ F บรรจุของเหลวชนิดเดียวกัน ดังภาพ เรียงลำดับภาชนะที่มีความดันของของเหลวที่ ก้นภาชนะจากมากไปน้อยได้อย่างไร เพราะเหตุใด * แนวคำตอบ ที่ระดับความลึกที่วัดจากผิวของของเหลว A = C = E และ D = F ทำให้ภาชนะที่มีความดันของของเหลว ที่ก้นภาชนะมากไปน้อยคือ B > (A,C,E) > (D,F)ตามลำดับ แนวคิด ความดันของของเหลวจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับระดับความลึกที่วัดจากผิวของของเหลว โดย B อยู่ที่ระดับ ความลึกมากที่สุด และ D และ Fอยู่ที่ระดับความลึกน้อยที่สุด 5. วัตถุ A B C และ D มีน้ำหนัก 9 4 3 และ 6 นิวตัน ตามลำดับ จากภาพ วัตถุแต่ละอันมีแรงพยุงเท่าใด ** แนวคำตอบ แรงพยุงของวัตถุ A B C และ D เท่ากับ 2 นิวตัน 4 นิวตัน น้อยกว่า 3 นิวตัน และ 6 นิวตัน ตามลำดับ แนวคิด เมื่อวัตถุจมในของของเหลว ค่าของแรงที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริงจะน้อยกว่าน้ำหนักของวัตถุ เนื่องจากมี แรงที่ของของเหลวพยุงไว้หาขนาดของแรงพยุงของของเหลวได้จาก น้ำหนักของวัตถุลบค่าของแรงที่อ่าน ได้จากเครื่องชั่งสปริงเมื่อชั่งในของเหลว ดังนั้น แรงพยุงของของเหลวที่กระทำต่อวัตถุ A คือ 9 – 7 = 2 นิวตัน แต่สำหรับวัตถุที่ลอยในของเหลวแรงพยุงของของเหลวจะมีค่าเท่ากับน้ำหนักของวัตถุ ดังนั้น แรงพยุงของ วัตถุ B และ D จึงมีค่าเท่ากับ 4 นิวตัน และ 6 นิวตัน ตามลำดับ ส่วนวัตถุที่จมในของของเหลว น้ำหนัก ของวัตถุจะมีค่ามากกว่าแรงพยุงของของเหลว ดังนั้นแรงพยุงของของเหลวที่กระทำต่อวัตถุC จะน้อยกว่า 3 นิวตัน
380 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 6. มีแรงกระทำต่อวัตถุที่มีน้ำหนักน้อยมากดังภาพ วัตถุนี้อยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุนหรือไม่ อย่างไร ** แนวคำตอบ วัตถุนี้ไม่อยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุน ซึ่งวัตถุจะหมุนทวนเข็มนาฬิกาด้วยโมเมนต์ของแรงมีค่าเท่ากับ 2 นิวตัน เมตร แนวคิด ถ้าวัตถุอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุน โมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกาจะต้องมีขนาดเท่ากับ โมเมนต์ของแรงในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา เมื่อพิจารณาแรงกระทำต่อวัตถุพบว่า แรง 2 ทำให้เกิดโมเมนต์ ของแรงในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา แรง 4 ทำให้เกิดโมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกา ส่วนแรง 1 แรง 3 และแรง 5 เป็นแรงกระทำต่อวัตถุโดยผ่านจุดหมุน จึงไม่ทำให้เกิดโมเมนต์ของแรง โดยโมเมนต์ของแรงในทิศทางทวนเข็มนาฬิกามีค่าดังนี้ โมเมนต์ของแรงในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา = 2 x 2 เมื่อ 2 = 2 m = 3 N × 2 m = 6 N m โมเมนต์ของแรงในทิศทางทวนเข็มนาฬิกาของวัตถุมีขนาดเท่ากับ 6 นิวตัน เมตร ส่วนโมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกามีค่าดังนี้ โมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกา = 4 x 4 เมื่อ 2 = 4 m = 1 N × 4 m = 4 N m โมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกาของวัตถุมีขนาดเท่ากับ 4 นิวตัน เมตร เนื่องจากโมเมนต์ของแรงในทิศทางทวนเข็มนาฬิกามีขนาดมากกว่าโมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกา ดังนั้น วัตถุจะหมุนทวนเข็มนาฬิกา โดยมีโมเมนต์ของแรงเท่ากับ 6 – 4 = 2 นิวตัน เมตร
381 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 7. นักเรียนต้องการหักแท่งไม้ จึงนำปลายด้านหนึ่งของแท่งไม้วางกับหลัก โดยใช้เท้ากดปลายไม้ด้านนั้นไว้ไม่ให้ไม้ เขยื้อน จากนั้นให้เพื่อนออกแรงกดแท่งไม้เพื่อให้ไม้หัก นักเรียนคิดว่าเพื่อนควรออกแรงกดที่ตำแหน่งใดในภาพ จึงจะใช้แรงน้อยที่สุด เพราะเหตุใด * แนวคำตอบ ออกแรงกระทำที่จุด C เพราะจุด C อยู่ห่างจากจุดตรึงมากที่สุด แนวคิด การออกแรงกระทำต่อแท่งไม้เพื่อให้แท่งไม้หัก แท่งไม้จะหักด้วยขนาดโมเมนต์ที่น้อยที่สุดค่าหนึ่ง โดยไม่ว่า จะออกแรงกระทำที่ใดก็ตาม แท่งไม้จะหักหรือหมุนด้วยโมเมนต์ของแรงน้อยที่สุดที่เท่ากัน โดยถ้าตำแหน่งที่ ออกแรงกระทำต่อแท่งไม้มีระยะห่างจากจุดหมุนมากที่สุด ก็จะใช้แรงน้อยที่สุด 8. ความสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า สนามโน้มถ่วง กับระยะทางจากแหล่งของสนามเหมือนหรือ แตกต่างกันอย่างไร * แนวคำตอบ สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า สนามโน้มถ่วง มีความสัมพันธ์กับระยะทางจากแหล่งของสนามเหมือนกัน คือ ถ้าระยะทางจากแหล่งของสนามมากขึ้น ความเข้มของสนามนั้น ๆ จะมีค่าลดลง 9. เมื่อนำวัตถุที่มีประจุลบไปวางในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้า พบว่าวัตถุนั้นลอยนิ่งอยู่ได้ สนามไฟฟ้า ณ บริเวณนั้น ควรมีทิศทางใด เพราะเหตุใด ** แนวคำตอบ สนามไฟฟ้า ณ บริเวณนั้นควรมีทิศทางพุ่งลงในแนวดิ่ง เพราะแรงไฟฟ้ามีทิศขึ้นซึ่งจะมีทิศตรงข้ามกับ ทิศทางของสนามไฟฟ้า เนื่องจากวัตถุมีประจุลบ แนวคิด วัตถุนั้นลอยนิ่งได้แสดงว่าแรงลัพธ์มีค่าเป็นศูนย์ ซึ่งเมื่อพิจารณาที่วัตถุพบว่าจะต้องมีแรงไฟฟ้าในทิศขึ้น ซึ่งมีขนาดเท่ากับน้ำหนักของวัตถุ ดังภาพ เนื่องจากวัตถุมีประจุลบ แรงไฟฟ้าที่กระทำต่อวัตถุจะมีทิศทางตรงข้ามกับทิศทางของสนามไฟฟ้า ดังนั้น บริเวณนั้นจะมีสนามไฟฟ้าในทิศลงในแนวดิ่ง _ แรงไฟฟ้า น้ำหนักของวัตถุ สนามไฟฟ้า
382 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1. นักเรียนคนหนึ่งเดินไปทางทิศตะวันออก 60 เมตร จากนั้นเดินต่อไปทางทิศเหนือ 40 เมตร แล้วไปทางทิศตะวันตก 60 เมตร ในการเดินทางนี้ นักเรียนจะได้ระยะทางและการกระจัดเป็นเท่าใด * ก. ระยะทาง 50 เมตร ขนาดของการกระจัด 40 เมตร ข. ระยะทาง 50 เมตร ขนาดของการกระจัด 130 เมตร ค. ระยะทาง 160 เมตร ขนาดของการกระจัด 40 เมตร ง. ระยะทาง 160 เมตร ขนาดของการกระจัด 160 เมตร เฉลย ค. เพราะ การเดินทางได้ดังรูป ระยะทางที่เคลื่อนที่ได้คือ ความยาว กข + ขค + คง = 60 + 40 + 60 = 160 เมตร การกระจัดคือระยะ กง = 40 เมตร มีทิศทางทิศเหนือ 2. นักเรียนคนหนึ่งเดินจากตำแหน่ง ก → ข → ค → ง ใช้เวลา 15 นาที ความเร็วเฉลี่ยในการเดินของนักเรียน มีขนาดเป็นกี่เมตรต่อวินาที* ก. 1/15 ข. 2/15 ค. 4/15 ง. 8 เฉลย ข. เพราะ ความเร็วเฉลี่ยหาได้จากอัตราส่วนของการกระจัดและเวลา จาก ก → ข → ค → ง ได้การกระจัดเท่ากับระยะ กง ซึ่งมีค่า 120 เมตร ใช้เวลา 15 นาที ความเร็วเฉลี่ย = การกระจัด เวลา = 120 15×60 เมตร วินาที = 2/15 เมตรต่อวินาที เฉลยแบบฝึกหัดท้ายหน่วย 100 m 120 m 60 m 80 m ก ข ง ค
383 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 3. กำหนดให้ ⃑ 1= 2 N ⃑ 2 = 4 นิวตัน ⃑ 3 = 5 N และ ⃑ 4 = 6 N ดังภาพ ⃑ 1 ⃑ 2 ⃑ 3 ⃑ 4 ขนาดของแรงลัพธ์ที่เกิดจากการรวมแรงใดมีขนาดเล็กที่สุด * ก. ⃑ 1 + ⃑ 2 ข. ⃑ 2 + ⃑ 3 ค. ⃑ 1 + ⃑ 3 ง. ⃑ 2 + ⃑ 4 เฉลย ง. เพราะการรวมแรงเป็นการรวมแบบเวกเตอร์โดยวิธีหางต่อหัว พิจารณาตามตัวเลือกได้ว่า ผลรวมของแรงที่น้อย ที่สุดคือ ข้อ ง. ก. ข. ค. ง. ⃑ 1= 2 N ⃑ 2 = 4 N ⃑ 1 + ⃑ 2= 4.47 N ⃑ 2 + ⃑ 3 = 6.4 N ⃑ 2 = 4 N ⃑ 3= 5 N ⃑ 1= 2 N ⃑ 3= 5 N ⃑ 1 + ⃑ 3 = 3 N ⃑ 2 = 4 N ⃑ 4 = 6 N ⃑ 2 + ⃑ 4 = 2 N
384 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 4. บริษัทผลิตยางรถยนต์แห่งหนึ่งทดลองประสิทธิภาพของยางรถยนต์ 4 ประเภท โดยศึกษาระยะเบรคของรถใน การลดอัตราเร็วจาก 60 กิโลเมตรต่อชั่วโมง จนหยุดนิ่ง ในขณะที่ตัวแปรอื่น ๆ ถูกควบคุมให้คงที่ ผลการทดลอง เป็นดังตาราง ยางรถยนต์ ระยะเบรค (m) A 12 B 14 C 11 D 16 แรงเสียดทานระหว่างยางรถยนต์กับพื้นถนนในข้อใดมีค่าสูงสุด ** ก. A ข. B ค. C ง. D เฉลย ค. เพราะแรงเสียดทานระหว่างยางรถยนต์และพื้นทำให้รถยนต์หยุด โดยถ้าแรงเสียดทานมากกว่า รถยนต์จะหยุด ในระยะทางที่สั้นกว่า ซึ่งในที่นี้ยางที่ทำให้รถยนต์หยุดในระยะทางที่สั้นที่สุดคือ ยางรถยนต์ C 5. ปลา 2 ตัวว่ายน้ำอยู่ในภาชนะที่ระดับความลึกเท่ากัน ดังภาพ ข้อใดกล่าวถูกต้อง * ด้าน A ด้าน B ก. ความดันน้ำที่กระทำต่อปลาในภาชนะด้าน A มีค่าเท่ากับด้าน B ข. ความดันน้ำที่กระทำต่อปลาในภาชนะด้าน A มีค่ามากกว่าด้าน B ค. ถ้าปลาทั้งสองตัวว่ายน้ำลงลึกกว่าเดิม ความดันน้ำที่กระทำต่อปลาทั้งสองมีค่าเท่าเดิม ง. ถ้าปลาทั้งสองตัวว่ายขึ้นสู่ผิวน้ำ ความดันน้ำที่กระทำต่อปลาในภาชนะด้าน A มีค่าเพิ่มขึ้น แต่ความดันน้ำที่กระทำ ต่อปลาในภาชนะด้าน B มีค่าลดลง เฉลย ก. ความดันของของเหลวขึ้นอยู่กับความลึกจากผิวหน้าของของเหลว ดังนั้นที่ระดับความลึกเท่ากัน ความดัน ของของเหลวจะเท่ากันด้วย
385 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 6. แท่งวัตถุ A ลอยในบีกเกอร์บรรจุน้ำปริมาตร 50 ลูกบาศก์เซนติเมตร ได้ผลดังภาพ ถ้าเติมน้ำเกลืออิ่มตัวลงไป 30 ลูกบาศก์เซนติเมตร คนให้เข้ากันแล้วตั้งทิ้งไว้ ผลการทดลองน่าจะเป็นไปตามภาพใด * ก. ข. ค. ง. เฉลย ข. เพราะวัตถุที่ลอยในของเหลว แรงลัพธ์จะเป็นศูนย์ นั่นคือ แรงพยุงจะมีค่าเท่ากับน้ำหนักของวัตถุ ซึ่ง แรงพยุงจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับปริมาตรของวัตถุส่วนจมและความหนาแน่นของของเหลว น้ำเกลือมี ความหนาแน่นมากกว่าน้ำ ดังนั้น ปริมาตรของวัตถุที่จมในน้ำเกลือจะน้อยกว่าปริมาตรของวัตถุที่จมในน้ำ 7. เรือบรรทุกปุ๋ยเดินทางจากจุดจอดเรือในทะเลซึ่งอยู่ห่างจากชายฝั่งของอำเภอเกาะสีชัง เข้ามาจอดส่งปุ๋ยที่ท่าเรือ คลองเตย ซึ่งตั้งอยู่ริมฝั่งแม่น้ำเจ้าพระยา ในกรุงเทพฯ ทั้งนี้ตลอดระยะเวลาของการเดินทางมาท่าเรือคลองเตย นั้น ไม่มีการขนถ่ายปุ๋ยออกจากเรือดังกล่าว ข้อใดถูกต้อง ** ก. ระดับการจมน้ำของเรือบรรทุกปุ๋ยจะจมในน้ำทะเลมากกว่าจมในแม่น้ำเจ้าพระยา ข. ระดับการจมน้ำของเรือบรรทุกปุ๋ยจะจมในน้ำทะเลเท่ากับจมในแม่น้ำเจ้าพระยา ค. เมื่อเรือบรรทุกปุ๋ยเข้ามาในแม่น้ำเจ้าพระยา แรงพยุงที่น้ำกระทำต่อเรือจะมีค่าลดลง ง. ขณะเรือเคลื่อนที่ในทะเลได้รับแรงพยุงเท่ากับขณะเคลื่อนที่เข้าหาท่าเรือคลองเตย เฉลย ง. เพราะวัตถุที่ลอยในของเหลว แรงลัพธ์จะเป็นศูนย์ นั่นคือ แรงพยุงจะมีค่าเท่ากับน้ำหนักของวัตถุ เรือมี น้ำหนักเท่าเดิมไม่ว่าจะอยู่ในทะเลหรือในแม่น้ำ ดังนั้น แรงพยุงของของเหลวที่กระทำต่อเรือ เมื่ออยู่ใน ทะเลและเมื่ออยู่ในแม่น้ำมีค่าเท่ากัน
386 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 8. คานอันหนึ่งถูกแขวนกับเพดานด้วยเชือกสองเส้น ที่ปลายคานมีมวล 3 กิโลกรัม และ 6 กิโลกรัม แขวนอยู่ดัง ภาพ ถ้าเชือก A ขาด จะเกิดอะไรขึ้นกับคาน เพราะเหตุใด (ไม่คิดน้ำหนักของคานและเชือก) * ก. คานจะอยู่ในแนวระดับเช่นเดิม เนื่องจากคานอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุน ข. คานจะเอียงมาทางด้านมวล 6 กิโลกรัม เนื่องจากมีน้ำหนักมากกว่ามวล 3 กิโลกรัม ค. คานจะเอียงมาทางด้านมวล 6 กิโลกรัม เนื่องจากมีโมเมนต์ของแรงมากกว่ามวล 3 กิโลกรัม ง. คานจะเอียงมาทางด้านมวล 3 กิโลกรัม เนื่องจากมีโมเมนต์ของแรงมากกว่ามวล 6 กิโลกรัม เฉลย ก. เพราะจากสถานการณ์ให้ตัดเชือก A จึงต้องพิจารณาว่าก่อนตัดเชือก แรงที่เชือก A มีค่าเป็นเท่าใด ถ้าใน เริ่มต้น เชือก A มีแรงที่ดึงคาน ดังนั้นถ้าตัดเชือก A แรงที่ดึงตรงตำแหน่ง A จะหมดไป คานจะเอียงมา ทางด้านมวล 3 กิโลกรัม แรงที่กระทำต่อคานแสดงได้ดังรูป โดยมวล 6 กิโลกรัม มีน้ำหนัก 60 นิวตัน มวล 3 กิโลกรัม มีน้ำหนัก 30 นิวตัน และแรงที่เชือก A และ B ดึงคาน เป็นแรง A และแรง B ตามลำดับ A B 30 N 60 N A B
387 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ให้จุด B เป็นจุดหมุน แรง B ไม่ทำให้เกิดโมเมนต์ เพราะแนวแรง B ผ่านจุดหมุน ส่วนแรง A และ แรง 60 N เป็นแรงที่ทำให้เกิดโมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกา ส่วนแรง 30 N เป็นแรงที่ทำให้เกิด โมเมนต์ของแรงในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา จากวัตถุอยู่ในสภาพสมดุล ผลรวมของโมเมนต์ของแรงตามเข็มนาฬิกา = ผลรวมของโมเมนต์ของแรงทวนเข็มนาฬิกา (A x 1 m) + (60 N x 1 m) = (30 N x 2 m) A = 0 N แสดงว่าขณะที่คานวางตัวในแนวระดับ เชือกที่ A มีความตึง = 0 ดังนั้น ถึงแม้จะตัดเชือก A คานยังวางตัว ในแนวระดับเช่นเดิม 9. การกระทำใดที่ช่วยทำให้รถเครนคันนี้สามารถยกน้ำหนักได้มากขึ้น เมื่อ A คือด้านที่มีมวลถ่วง B คือด้านที่ใช้ยก วัตถุC คือเสาเครน * 1) เพิ่มน้ำหนักด้าน A 2) เพิ่มความยาวด้าน A 3) เพิ่มความสูง C 4) เพิ่มความยาวด้าน B ก. การกระทำ 1) และ 2) ข. การกระทำ 1) และ 3) ค. การกระทำ 2) และ 3) ง. การกระทำ 2) และ 4) เฉลย ก. เพราะเมื่อวัตถุอยู่ในสมดุลต่อการหมุน ผลรวมของโมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกาและผลรวม ของโมเมนต์ของแรงในทิศทางทวนเข็มนาฬิกามีค่าเท่ากัน A C B A B C A B A B
388 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หน่วยที่ 4 | การเคลื่อนที่และแรง คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ให้แรงที่ A และ B เป็น A และ B ตามลำดับ A ห่างจากจุดหมุน เป็น A B ห่างจากจุดหมุน เป็น B เมื่อวัตถุอยู่ในสมดุลต่อการหมุน จะได้ว่า โมเมนต์ของแรง A = โมเมนต์ของแรง B A x A = B x B B = A × A B B คือ น้ำหนักที่ต้องการยก ดังนั้น B จะมากถ้า A มาก A มาก และ B น้อย 10. ข้อใดกล่าวถูกต้อง * ก. แรงแม่เหล็กและแรงโน้มถ่วงเป็นแรงไม่สัมผัส ส่วนแรงไฟฟ้าเป็นแรงสัมผัส ข. ขนาดของแรงไฟฟ้าขึ้นอยู่กับชนิดของประจุไฟฟ้าที่เป็นแหล่งของสนามไฟฟ้านั้น ๆ ค. แรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุหนึ่งที่ระดับผิวน้ำทะเลมีค่ามากกว่าที่ยอดเขา ง. เมื่อวางตะปูไว้ใกล้แท่งแม่เหล็ก แต่ตะปูเหล็กยังคงอยู่นิ่ง แสดงว่าไม่มีแรงแม่เหล็กกระทำต่อตะปูเหล็ก เฉลย ค. เพราะแรงโน้มถ่วงจะมีค่าลดลงเมื่อระยะห่างจากแหล่งสนามคือโลกมากขึ้น นั่นคือแรงโน้มถ่วงของโลก ที่ระดับผิวน้ำทะเลมีค่ามากกว่าแรงโน้มถ่วงของโลกที่ยอดเขา
389 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคผนวก คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคผนวก
390 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคผนวก คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี บรรณานุกรม ภัทรภร จุมพล และนันทพร ภัทรพุทธ. (2555). อันตรายของสารตัวทำละลาย. สืบค้นเมื่อ 30 กันยายน 2561, จาก http://www.uniserv.buu.ac.th/forum2/topic.asp?TOPIC_ID=5204 มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. (ม.ป.ป.). อันตรายจากการใช้สารทำละลาย. สืบค้นเมื่อ 30 กันยายน 2561, จาก https://web.ku.ac.th/schoolnet/snet6/envi3/solven/solvent.htm ลัดดาวัลย์บูรณะ และจรรยา ดาสา. (2560). แนวคิดวิทยาศาสตร์ เรื่อง สารละลาย ของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษา ตอนปลาย. ศึกษาศาสตร์ปริทัศน์, 32 (2), 10-17. ศูนย์พิษวิทยารามาธิบดี คณะแพทยศาสตร์ โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล. (ม.ป.ป.) พิษจากสารตัวทำละลาย. สืบค้นเมื่อ 30 กันยายน 2561, จาก https://med.mahidol.ac.th/poisoncenter/th/pois-cov/Solvent สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2554). คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ 4 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 2 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ สกสค. ลาดพร้าว. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2561). แนวคิดคลาดเคลื่อนเกี่ยวกับโมเมนต์ของแรง. การประชุม พิจารณาคู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2. 27-29 มิถุนายน 2561. กรุงเทพมหานคร. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2561). แนวคิดคลาดเคลื่อนเกี่ยวกับแรงเสียดทาน. การประชุม พิจารณาคู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2. 27-29 มิถุนายน 2561. กรุงเทพมหานคร. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2562). คู่มือการใช้หลักสูตรรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์กลุ่ม สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ระดับมัธยมศึกษาตอนต้น. สืบค้นเมื่อ 1 ตุลาคม 2561, จาก https://www.scimath.org/ebook-science/item/8923-2018-10-01-01-59-16 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2562). หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 ตามมาตรฐานการเรียนรู้และตัวชี้วัด กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (พิมพ์ครั้งที่ 1). กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน กระทรวงศึกษาธิการ. (2560). ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่ม สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พุทธศักราช 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ชุมนุมสหกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทย จำกัด. สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา. (2561) เรื่องที่เข้าใจผิดเกี่ยวกับยาคุมกำเนิดแบบรับประทาน. สืบค้นเมื่อ 20 มกราคม 2561, จาก https://oryor.com/digi_dev/detail/media_printing/1724
391 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคผนวก คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สำนักโรคจากการประกอบอาชีพและสิ่งแวดล้อม กรมควบคุมโรค. (2555). โรคจากสารทำละลาย. สืบค้นเมื่อ 30 กันยายน 2561, จาก http://envocc.ddc.moph.go.th/uploads/situation/4_9_situation.pdf สุพรรษา หอมฤทธิ์ และชนินันท์ พฤกษ์ประมูล. (2560). การศึกษาแนวคิดคลาดเคลื่อนและการขาดความรู้เรื่อง แรงและ กฎการเคลื่อนที่ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย จังหวัดสิงห์บุรี โดยใช้แบบทดสอบสี่ลำดับขั้น. วารสารวิจัย ทางการศึกษา คณะศึกษาศาสตร์มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, 11(2), 220-231. Adadan, E., & Savasci, F. (2012). An analysis of 16–17-year-old students’ understanding of solution chemistry concepts using a two-tier diagnostic instrument. International Journal of Science Education, 34 (4), 513–544. American Association for the Advancement of Science (AAAS). (1990). Science for all American. New York: Oxford University Press. American Association for the Advancement of Science (AAAS). (1993). Benchmarks for science literacy: A project 2061 report. New York: Oxford University Press. BAJD, B., Praprotnik, L., & Matyasek. J. (2010). Students’ ideas about respiration : A comparison of Slovene and Czech students. School and Health, 21, 245-251. Bledsoe, K. (2008). Urinary system. Retrieved January 15, 2018, from http://www.wou.edu/~bledsoek/103materials/103ch31.pdf Çalık, M., & Ayas, A. (2005). A cross-age study on the understanding of chemical solutions and their components. International Education Journal, 6 (1), 30-41. Catherall, R. W. (1982). Children’s beliefs about the human circulatory system: An aid for teachers regarding the role intuitive beliefs play in the development of formal concepts in 7–14-year olds. Vancouver: Educational Research Institute of British Columbia. Chee, C.T. (2018). Common misconceptions in frictional force among university physics students. Retrieved January 28, 2018, from https://repository.nie.edu.sg/bitstream/10497/434/1/TL-16-2- 107.pdf Discovery education. (n.d.). Getting to know: Nervous. Retrieved January 5, 2018, from https://www.southamptonschools.org/site/handlers/filedownload.ashx?moduleinstanceid=596 &dataid=2888&FileName=getting_to_know__nervous.pdf Driver, R., Squires, A., Rushworth, P., & Wood-Robinson, V. (1994). Making sense of secondary science: Research into children’s ideas. London and New York: Routledge.
392 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคผนวก คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Engel Cough, E., & Driver, R. (1985). What do children understand about pressure in fluids? Research in Science and Technology Education, 3(2), 133-134. Fergusan, S. (2018). 10 things to know about fertilization.Retrieved December 5, 2018, from https://www.healthline.com/health/where-does-fertilization-occur#Where-fertilization-occurs Finley, F. N. (1986). Evaluating instruction: The complementary use of clinical interviews. Journal of Research in Science Teaching, 23, 635-650. Heller, P., & Stewart, G. (2010). College ready physics standards: A look to the future. Retrieved January 28, 2018, from https://psrc.aapt.org/items/detail.cfm?ID=10310 Holland, K. (2017). Is blood blue? debunking 10 common health myths. Retrieved January 5, 2018 from https://www.healthline.com/health/is-blood-blue Kiray, S.A., Aktan, F., Kaynar, H., Kilinc, S., & Gorkemli, T. (2015). A descriptive study of pre-service science teachers’ misconceptions about sinking–floating. Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching, 16(2). Krause, S., & Tasooji, A. (2007). Diagnosing students’ misconception and saturation for understanding of phase diagrams. Journal of American Society for Engineering Education, 1 (1), 1-12. Lederman, N.G. (1992). Students’ and teachers’ conceptions of the nature of science: A review of the research. Journal of Research in Science Teaching, 29 (4), 331-359. Marina, S., & António, A. (2017). Primary school pupils’ misconceptions of the human respiratory system in primary school students : From identification to deconstruction. ICERI2017 Proceeding 10th International Conference of Education, Research and Innovation, 1205-1210. McComas, W.F., & Olson, J.K. (1998). The nature of science in international standards documents. Science Education: Rationales and Strategies, Chap. 2. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers. Motlhabane, A. (2016). Learner’s alternative and misconceptions in physics: A phenomenographic study. Journal of Baltic Science Education, 15(4), 424-440. NCERT. (2020). Solution : Chemistry part I. Retrieved July 13, 2021 from https://www.learncbse.in/ncert-solutions-for-class-12-chemistry-solutions/ NGSS Lead States. (2013). Next generation science standards: For states, by states. Washington, DC: The National Academic Press.
393 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคผนวก คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Özgür, S. (2013). The persistence of misconceptions about the human blood circulatory system among Students in different grade levels. International Journal of Environmental & Science Education, 8 (2), 255-268. Pelaez ,N. J., Boyd, D. D., Rojas, J. B., & Hoove, M. A. (2005). Prevalence of blood circulation misconceptions among prospective elementary teachers. Advances in Physiology Education, 29, 172–181. Rizvi, N., & Ali, S.T. (2016). Misconceptions and mismanagement of menstruation among adolescents girls who do not attend school in Pakistan. Journal of Asian Midwives, 3 (1), 46–62. Silva, M., & Almeida, A. (2017). Primary school pupils’ misconceptions of the human respiratory system in primary school students: From identification to deconstruction. 10th Annual International Conference of Education. Research and Innovation, 1205-1210. Southwest High School. (n.d.). Student misconception. Retrieved June 22, 2019, from https://southwest.mpls.k12.mn.us/uploads/physics_misconceptions.pdf The LibreTexts libraries. (2018). Properties of solutions. Retrieved April 16, 2019, from https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_Chemistry_- _The_Central_Science_(Brown_et_al.)/13%3A_Properties_of_Solutions The Open University. (2017). Common misconceptions: Misconceptions about magnets and magnetism. Retrieved January 28, 2018, from https://www.open.edu/openlearncreate/mod/oucontent/view.php?id=104724§ion=1.4 Types of solutions. (n.d.). Retrieved April 15, 2019 from https://mymission.lamission.edu/userdata%5Cpaziras%5CChem51%5CChap_08.pdf Uzuntiryaki, E., & Geban, O. (2005). Effect of conceptual change approach accompanied with concept mapping on understanding of solution concepts. Instructional Science, 33, 311–339. Watt, D., & Gilbert, J. (1985). Appraising the understanding of science concepts. Guildford. UK: University of Surrey, Department of Educational Studies.
394 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคผนวก คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี คณะที่ปรึกษา คณะผู้จัดทำคู่มือครู ศาสตราจารย์ ดร.ชูกิจ ลิมปิจำนงค์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ดร.กุศลิน มุสิกุล สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นางชุติมา เตมียสถิต สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นางกิ่งแก้ว คูอมรพัฒนะ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นางสาวดวงกมล เหมะรัต สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นางสาววราภรณ์ ถิรสิริ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นางสาววรรณภา ศรีวิไลสกุลวงศ์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นางสาวธนพรรณ ชาลี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นางสาวสุนิสา แสงมงคลพิพัฒน์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นางสาวกมลนารี ลายคราม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ดร.อรนิษฐ์ โชคชัย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ดร.กฤษลดา ชูสินคุณาวุฒิ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ดร.วชิร ศรีคุ้ม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ดร.นิพนธ์ จันเลน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นางวิมลมาศ ถนอมเกียรติ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นายศุภณัฐ คุ้มโหมด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นายจิรวัฒน์ ดำแก้ว สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ดร.ยศินทร์ กิติจันทโรภาส สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ดร.วิลานี สุชีวบริพนธ์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นายอภิรัตน์ ฐิติมั่น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี คณะผู้จัดทำ
395 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคผนวก คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี คณะผู้พิจารณาคู่มือครู คณะบรรณาธิการ รองศาสตราจารย์ดร.จีระวรรณ เกษสิงห์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.เอกภูมิ จันทรขันตี มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สายรุ้ง ซาวสุภา จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ดร.เดชา ศุภพิทยาภรณ์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ นางจิตติมา วัฒราช โรงเรียนโคกสว่างคุ้มวิทยานุสรณ์ นางจุฑามาศ เกษตรเวทิน โรงเรียนสุรนารีวิทยา นางนภาวรรณ สิทธิวงศ์ โรงเรียนเทพลีลา นางสาวปวีณา ชาลีเครือ โรงเรียนมัธยมประชานิเวศน์ นางรุ่งรตี เทพนม โรงเรียนบางสะพานวิทยา นายสุธิพงษ์ ใจแก้ว โรงเรียนดำรงราษฎร์สงเคราะห์ นางสาวสุวิมล เกษตรเวทิน โรงเรียนวัดจันทราวาส (ศุภประสารราษฎร์) นายหัสชัย ทวีผล โรงเรียนพระปฐมวิทยาลัย รองศาสตราจารย์ดร.กิตติวิทย์ มาแทน มหาวิทยาลัยมหิดล รองศาสตราจารย์ ดร.วีระวรรณ สิทธิกรกุล นักวิชาการอิสระ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.จินดา แต้มบรรจง นักวิชาการอิสระ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.วิชัย จูฑะโกสิทธิ์กานนท์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ดร.เทพกัญญา พรหมขัติแก้ว มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ หม่อมหลวงพิณทอง ทองแถม นักวิชาการอิสระ
396 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคผนวก คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี คณะผู้ทดลองใช้ คณะทำงานฝ่ายเสริมวิชาการ นางธนนันท์ เย็นทรัพย์ โรงเรียนบีคอนเฮาส์แย้มสอาดรังสิต จังหวัดปทุมธานี นายปกรณ์เกียรติ ศิริสุทธิ์ โรงเรียนชุมชนบ้านตาหลังใน จังหวัดสระแก้ว นางปาณิสรา แลโสภา โรงเรียนดอนจานวิทยาคม จังหวัดกาฬสินธุ์ นางพชรมน นวลดี โรงเรียนหันคาพิทยาคม จังหวัดชัยนาท นางภาณินี วรเนติวุฒิ โรงเรียนป่าพะยอมพิทยาคม จังหวัดพัทลุง นางสาววันเพ็ญ เพ็ชรมี โรงเรียนศรีสำโรงชนูปถัมภ์จังหวัดสุโขทัย นางสาววิมลสิริ อาสนะ โรงเรียนอนุบาลบางสะพานน้อย จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ นางอรทัย ก่อศิริไพบูลย์ โรงเรียนนครระยองวิทยาคม (วัดโขดใต้) จังหวัดระยอง นางสาวอัมพิกา ติ๊บกวาง โรงเรียนน้ำดิบวิทยาคม จังหวัดลำพูน นางสาวรัชดากรณ์ สุนาวี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฝ่ายนวัตกรรมเพื่อการเรียนรู้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
สถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ