ออกแรง 40 นิวตัน ดันรถเข็นหนัก 30 นิวตัน ให้เคลื่อนที่ได้ระยะทาง 10 เมตร ภายในเวลา 4 วินาที ก าลังที่ ใช้ในการดันรถเข็นเป็นเท่าไร
นักเรียนบันทึกข้อมูลการยกน้ าหนักของเครื่องกลจ านวน 3 เครื่อง ดังตาราง เครื่องกล น้ าหนักที่ยก (N) ระยะทาง (m) เวลาที่ใช้ (s) หมายเลข 1 500 6 4 หมายเลข 2 400 5 6 หมายเลข 3 600 4 5 เรียงล าดับของเครื่องกลจากมากไปหาน้อยได้อย่างไร
ชายคนหนึ่งดันรถด้วยแรง 100 นิวตัน ท าให้รถเคลื่อนที่ได้ ระยะทาง 2 เมตร ภายในเวลา 5 วินาที ก าลังที่ชายคนนี้ใช้ ในการดันรถเป็นเท่าไร
ปั้นจั่นยกของมวล 1500 กิโลกรัม ขึ้นสูง 10 เมตร ในเวลา 20 วินาที จงหาก าลังของปั้นจั่นในการยกของนี้
รถอีแต๋นคันหนึ่งใช้เครื่องยนต์ซึ่งมีก าลัง 5 กิโลวัตต์ สามารถ แล่นได้เร็วสูงสุด 36 กิโลเมตร/ชั่วโมง จงหาแรงฉุดสูงสุดของ เครื่องยนต์
วัตถุชิ้นหนึ่งมีมวล 1000 กิโลกรัม ยกขึ้นสูง 20 เมตร ในเวลา 5 วินาที จงหาก าลังที่ ใช้ยกของนี้ในหน่วยกิโลวัตต์
“ ” คือ ปริมาณงานที่ท าได้ในหนึ่งหน่วย เวลา มีหน่วยเป็น จูลต่อวินาที(J/s) หรือ วัตต์ (W) =
ส ่ ิ งทเ ี ่ ราจะเรย ี นร ู ใ้ นคาบน ี ้
จด ุ ประสงคข ์ องคาบน ี ้
เขียนเครื่องหมาย หน้าสถานการณ์ที่เกิดงานในทางวิทยาศาสตร์ และ เขียนเครื่องหมาย หน้าสถานการณ์ที่ไม่เกิดงานในทางวิทยาศาสตร์ คนยืนถือถังน ้า มีงานเนื่องจากแรงที่ถือถังน ้า
เขียนเครื่องหมาย หน้าสถานการณ์ที่เกิดงานในทางวิทยาศาสตร์ และ เขียนเครื่องหมาย หน้าสถานการณ์ที่ไม่เกิดงานในทางวิทยาศาสตร์ คนนั่งท่องหนังสือ มีงานเนื่องจากการอ่านหนังสือ
เขียนเครื่องหมาย หน้าสถานการณ์ที่เกิดงานในทางวิทยาศาสตร์ และ เขียนเครื่องหมาย หน้าสถานการณ์ที่ไม่เกิดงานในทางวิทยาศาสตร์ คนเข็นรถเข็นเดินซื อของในห้างมีงานเนื่องจากแรงที่ ดันรถเข็น
เขียนเครื่องหมาย หน้าสถานการณ์ที่เกิดงานในทางวิทยาศาสตร์ และ เขียนเครื่องหมาย หน้าสถานการณ์ที่ไม่เกิดงานในทางวิทยาศาสตร์ คนเดินหิ วกระเป๋า มีงานเนื่องจากแรงที่หิ วกระเป๋า
ถ้าเราจ้าเป็นต้องย้ายกล่องหนัก ๆ จากพื นขึ นท้ายรถบรรทุก ระหว่าง ยกกล่องขึ นไปในแนวดิ่งตรง ๆ กับน้าแผ่นไม้กระดานมาวางพาด ระหว่างท้ายรถบรรทุกแล้วดันหรือ ลากกล่องขึ นไป “ ”
นักเรียนคิดว่าวิธีใด ออกแรงน้อยกว่า เพราะเหตุใดจึงเป็น เช่นนั น “ ”
“ ”
สังเกตและอธิบายการ ท้างานของพื นเอียง “ ”
“ รถทดลอง ”
“ เครื่องชั่งสปริง ”
“ ขาตั งพร้อมที่จับ ”
“ ไม้เมตร ”
“ แผ่นไม้ ”
1. ออกแรงดึงรถทดลองให้สูงขึ นจากพื นในแนวดิ่ง ด้วยความเร็วคงที่เป็นระยะทาง 30 เซนติเมตร อ่านค่าของแรงจากเครื่องชั่งสปริง “ ” 30 cm
2. จากนั นออกแรงดึงรถทดลองไปบนพื นเอียงที่ เป็นไม้กระดานด้วยความเร็วคงที่เป็นระยะทาง 40 เซนติเมตร และ 80 เซนติเมตร แล้วอ่าน ค่าของแรงจากเครื่องชั่งสปริงในการเคลื่อนที่ทั ง สองครั ง บันทึกผลตามล้าดับ “ ”
3. ค้านวณงาน และเปรียบเทียบแรง และงานเนื่องจากแรงที่ ใช้ดึงรถทดลอง ในแนวดิ่งและบนพื นเอียง “ ”
“ ”
ด ึ งในแนวด่ิ งสง ู 30 cm ด ึ งบนพ ื ้ นเอ ี ยงยาว 40 cm ด ึ งบนพ ื ้ นเอ ี ยงยาว 80 cm
“ ”
“ ”
ดึ ง ใ น แ น ว ด่ิ ง ส ง ู 30 cm ดึ ง บ น พื้ น เ อี ย ง ย า ว 40 cm ดึ ง บ น พื้ น เ อี ย ง ย า ว 80 cm 0.30 0.40 0.80 5.1 3.8 1.9 1.53 1.52 1.52
“ ”
แรงที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริงเมื่อดึงรถทดลองให้เคลื่อนที่ ในแนวดิ่งและเคลื่อนที่บนพื นเอียงแต่ละครั งต่างกันหรือไม่ อย่างไร “ ”
ต่างกัน เมื่อดึงรถทดลองให้เคลื่อนที่บนพื นเอียงใช้แรงน้อย กว่าดึงให้เคลื่อนที่ ในแนวดิ่งและเมื่อดึงรถทดลองให้เคลื่อนที่ บนพื นเอียงที่ยาว 0.80 เมตร จะใช้แรงน้อยกว่าเมื่อดึงให้ เคลื่อนที่บนพื นเอียงที่ยาว 0.40 เมตร “ ”
ระยะทางที่ออกแรงในการดึงรถทดลองแต่ละครั งสัมพันธ์กับ ขนาดของแรงหรือไม่ อย่างไร “ ”
ระยะทางและขนาดของแรงมีความสัมพันธ์กันโดยถ้าระยะทาง ที่ออกแรงดึงรถทดลองมากขึ นแรงที่ดึงจะมีขนาดน้อยลง “ ”
งานเนื่องจากแรงในการดึงรถทดลองแต่ละครั งต่างกันหรือไม่ อย่างไร “ ”
งานในการออกแรงดึงเครื่องชั่งสปริงแต่ละครั งมีขนาดใกล้เคียงกัน โดยเมื่อระยะทางที่เคลื่อนที่บนพื นเอียงน้อย แรงจะมีค่ามาก แต่ถ้าระยะทางที่เคลื่อนที่บนพื นเอียงมาก แรงจะมีค่าน้อย ท้าให้งานที่ท้าในแต่ละครั งมีค่าเท่ากัน “ ”
ถ้าต้องการออกแรงดึงให้น้อยลงในการดึงรถทดลองให้เคลื่อนที่ ไปตามพื นเอียง จะท้าได้อย่างไร “ ”
ท้าได้ โดยให้ระยะทางที่ออกแรงดึงมากขึ น นั่นคือเพิ่มความยาวของพื นเอียง “ ”
จากกิจกรรมตอนที่ 1 สรุปได้ว่าอย่างไร “ ”
พื นเอียงช่วยผ่อนแรงในการยกรถทดลองขึ นที่สูง ยิ่งระยะที่ เคลื่อนที่บนพื นเอียงมากขึ น แรงที่ ใช้ก็จะยิ่งน้อยลง แต่ งานของแรงที่ดึงเท่ากันไม่ว่าจะดึงให้เคลื่อนที่ขึ นตรง ๆ หรือดึงให้เคลื่อนที่บนพื นเอียง “ ”
“ ” เป็นเครื่องกลอย่างง่ายที่ช่วย ผ่อนแรงโดยที่งานมีค่าเท่าเดิม
คาน
ส ่ ิ งทเ ี ่ ราจะเรย ี นร ู ใ้ นคาบน ี ้
จด ุ ประสงคข ์ องคาบน ี ้
คนสมัยก่อนจึงสามารถก่อสร้างสิ่ง ปลูกสร้างขนาดใหญ่อย่างมหาพีระมิด หรือเคลื่อนย้ายวัตถุขนาดใหญ่ให้ เป็นไปตามต้องการ โดยออกแรง น้อยแต่ได้งานมากได้ “ ”
นักเรียนคิดว่าการเคลื่อนย้ายวัตถุ ขนาดใหญ่ โดยใช้แรงน้อยแต่ได้ งานมาก คือหลักการใด “ ”