เครื่องกลอย่างง่าย

รายงาน
เรื่อง เคร่ืองกลอยา่ งง่าย
วิชาวทิ ยาศาสตร์พ้นื ฐาน 4 (ว22102)
ช้นั มธั ยมศึกษาปี ท2่ี

จดั ทาโดย
เด็กหญงิ พรี ดา วชั โรทยั

เลขท่ี29 ช้นั ม.2/3
เสนอ

อาจารย์ นวชั ปานสุวรรณ
รายงานน้ีเป็นส่วนหน่ึงของการศกึ ษาวิชาวิทยาศาสตร์พ้นื ฐาน 4 (ว22102)

ภาคเรียนที่2 ปี การศึกษา 2562
โรงเรียนกาญจนาภิเษกวิทยาลยั นครปฐม

(พระตาหนกั สวนกุหลาบมธั ยม)

คานา

รายงานเล่มน้ีจดั ทาข้นึ เพ่ือเป็นส่วนหน่ึงของการศกึ ษาวิชาวิทยาศาสตร์
พ้ืนฐาน 4 (ว22102)
เรื่อง เครื่องกลอยา่ งง่าย

โดยมีวตั ถุประสงคเ์ พอ่ื ให้ไดศ้ ึกษาหาความรู้ท่ีเกี่ยวกบั เครื่องกลอย่าง
ง่ายหลกั การใชง้ านของเครื่องกลแตล่ ะประเภทหวงั ว่ารายงานเลม่ น้ีจะมี
ประโยชนต์ อ่ ผทู้ ่ีตอ้ งการจะหาความรู้เกี่ยวกบั เครื่องกล

หากมขี อ้ ผดิ พลาดประการใด ขออภยั ไว้ ณ ท่ีน้ีดว้ ย
ผจู้ ดั ทา

15 มกราคม 2563

สารบญั

เรื่อง หน้า
ความหมายของเครื่องกล 1
รอก 2-3
พ้นื เอยี ง 4
คาน 5-6
ลอ้ และเพลา 7
ลม่ิ 8
สกรู 9
อา้ งองิ 10

เคร่ืองกล (Mechanical)

เคร่ืองกล เป็นอุปกรณ์ประเภทหน่ึง ทชี่ ่วยในการผอ่ นแรงในการทางงาน ทาให้
เราสามารถทางานไดร้ วดเร็ว สะดวก และมปี ระสิทธิภาพมากข้ึน เช่น รอก(Pully) ,
พ้ืนเอยี ง(Inclined Plane),คาน(Lever),สกรู(Screw),ลอ้ และเพลา(Wheel and Axle)
,ล่ิม(Wedge) ซ่ึงเคร่ืองผอ่ นแรงทีก่ ลา่ วมาน้ีเรียกอกี อยา่ งว่าเครื่องกลอยา่ งง่าย

เครื่องผ่อนแรงแต่ละประเภท จะวิธีการใชง้ านทแ่ี ตกต่างกนั แต่ไมว่ ่าจะเป็น
เครื่องกลแบบใดน้นั จะมปี ระสิทธิภาพในการทางานเทา่ ใด กจ็ ะอาศัยหลกั การของงาน
และพลงั งานในการบอกความสามารถของเคร่ืองกลไดด้ งั สมการต่อไปน้ี

งานท่ีใหก้ บั เครอ่ื งกล=งานที่ไดร้ บั จากเครอื่ งกล
W1=W2

โดยท่ี W1 คอื งานท่ีใหก้ บั เครื่องกล มีหน่วยเป็นจูล (J)
W2 คอื งานท่ีไดร้ บั จากเคร่ืองกล มหี น่วยเป็นจูล (J)

รอก(Pulley) รอก(Pulley)หมายถึง เคร่ืองกลชนิดหน่ึงทีช่ ่วยผ่อนแรงมี
ลกั ษณะเป็นลอ้ ท่มี รี ่องอยตู่ รงกลางสาหรับคลอ้ งเชือก เพอื่
ช่วยในการควบคุมทิศทางหรือยึดตดิ กบั วตั ถุท่ีจะยก

รอกแบง่ ออกไดเ้ ป็น 2 ประเภท คอื รอกเด่ยี ว และ รอกพวง

รอกเด่ยี ว แบง่ ออกเป็น2ประเภทคอื

รอกเด่ียวตายตวั รอกเด่ียวเคลื่อนท่ี

1.รอกเด่ียวตายตวั คอื รอกทยี่ ดึ ติดกบั ผนงั หรือพ้ืนไม่สามารถเคล่ือนที่ได้ รอก
ชนิดน้ีไมช่ ่วยในการผ่อนแรงแตช่ ่วยในการบงั คบั ทศิ ทางใหท้ างานสะดวกข้นึ
2.รอกเด่ียวเคลื่อนที่ รอกชนิดน้ีจะช่วยในการผ่อนแรงเพราะเคลอ่ื นท่ไี ด้

ข้อควรจา

รอกเดี่ยวเคลอ่ื นที่ 1 ตวั จะสามรถผ่อนแรงได้ 2 เท่าเสมอ

รอกพวง คอื เป็นรอกทป่ี ระกอบดว้ ยรอกเดี่ยวตายตวั และรอกเด่ียวเคลื่อนท่ีหลายๆตวั
ต่อเขา้ ไวด้ ว้ ยกนั เป็นระบบ เพ่อื ช่วยในการผ่อนแรงและเพิ่มประสิทธิภาพการทางาน
ให้ดียิ่งข้ึนรอกพวงแบ่งออกไดเ้ ป็น 3 ระบบดงั น้ี

ระบบท่ี1 ระบบที่2 ระบบที่3

1.รอกพวกระบบที่1 เป็นรอกท่ีประกอบดว้ ยรอกเด่ียวเคล่ือนท่ตี อ่ กนั
2.รอกพวงระบบท่ี2 เป็นรอกที่ประกอบดว้ ยระบบรอก2ชุดโดยมีเชือกคลอ้ งรอกเพียง
แคเ่ ส้นเดียว
3.รอกพวงระบบท่ี3 เป็นรอกที่ประกอบดว้ ยรอกเด่ียวตายตวั และมีเชือกคลอ้ งรอกแต่
ละเส้นจะผกู ติดกบั วตั ถกุ อ้ นเดียวกัน

ขอ้ ควรจา

ในการคานวณเรือ่ งรอกวธิ ีทง่ี า่ ยท่สี ดุ หาไดโ้ ดยเขยี นแรงตึงเชือกของลอก
แตล่ ะเสน้ ใหค้ รบแลว้ นาแรงตึงเชอื กทงั้ หมดมาบวกกนั โดยอาศยั
หลกั การดงั นี้

1. ใหใ้ ชห้ ลกั การว่าเชือกเสน้ เดยี วกนั แรงตงึ เชอื กยอ่ มเท่ากนั เสมอและ
พจิ ารณารอกไหนมแี รงตงึ เชือกจะออกจากรอกนนั้ เสมอ

2. แรงทีใ่ ชด้ ึงรอกขนึ้ จะเทา่ กบั แรงทีใ่ ชด้ งึ รอกลงเสมอตามกฎการ
เคลอื่ นท่ขี องนิวตนั ในขอ้ ทห่ี นง่ึ

แรงทใ่ี ชด้ งึ วตั ถขุ นึ้ =แรงท่ีใชด้ งึ วตั ถลุ ง

พืน้ เอยี ง(Inclined Plane)

เป็นเคร่ืองกลอยา่ งง่ายชนิดหน่ึงท่ชี ่วยผ่อนแรง อาจอยใู่ นรูปแบบเป็นไมก้ ระดานยาวทใี่ ชพ้ าด
บนที่สูงช่วยอานวยความสะดวกสบายและช่วยผ่อนแรงในการยา้ ยสิ่งของข้ึนหรือลงจาก
ยานพาหนะพ้ืนต่างระดบั

จากรูปจะได้ความสัมพนั ธ์แบบน้ี

งานทใี่ ชใ้ นการเลอื่ นวตั ถุ = งานท่ีใชใ้ นการยกวตั ถุ
W1 = W2
FS=WH

เมอ่ื
F = แรงที่ใชใ้ นการดึวตั ถุ มหี น่วยเป็นนิวตนั (N)
W =น้าหนกั ของวตั ถุ มีหน่วยเป็นนิวตนั (N)
H =ความยาวของพ้นื เอียง มีหน่วยเป็นเมตร (M)
S =ความสูงของพ้ืนเอียง มีหน่วยเป็นเมตร(M)

คาน(Lever)

หมายถึง เครื่องกลประเภทหน่ึงท่ีใชใ้ นการผอ่ นแรงโดยอาศยั แรงทก่ี ระทารอบจดุ หมนุ โดยการ
ทางานของคานจะอาศยั หลกั การของโมเมนตส์ ่วนประกอบทีส่ าคญั ดงั น้ี
1.แรงพยายาม(E)
2.แรงตา้ น(E)
3.จุดหมนุ (F)
โดยประเภทของคานจะแบ่งไดเ้ ป็ น 3 ประเภท ตามตาแหน่งของจดุ หมุน ดงั น้ี

ประเภทของคาน การนาไปใชป้ ระโยชน์
คานลาดบั ที่1 หมายถงึ คานทีม่ ีจดุ หมุนอยู่ เช่น คีมตดั ลวด กรรไกร ชะแลง

ระหว่างแรงพยายามและแรงตา้ น

ประเภทของคาน การนาไปใชป้ ระโยชน์
คานลาดบั ท่ี2 หมายถึงคานทมี่ ีแรงตา้ นอยู่ เช่น ท่ีตดั กระดาษ รถเขน็ ดิน

ระหว่างแรงพยายามและจดุ หมนุ

คานลาดบั ท่ี3 หมายถึงคานทีม่ ีแรงพยายามอยู่ เช่น ไมก้ วาด ทค่ี บี น้าแข็ง ตะเกียบ
ระหวา่ งแรงตา้ นและจดุ หมุน ทคี่ ีบถา่ น

ล้อและเพลา
(Wheel and Axle)

เป็นเครื่องกลทช่ี ่วยผ่อนแรง ประกอบดว้ ยวตั ถทุ รงกระบอก 2 อนั ตดิ กนั อนั ใหญ่เรียกวา่ ลอ้
อนั เลก็ เรียกว่า เพลา ปลายขา้ งหน่ึงของเชือกท่พี นั รอบเพลาผูกตดิ กบั วตั ถุ ปลายขา้ งหน่ึงของ
เชือกท่พี นั รอบลอ้ ใชส้ าหรบั ออกแรงดึง เป็นเคร่ืองมอื ที่เราเหน็ และใชใ้ นชีวิตปะจาวนั ทว่ั ไป
ไดแ้ ก่ พวงมาลยั รถยนต์ สว่านไฟฟ้า พดั ลม เป็นตน้

จากรูปจะได้ความสัมพันธ์ดงั นี้
โมเมนต์ตามเขม็ นาฬิกา=โมเมนต์ทวนเขม็ นาฬิกา
FR = Wr

เมอื่ F = แรงทใ่ี ชใ้ นการดึงวตั ถุ มหี น่วยเป็นนิวตนั (N)
W = น้าหนกั ของวตั ถุ มหี น่วยเป็นนิวตนั (N)
R = รัศมีของวงลอ้ ใหญ่ มหี น่วยเป็นเมตร (m)
r = รศั มขี องวงลอ้ เล็ก มหี น่วยเป็นเมตร(m)

ลิ่ม(Wedge)

หมายถงึ เคร่ืองกลทใ่ี ชใ้ นการผอ่ นแรงทีม่ ีลกั ษณะเป็นรูปสามเหลี่ยม ใชส้ าหรับแยกวตั ถอุ อก
จากกนั โดยทวั่ ไปทาดว้ ยวสั ดจุ ากไมห้ รือโลหะ

จากรูปจะได้ความสัมพันธ์ดังน้ี
งานของแรงพยายาม=งานของแรงต้าน
FH=WL

เมื่อ F = แรงทีใ่ ชใ้ นการตอกลิ่ม มีหน่วยเป็นนิวตนั (N)
H = ความยาวของล่ิมทตี่ อกลงในวตั ถุ มีหน่วยเป็นเมตร (m)
W = แรงตา้ นของวตั ถุทก่ี ระทาต่อล่มิ มหี น่วยเป็นนิวตนั (N)
L = ความกวา้ งของวตั ถทุ ่ีแยกออก มีหน่วยเป็นเมตร(m)

สกรู(Screw)
คอื เครื่องกลท่มี หี นา้ ท่ีช่วยผอ่ นแรงมีรูปร่างเป็นเกลยี ว ใชส้ าหรบยกวตั ถขุ ้นึ ในแนวด่ิง

ตัวอย่างสกรูแบบต่างๆ

จากรูปจะได้ความสัมพันธ์ดงั นี้
งานท่ีใช้หมนุ สกรูหนึ่งรอบ = งานท่ีเกลียวเคลอ่ื นท่ีได้ 1 รอบเกลียว
F x 2πR = WH

เมื่อ F = แรงท่ีกระทากบั สกรู มีหน่วยเป็ นนิวตนั (N)
H = ระยะทางหนึ่งช่วงเกลียว มีหน่วยเป็ นเมตร(m)
W = แรงต้านหรือนา้ หนักของวัตถุ มหี น่วยเป็ นนิวตนั (N)
R = รัศมีของการหมนุ หรือความยาวของด้านแม่แรง มีหน่วยเป็ นเมตร(m)

อ้างอิง

ภชู ิชย์ พวงตะคุ
PERFECT SCIENCE สรุปเขม้ วิทยาศาสตร์ มธั ยมตน้ .- - กรุงเทพฯ : อินส์พลั , 2560.
488 หนา้
1..วิทยาศาสตร์- -การศึกษาและการสอน. L.ช่ือเร่ือง.
507
ISBN 978-616-381-087-8

ประวัติผ้จู ดั ทา

ชื่อ เด็กหญิงพรี ดา วัชโรทัย
ช้ันมธั ยมศึกษาปี ที่ 2/3 เลขท่ี29
โรงเรียนกาญจนาภิเษกวิทยาลยั นครปฐม (พระตาหนกั สวนกุหลาบมธั ยม)
ตาบล ศาลายา อาเภอ พุทธมณฑล จังหวัด นครปฐม
สานกั งานเขตพน้ื ท่ีการศึกษามัธยมศึกษา เขต9