เครื่องกลอย่างง่าย

เครื่องกลอย่างง่าย โดย อ.ศศิธร เพื่อนักเรียนที่น่ารัก

เครื่องกลอย่างง่าย สรุป โดย อ.ศศิธร เพื่อนักเรียนที่น่ารัก เครื่องกลอย่างง่าย คือ อุปกรณ์ที่ช่วยผ่อนแรงในการท างาน *แรง(F)ลดลง งาน(W)เท่าเดิม * 1. พื้นเอียง คือ อุปกรณ์ที่มีลักษณะแบน ยาว เรียบ ใช้ส าหรับพาดบนที่สูง เพื่อขนย้ายวัตถุขึ้นที่สู่ที่สูงโดยการลากหรือการผลัก L H W E สูตรค านวณ E L = W H ตัวแปร ความหมาย หน่วย แรงพยายาม นิวตัน ความยาว เมตร แรงต้านทาน นิวตัน ความสูง เมตร E L W H หุ่นยนต์ตัวหนึ่งสามารถออกแรง 5 นิวตัน ดันวัตถุหนัก 2 นิวตัน ขึ้น พื้นเอียงสูง 4 เมตร จะต้องออกแบบพื้นเอียงให้มีความยาวเท่าใด ตัวอย่าง 2 5 4 L วิธีท า * แรง(F)จะลดลงอีก เมื่อเพิ่มความยาว(L)ของพื้นเอียง* ตอบ

เครื่องกลอย่างง่าย สรุป โดย อ.ศศิธร เพื่อนักเรียนที่น่ารัก เครื่องกลอย่างง่าย คือ อุปกรณ์ที่ช่วยผ่อนแรงในการท างาน 2. รอก คือ อุปกรณ์ที่ีใช้ส าหรับยกของขึ้นที่สูงหรือหย่อนลงไปในที่ต่ า รอกมีลักษณะ เป็นล้อหมุนได้คล่องรอบตัวและมีเชือกพาดล้อส าหรับยกและดึงวัตถุ *แรง(F)ลดลง งาน(W)เท่าเดิม * ประเภทของรอก รอกเดี่ยวตายตัว รอกเดี่ยวเคลื่อนที่ W E E = W แรงพยายาม = แรงต้านทาน *รอกเดี่ยวตายตัว ไม่ผ่อนแรง* E W E = W 2 แรงพยายาม = แรงต้านทาน 2 *รอกเคลื่อนที่ ผ่อนแรงได้ครึ่งหนึ่ง* ตัวอย่าง ตัวอย่าง 10 E อิฐก้อนหนึ่งหนัก 10 นิวตัน ถ้าใช้รอกเดี่ยวตายตัว จะต้องออกแรงกี่นิวตัน วิธีท า E 10 อิฐก้อนหนึ่งหนัก 10 นิวตัน ถ้าใช้รอกเดี่ยว เคลื่อนที่ จะต้องออกแรงกี่นิวตัน วิธีท า ตอบ ตอบ

เครื่องกลอย่างง่าย สรุป โดย อ.ศศิธร เพื่อนักเรียนที่น่ารัก 3. คาน คือ อุปกรณ์ที่ใช้ดีด-งัดวัตถุให้เคลื่อนที่รอบจุดหมุน(จุด F) มีลักษณะแข็งเป็นแท่งยาว เช่น ท่อนไม้ หรือโลหะยาว คานอาจจะตรงหรือโค้งงอก็ได้ การท างานของคานใช้หลักของโมเมนต์ สูตรค านวณ E D1 W D2 = ตัวแปร ความหมาย หน่วย แรงพยายาม นิวตัน ระยะห่างจาก F ถึง E เมตร แรงต้านทาน นิวตัน ระยะห่างจาก F ถึง W เมตร E D1 W D2 E W F D1 D2 คานอันดับ 1 คานอันดับ 2 คานอันดับ 3 W E F E W F W E F จุดหมุน (F) อยู่ระหว่างแรงความพยายาม (E) และแรงต้านทาน (W) แรงต้านทาน (W) อยู่ระหว่างแรงความพยายาม (E) และจุดหมุน (F) แรงความพยายาม (E) อยู่ระหว่างแรงต้านทาน (W) และจุดหมุน (F) ออกแรง 50 นิวตัน ห่างจากจุดหมุน 2 เมตร งัดก้อนหินที่วางไว้บนคานอีกด้านหนึ่ง ห่างจากจุดหมุน 1 เมตร จงหาน้ าหนักของก้อนหิน 50 2 W 1 ตัวอย่าง วิธีท า ตอบ * แรง(F)จะลดลงอีก เมื่อเพิ่มระยะห่าง(D1 )จาก F ถึง E*

เครื่องกลอย่างง่าย สรุป โดย อ.ศศิธร เพื่อนักเรียนที่น่ารัก 4. ล้อและเพลา คือ อุปกรณ์ที่ประกอบด้วยวัตถุทรงกระบอก 2 อันติดกัน อันใหญ่เรียกว่าี ล้อ อันเล็ก เรียกว่าี เพลา ใช้เีชือก 2 เส้น พันรอบล้อเส้นหนึ่ง อีกเส้นหนึ่งพันรอบเพลา โดยพัน ไปคนละทาง ปลายข้าีงหนึ่งของเชือกที่พันรอบเพลาผูกติดกับวัตถุ ปลายข้าีงหนึ่งของเชือก ที่พันรอบล้อใช้ส าหรับออกแรงดึง E R = W r ตัวแปร ความหมาย หน่วย แรงพยายาม นิวตัน รัศมีของล้อ เมตร แรงต้านทาน นิวตัน รัศมีของเพลา เมตร E R W r ต้องการยกวัตถุหนัก 100 นิวตัน โดยใช้กว้านที่มีรัศมีของล้อ 1 เมตร กับเพลามีรัศมี 0.2 เมตร จะต้องออกแรงยกเท่าใด ตัวอย่าง วิธีท า W W E E ล้อ เพลา E 1 100 0.2 * แรง(F)จะลดลงอีก เมื่อเพิ่มรัศมีของล้อ(R)* ตอบ

เครื่องกลอย่างง่าย สรุป โดย อ.ศศิธร เพื่อนักเรียนที่น่ารัก 5. ลิ่ม เป็นวัตถุแข็งตัน ที่ปลายด้านหนึ่งมีลักษณะแบนหรือแหลม ส่วนอีกด้านหนึ่งเป็นแผ่นหนาี เรียบ เมื่อใช้ลิ่มตอกลงไปในวัตถุ ลิ่มจะแทรกลงไปในวัตถุได้ เนื่องจากมีแรงภายนอกมากระท า ตัวแปร ความหมาย หน่วย แรงพยายาม นิวตัน ความสูง/ยาว เมตร แรงต้านทาน นิวตัน ความกว้าง/หนา เมตร E H W L หัวขวานอันหนึ่งมีลักษณะเป็นลิ่มหนา 0.05 เมตร และยาว 0.03 เมตร ถ้าีออกแรงฟัน แผ่นไม้ที่มีแรงต้าน 300 นิวตัน จะต้องออกแรงฟันแผ่นไม้เีท่าใด ตัวอย่าง วิธีท า E H W L 0.03 0.05 E 300 E H = W L ตอบ

เครื่องกลอย่างง่าย สรุป โดย อ.ศศิธร เพื่อนักเรียนที่น่ารัก 6. สกรู เป็นอุปกรณ์ที่มีรูปร่างคล้าียบันไดเวียนรอบแกน ใช้ยกวัตถุขึ้นสู่ที่สูง โดยแรงพยายามจะ เคลื่อนที่เป็นวงกลม ขณะที่แรงความต้าีนทานเคลื่อนที่ขึ้นลง ในแนวดิ่ง สกรูมีรัศมี 0.6 เมตร และมีระยะเกลียวเท่ากับ 0.03 เมตร ถ้าออกแรงหมุนสกรู 30 นิวตัน จะสามารถยกน้ าหนักของวัตถุได้มากที่สุดเท่าใด ตัวอย่าง วิธีท า E 2πR = W P ตัวแปร ความหมาย หน่วย แรงพยายาม นิวตัน ค่างคงตัวมีค่า 3.14 รัศมีของสกรู เมตร แรงต้านทาน นิวตัน ระยะห่างระหว่างเกลียว เมตร E π W P R E W P E R 0.03 W 30 0.6 ตอบ

เครื่องกลอย่างง่าย แบบฝึกหัด โดย อ.ศศิธร เพื่อนักเรียนที่น่ารัก 1. ชายคนหนึ่งพยายามดันวัตถุที่มีมวล 50 กิโลกรัม ขึ้นไปตามพื้นเอียงยาว 6 เมตรสูง 3 เมตรชาย คนนี้จะต้องออกแรงในการดันวัตถุเท่าใด 2. ชายคนหนึ่งออกแรง 500 นิวตัน แบกลังสินค้าขึ้นไปตามพื้นเอียงสูง 2 เมตร ยาว 4 เมตร จง หาน้ าหนักของลังสินค้าที่ชายคนนี้แบก 3. ถ้าต้องการออกแบบพื้นเอียงให้สามารถเคลื่อนย้ายวัตถุหนัก 700 นิวตันขึ้นที่สูง 5 เมตรโดยใช้ แรงเพียง 100 นิวตัน จะต้องท าคานพื้นเอียงให้ยาวเท่าใด

เครื่องกลอย่างง่าย แบบฝึกหัด โดย อ.ศศิธร เพื่อนักเรียนที่น่ารัก 4. ท่อนเหล็กน้ าหนัก 100 กิโลกรัม ถ้าใช้รอกเดี่ยวตายตัว ยกขึ้นบนตึกต้องใช้แรงกี่นิวตัน 5. ท่อนเหล็กน้ าหนัก 500 กิโลกรัม ถ้าใช้รอกเดี่ยวเคลื่อนที่ ยกขึ้นบนตึกต้องใช้แรงกี่นิวตัน 6. คานแขวนวัตถุ A น้ าหนัก 100 นิวตัน ไว้ที่ปลายคานด้านหนึ่งของคาน ห่างจากจุดหมุน 2 เมตร ถ้าแขวนวัตถุ B น้ าหนัก 200 นิวตันไว้ด้านตรงข้ามของคานห่างจากจุดหมุนกี่เมตร คานจึงจะสมดุล

เครื่องกลอย่างง่าย แบบฝึกหัด โดย อ.ศศิธร เพื่อนักเรียนที่น่ารัก 7. คานยาว 1 เมตรที่ปลายทั้งสองข้างมีวัตถุหนัก 420 นิวตัน อยู่ห่างจากจุดหมุน 1.5 เมตร และ วัตถุหนัก 260 นิวตันแขวน จงหาว่าจะต้องแขวนคานที่จุดใดคานจึงจะสมดุล 8. ในการดึงวัตถุขึ้นจากชั้นล่างขึ้นมาบนชั้นดาดฟ้า ด้วยล้อและเพลา ซึ่งล้อมีรัศมี 50 เซนติเมตร เพลามีรัศมี 10 เซนติเมตร หากวัตถุที่ต้องการดึงขึ้นมีน้ าหนัก 800 นิวตัน ต้องใช้แรงในการดึงเท่าใด 9. ต้องการยกของหนัก 100 นิวตัน โดยใช้กว้านที่มีรัศมีของล้อ 2 เมตรกับเพลามีรัศมี 0.5 เมตร จะต้องออกแรงยกน้ าหนักเท่าใด

เครื่องกลอย่างง่าย แบบฝึกหัด โดย อ.ศศิธร เพื่อนักเรียนที่น่ารัก 10. มีดอันหนึ่งยาว 10 เซนติเมตร และหนา 0.5 เซนติเมตร ถ้าออกแรงฟันลูกแตงโมด้วยแรง 100 นิวตัน ปรากฏว่ามีดจมลงไปในเนื้อแตงโมทั้งหมด ลูกแตงโมมีแรงต้านเท่าใด 11. สกรูมีแขนคานยาว 30 เซนติเมตร และระยะเกลียวเท่ากับ 1 เซนติเมตร ถ้าออกแรงหมุนสกรู 100 นิวตัน จะสามารถยกน้ าหนักได้มากที่สุดเท่าใด 12. สกรูที่มีรัศมี 5 เซนติเมตร น าไปยกวัตถุหนัก 1,000 นิวตันโดยใช้แรง 20 นิวตัน จะต้องท า ระยะเกี่ยวที่มีระยะห่างเท่าใด

เครื่องกลอย่างง่าย สรุป โดย อ.ศศิธร เพื่อนักเรียนที่น่ารัก ด้วย รักและห่วงใย

ใบงาน เรื่อง เครื่องกลอย่างง่าย คะแนน ชื่อ…………………………………………………………………………................................. ชั้น................... เลขที่............. สูตรที่ใช้ในการคำนวณ ED1=WD2 E=W E=W/2 EL=WH ER=Wr EH=WL E2Πr=WH คำชี้แจง ให้นักเรียนแสดงวิธีทำให้ถูกต้อง ละเอียด ครบถ้วน 1. ชายคนหนึ่งกดปลายไม้ด้านหนึ่งด้วยแรง 500 นิวตัน ห่างจากจุดหมุน 0.5 เมตร งัดแผ่นเหล็กหนัก 100 นิวตัน ที่วางไว้บน ปลายไม้อีกด้านหนึ่ง จะต้องวางแผ่นเหล็กห่างจากจุดหมุนเท่ากี่เมตร 2. แผ่นคอนกรีตหนัก 1000 นิวตัน ถ้าใช้รอกเดี่ยวตายตัว ยกขึ้นบนอาคารสูง 8 ชั้น ต้องใช้แรงกี่นิวตัน 3. ชายคนหนึ่งใช้สิ่วสูง 5 เซนติเมตร และหนา 0.2 เซนติเมตร เจาะเนื้อไม้ที่มีแรงต้าน 500 นิวตัน ชายคนนี้จะต้องออกแรง เท่าไหร่

4. แผ่นคอนกรีตหนัก 1000 นิวตัน ถ้าใช้รอกเดี่ยวเคลื่อนที่ ยกขึ้นบนอาคารสูง 10 ชั้น ต้องใช้แรงกี่นิวตัน 5. ชายคนหนึ่งใช้สกรูที่มีรัศมี 50 เซนติเมตร ระยะเกลียว 5 เซนติเมตร ยกวัตถุด้วยแรง 600 นิวตัน จงหาน้ำหนักที่มากที่สุดที่ ชายคนนี้ยกได้ 6. ชายคนหนึ่งออกแรง 400 นิวตัน ยกวัตถุ โดยใช้กว้านที่ล้อมีรัศมี 30 เซนติเมตร และเพลามีรัศมี 10 เซนติเมตร จงหาน้ำหนัก ของวัตถุ 7. ชายคนหนึ่งแบกกระสอบข้าวหนัก 150 นิวตัน ขึ้นไปตามพื้นเอียงสูง 3 เมตร ยาว 5 เมตร จงหาแรงที่ชายคนนี้ใช้แบก กระสอบข้าว