1.2 แผนการจัดการเรียนรู้ ว30213-2-64

173
8. วัตถุมวล 1 กิโลกรัม ติดอยู่กับปลายข้างหนึ่งของสปริง เมื่อสปริงถูกกดเข้าเป็นระยะ 0.2 เมตร จากตำแหน่ง
สมดุล แล้วปล่อย จงหาอัตราเร็วของวัตถุขณะผ่านตำแหนง่ สมดลุ ของสปริง เมื่อค่าคงตัวของสปริงเท่ากับ 115 นิว
ตนั ต่อเมตร

9. รถไฟเหาะตีลังกามวล 1000 kg เคลื่อนที่ผ่านเขา้ มาในรางโค้งวงกลมที่อยูใ่ นระนาบดิ่ง ถ้า ณ ตำแหน่ง A รถไฟ
เหาะมีอัตราเร็วเป็น 50 m/s และรางมีรศั มัความโค้งเท่ากับ 10 m จงหา

ก. อตั ราเร็วของรถไฟเหาะ ณ ตำแหนง่ B
ข. อตั ราเร็วของรถไฟเหาะ ณ ตำแหน่ง C

รายวชิ า ว30213 ฟสิ กิ ส์ 13 174
ระดบั ช้นั มัธยมศกึ ษาปีท่ี 4
เรือ่ ง เครือ่ งกล แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 10
ผ้สู อน นางจริ าพร หงษ์ทอง
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
หนว่ ยการเรียนรูท้ ี่ 2 งานและพลงั งาน
เวลา 4 คาบ
วนั ท่ี.......เดอื น...............พ.ศ.........คาบที.่ ........

1. สาระการเรยี นร้/ู มาตรฐานการเรียนรู้
สาระฟสิ กิ ส์
มาตรฐาน ว 6.1 เข้าใจธรรมชาติทางฟิสิกส์ ปริมาณและกระบวนการวัด การเคลื่อนที่แนวตรง แรงและ

กฎการเคลือ่ นทีข่ องนิวตัน กฎความโนม้ ถ่วงสากล แรงเสียดทาน สมดลุ กลของวัตถุ งานและกฎการอนรุ ักษ์พลังงาน
กล โมเมนตัมและกฎการอนุรักษโ์ มเมนตัม การเคลื่อนที่แนวโค้ง รวมท้ังนำความรู้ไปใชป้ ระโยชน์

2. ผลการเรียนรู้
6. อธิบายการทำงาน ประสิทธิภาพและการได้เปรยี บเชิงกลของเครื่องกลอย่างง่ายบางชนิด โดยใช้ความรู้

เรอื่ งงานและสมดลุ กล รวมทั้งคำนวณประสทิ ธภิ าพและการได้เปรยี บเชิงกล

3. สาระสำคญั
เครื่องกลเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้การทำงานสะดวกขึ้นหรือง่ายขึ้น หรือใช้แรงน้อยลง หรือช่วยในการผ่อน

แรง เครื่องกลที่จัดเป็นเครื่องกลอย่างง่าย ได้แก่ คาน ลิ่ม รอก พื้นเอียง สกรู และล้อกับเพลา การทำงา นของ
เครื่องกลอย่างงา่ ยใชห้ ลักการของงานหรอื กฎการอนุรกั ษ์พลงั งาน

4. จุดประสงค์การเรียนรู้
4.1 อธิบายการทำงานของเครอ่ื งกลอย่างงา่ ยจากหลกั การของงานและพลังงาน (K)
4.2 หาประสทิ ธภิ าพของเคร่ืองกลอยา่ งงา่ ยได้ (K)
4.3 บันทกึ และอธิบายการสงั เกตและการลงความเหน็ จากขอ้ มูลอย่างมเี หตุผล (P)
4.4 ตระหนักถึงความสำคัญในการที่จะต้องมีส่วนร่วมรับผิดชอบการอธิบาย การลงคว ามเห็น และ

การสรุปผลการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตร์ ท่นี ำเสนอต่อหนา้ สาธารณชนด้วยความถกู ตอ้ ง (A)

5. สาระการเรียนรู้

175

เครื่องกล คือ เครื่องมือที่สร้างขึ้นมาช่วยเหลือหรืออำนวยความสะดวกในการทำงาน เช่น งานในการยก
ของหนัก เครื่องกลบางชนิดยังช่วยผ่อนแรง หรือช่วยให้ยกของได้โดยใช้แรงน้อยลง เป็นต้น เครื่องกลพื้นฐานท่ี
จัดเป็นเครื่องกลอย่างง่าย (simple machine) มี 6 ประเภท ได้แก่ คาน ลิ่ม รอก พื้นเอียง สกรู ล้อและเพลา
การอธบิ ายวา่ เคร่ืองกลต่าง ๆ ช่วยให้ใช้แรงนอ้ ยลงหรือทำงานสะดวกข้ึนอาจอาศัยหลักการของงาน เนื่องจากงาน
และพลังงานเป็นปริมาณที่คงตัว เครื่องกลจะไม่ช่วยให้เราทำงานได้มากกว่าที่เราทำงานให้กับเครื่องกล แต่อาจ
สญู เสียงานไปเล็กน้อย

งานทท่ี ำโดยแรงทใ่ี หก้ บั เครื่องกล = งานท่เี คร่ืองกลได้รบั + งานท่ีสญู เสียไปกบั ความเสียดทาน
สำหรับระบบเครอ่ื งกลทีด่ ี งานของแรงเสยี ดทานจะน้อยเมื่อเทียบกบั งานทเ่ี ครื่องกลกระทำ จึงประมาณได้
ว่า

งานที่ทำโดยแรงทใี่ หก้ บั เครอื่ งกล = งานท่ีเคร่ืองกลได้รับ

5.1 การได้เปรยี บเชิงกล (Mechanical Advantage: M.A.)

การผ่อนแรงของเครื่องกลนั้นจะพิจารณาจากค่าการได้เปรียบเชิงกล (Mechanical Advantage: M.A.)

ซ่งึ คืออัตราสว่ นระหวา่ งขนาดของแรงที่ไดจ้ ากเคร่ืองกล ( ) ต่อขนาดของแรงทใี่ หก้ บั เครื่องกล ( ) หรอื

. . = (1)

หรอื หาได้จากอัตราสว่ นระหวา่ งระยะทางทีเ่ ราออกแรงทำงาน ( ) ต่อระยะทางของงานท่ไี ด้ ( ) หรอื

. . = (2)



ถา้ M.A. > 1 แสดงว่าไดเ้ ปรียบเชิงกล เคร่ืองกลนนั้ ช่วยผอ่ นแรง

ถ้า M.A. = 1 แสดงวา่ เคร่ืองกลน้นั ไมช่ ว่ ยผอ่ นแรง แตช่ ่วยให้ทำงานไดส้ ะดวกข้นึ

ถ้า M.A. < 1 แสดงวา่ เสียเปรียบเชิงกล เครอ่ื งกลนั้นไมช่ ว่ ยผอ่ นแรง

5.2 ประสทิ ธิภาพของเครือ่ งกล (Efficiency of Machine)
การเปรียบเทียบความสามารถในการทำงานของมนุษย์หรือเครื่องจักรกลใด ๆ เรามักบอกในรูปของ
ประสิทธิภาพ เครื่องกลที่มีประสิทธิภาพสูงย่อมดีกว่าเครื่องกลประเภทเดียวกันที่มีประสิทธิภาพต่ำกว่า
ประสทิ ธิภาพของเคร่ืองกลหาได้จาก

กำลงั ทไี่ ดร้ บั จากเครอื่ งกล (3)
ประสทิ ธภิ าพของเคร่อื งกล = กำลังทใ่ี หก้ ับเคร่ืองกล

ในทางอุดมคติจะถือว่าในการทำงานหรือการถ่ายโอนพลังงานจากพลังงานหนึ่งไปเป็นพลังงา นอีกอย่าง

หนึ่งจะไม่มีการสูญเสียพลังงาน ดังนั้นกำลังที่ให้กับเครื่องกลจะเท่ากับกำลังที่ได้รับจากเครื่องกล นั่นคือ

ประสิทธิภาพของเครื่องกลจะเท่ากับ 1 และถ้าคิดเป้นร้อยละจะได้เท่ากับ 100 แต่ในทางปฏิบัติจะมีการสูญเสีย

176

พลังงานไปภายนอกระบบเสมอ ประสิทธิภาพของเครื่องกลหรือเครื่องใช้ต่าง ๆ จึงมีค่าน้อยกว่า 1 หรือน้อยกว่า
100 เปอร์เซ็นต์ การหาประสิทธิภาพของเครื่องกลหรือเครื่องใช้นอกจากจะหาจากอัตราส่วนของกำลังที่ไดร้ ับจาก
เครื่องกล และกำลงั ทใ่ี หก้ ับเครื่องกลแลว้ ยงั หาไดจ้ าก

กำลังทไ่ี ดร้ บั จากเครอ่ื งกล (4)
ประสิทธิภาพของเครอ่ื งกล = กำลังท่ใี ห้กับเครอื่ งกล × 100%

5.3 หลักการของงานกับเครือ่ งกล

เราสามารถพจิ ารณาเครอื่ งกลอยา่ งง่าย ซง่ึ มี 6 ประเภทด้วยกนั ดังนี้

5.3.1 รอก

รอกเป็นเครือ่ งกลท่ชี ่วยการทำงานและเปลี่ยนทศิ ทางของการออกแรง และใช้เพอ่ื ยกของข้ึนทส่ี งู

หรอื หย่อนทต่ี ่ำได้ เปน็ เครือ่ งกลทีน่ ยิ มใช้มากในโรงงานและในงานสนาม เชน่ การซอ่ มเครอ่ื งยนต์ การซ่อมหรือวาง

ท่อประปา ท่อระบายน้ำ จะเห็นว่ามีการใช้รอกช่วยในการยกวัสดุที่มีมวลมาก ๆ รอกนี้มักจะติดตั้งอยู่กับปั้นจ่ัน

หรือคาน รอกแบ่งได้เปน็ 3 แบบ คอื

1) รอกเดี่ยวตายตัว เป็นรอกที่ไม่ช่วยในการผ่อนแรง แต่มีความสะดวกในการทำงานและเปลี่ยน

ทิศทางของแรง นน่ั คอื งานท่ีให้กับรอกเทา่ กบั งานที่ได้รบั จากรอก E = W หรอื =

การได้เปรียบเชิงกล M.A = = 1 (5)

2) รอกเด่ยี วเคลอื่ นท่ี เป็นรอกเด่ยี วทีช่ ่วยผ่อนแรงได้ครึ่งหน่งึ นน่ั คือ งานทใ่ี ห้กบั รอกเป็นคร่ึงหน่ึง

ของงานที่ได้รับจากรอก = หรือ = จะได้ว่า = นั่นคือ เราสามารถยกวัตถุขึน้ โดยออกแรงดึง
22 2
เชือกเพียงครค่งหนึ่งของนำ้ หนักวตั ถุเท่านั้น

การไดเ้ ปรียบเชงิ กล M.A = = = 2 (6)
/2

3) รอกพ่วง การใชร้ อกเด่ยี วหลาย ๆ ตัว มาชว่ ยกันและมกี ารจัดตวั รอกไว้ในลักษณะต่าง ๆ






2

=
=

(a) รอกเดี่ยวตายตัว (b) รอกเดย่ี วเคล่ือนท่ี (c) รอกพว่ ง
รูปที่ 1 (a) รอกเด่ียวตายตวั (b) รอกเดีย่ วเคล่ือนที และ (c) รอกพว่ ง

177

5.3.2 คาน

คาน คือ วัตถุแท่งยาวมีจุดที่เป็นจุดหมุน เรียกว่า จุดฟัลครัม (Fulcrum) ส่วนประกอบในการ

ทำงานของคาน มีดังนี้

- จุดหมุน คือ จุดฟัลครัม (Fulcrum) โดยคานจะมกี ารหมนุ หรือเคล่ือนที่รอบจุดน้ี (F)

- แรงพยายาม (Effort force) คือ แรงทใ่ี ชก้ ระทำตอ่ คานแลว้ คานเคลื่อนท่รี อบจดุ หมุน (E)

- แรงต้านทาน (Load) คือ แรงทว่ี ตั ถกุ ระทำกับคานแล้วทำให้วตั ถเุ คลอ่ื นทร่ี อบจุดหมุน (W)

- แขนของแรงพยายาม (Effort arm) คือ ระยะทางจากจุดหมุนถงึ แรงพยายาม

- แขนของแรงตา้ นทาน (Load arm) คือ ระยะทางจากจุดหมุนถงึ แรงต้านทาน

การทำงานของคานใช้หลกั ของงาน เชน่ เดียวกับการทำงานของรอก กล่าวคือ มีแรงกดปลายคานในทิศทางลงเพือ่

ยกวตั ถขุ ึน้ ดังรูปท่ี 2 ซ่ึงเป็นการออกแรง ⃑ มีการกระจัด ⃑ ทำใหว้ ัตถมุ วล m มีการกระจัด ℎ⃑⃑ ถา้ ไม่มีการสญู เสยี

พลังงาน จากกฎการอนรุ กั ษ์พลังงานจะได้

งานทีใ่ ห้กบั คาน = งานทค่ี านยกวตั ถุ

= ℎ (7)

การไดเ้ ปรยี บเชิงกล M.A = = (8)
ℎ





ℎ

รูปที่ 2 ตวั อยา่ งเคร่ืองกลประเภทคาน

เราสามารถจำแนกคานได้เป็น 3 ประเภท คอื
คานอันดับที่หนึ่ง คือ มีจุดฟัลครัมหรือจุดหมุนอยู่ระหว่างแรงพยายามกับแรงต้านทาน เช่น
กระดานหก คมี ตัดลวด ชะแลง เป็นตน้
คานอันดับที่สอง คือ จะมีแรงต้านทานอยู่ระหว่างแรงพยายามกับจุดฟัลครัมหรือจุดหมุน เช่น
รถเขน็ ดินเคร่อื งตดั กระดาษ เป็นต้น
คานอันดับที่สาม จะมีแรงพยายามอยู่ระหว่างแรงต้านทานกับจุดฟัลครัมหรือจุดหมุน เช่น
ตะเกียบ ไมก้ วาด เป็นตน้

178

5.3.3 ลอ้ กับเพลา
ล้อกับเพลาเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของเครื่องจักรกลชนิดต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น รถยนต์
เครื่องกลึง สว่านไฟฟ้า เลื่อยไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า พัดลม เครื่องผสมอาหาร ฯลฯ เพราะการทำงานของ
เครื่องจักรนั้นจะใช้การหมุนเป็นส่วนใหญ่เพราะต้นกำลงั ที่ใช้คือเครื่องยนต์ กังหันน้ำ กังหันไอน้ำ กังหันแก๊ส และ
มอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งทำงานด้วยการหมุนทั้งสิ้น การนำกำลังจากต้นกำลังมาใช้งานก็ต้องใช้ระบบล้อกับเพลา ระบบ
เกยี ร์ ระบบสายพาน มาช่วยในการทำงาน ดังแสดงในรูปท่ี 3

รปู ท่ี 3 ตัวอย่างเครื่องกลประเภทล้อกับเพลา

ถ้าออกแรง ⃑ ⃑ ⃑1⃑ ให้กับเครอื่ งกลมกี ารกระจดั ⃑ ⃑ ⃑1⃑ เครือ่ งกลทำให้เกดิ แรง ⃑⃑ ⃑2⃑ มีการกระจดั ⃑⃑ ⃑2⃑ ถา้ ไม่มี
การสูญเสยี พลงั งาน จากกฎการอนรุ ักษ์พลงั งานจะได้

งานท่ใี ห้กับล้อ = งานทไ่ี ดจ้ ากเพลา

1 1 = 2 2 (9)

1(2 ) = 2(2 )
การไดเ้ ปรียบเชิงกล M.A = 2 =
1 (10)

การผ่อนแรงจะมากหรือน้อยข้ึนอยู่กับรัศมีของล้อและเพลา ถ้าต้องการผ่อนแรงมาก ล้อต้องใหญ่

หรือมีรศั มีมาก และเพลาต้องเล็กหรือมรี ศั มีนอ้ ย

5.3.4 พืน้ เอียง
พื้นเอียงเป็นเครื่องกลที่มีอยู่ทั่วไปจนเราไม่เคยนึกว่าเป็นเครื่องกล เช่น ถนนที่ขึ้นและลงจากท่สี ูง
บันได ทางขึ้นและลงจากเนิน ฯลฯ ถ้าไม่มีทางเหล่านี้ การนำวัตถุ เช่น รถยนต์ ตัวคน สิ่งของที่มีมวลมากขึ้นไปยงั
ตำแหนง่ ที่สูงหรือต่ำจากเดิมต้องใช้แรงอย่างมากดงั รปู ที่ 4

179

รปู ที่ 4 พ้นื เอียง

การมีถนนเอียง บันได ช่วยให้การเคลื่อนที่ไปยังที่สูงกว่าหรือต่ำกว่าเป็นไปได้ง่าย ไม่ต้องใช้

อุปกรณห์ รอื เครื่องกลอืน่ ใดมาช่วย ถา้ ไม่มกี ารสูญเสยี พลังงาน จากกฎการอนุรักษพ์ ลงั งานจะได้

งานทใ่ี ชด้ ึงวัตถุ = งานท่ีใชใ้ นการดึงวตั ถุข้นึ ในแนวดิ่ง

= ℎ (11)

การได้เปรยี บเชงิ กล M.A = = (12)
ℎ

5.3.5 สกรู

สกรูเป็นเครื่องกลที่มีหลักการทำงานคล้ายกับพื้นเอียง กล่าวคือแทนที่จะให้วัตถุเคลื่อนที่บนพ้ืน

เอีบง ก็ให้สกรูเปน็ ตัวเคลือ่ นที่แทน ตัวอย่างที่พบเห็นกันท่ัวไปคือการใช้แมแ่ รงยกรถแบบสกรู (ยังมีแม่แรงแบบไฮ

ดรอลิก ซึ่งการทำงานแตกต่างจากสกรู) เมื่อออกแรง ⃑ ที่ปลายคานซึ่งมีรัศมี เพื่อยกวัตถุมวล m โดยมีระยะ

เกลยี วเท่ากับ ดงั รูปที่ 5 ⃑

⃑
R

h

รูปท่ี 5 สกรู

ถา้ ไม่มีการสูญเสียพลังงาน จากกฎการอนรุ กั ษ์พลังงานจะได้

งานทใี่ ช้หมนุ สกรู 1 รอบ = งานทใ่ี ช้ในการยกวตั ถใุ นแนวดิ่งไดร้ ะยะ 1 เกลียว

× 2 = ℎ (13)

การไดเ้ ปรยี บเชิงกล M.A = = 2 (14)
ℎ

180

นอกจากยกรถแล้ว สกรูที่ใช้กันมากในโรงงานและอุปกรณ์ทั่วไป เช่น นอตยึดคานไม่เข้ากับเสา
ปากกาจับช้ินงานตะไบ งานเจาะ สกรยู ดึ เคร่อื งยนต์ น็อตยดึ วสั ดตุ า่ ง ๆ เข้าด้วยกัน

5.3.6 ลม่ิ
ลิ่มเป็นเครื่องกลรูปร่างสามเหลี่ยม ใช้สำหรับทำให้วัตถุแยกออกจากกัน ใช้หนุนวัตถุ หรือใช้ตรึง
วัตถใุ หอ้ ยูก่ บั ทกี่ ็ได้ ดงั รูปที่ 6







รปู ท่ี 6 ล่ิม

เม่ือออกแรง ⃑ กระทำต่อล่ิมให้เคลือ่ นท่ีเขา้ ไปในเนอื้ วตั ถเุ ปน็ ระยะ ทำให้วตั ถแุ ยกออกจากกนั เป็นระยะ โดย
มีแรงต้านภายในเน้ือวสั ดเุ ทา่ กบั ถ้าไมม่ ีการสญู เสียพลงั งาน จากกฎการอนุรักษ์พลังงานจะได้

งานทใี่ ห้กับลิ่ม = งานทไ่ี ด้จากลมิ่

= (15)

การไดเ้ ปรียบเชงิ กล M.A = = (16)

จะเห็นว่าถา้ ให้ความยาวของลิ่มมาก ๆ เม่ือเทียบความกว้างของสันลิ่ม จะทำให้เราสามารถเจาะ

เข้าไปหรือแยกเนื้อวัตถุออกจากกันได้ง่ายโดยออกแรงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น เช่นการใช้เข็มทิ่มเข้าไปในเนื้อวัตถุ

ตวั อย่างเคร่อื งมอื เครอ่ื งใช้ท่ใี ช้หลักการของลิ่ม เชน่ ขวาน มดี เขม็ สอ้ ม ตะปู เปน็ ต้น

6. กระบวนการจัดการเรียนรู้
6.1 ขัน้ สร้างความสนใจ (20 นาที)
6.1.1 ครูทบทวน เร่อื ง กฎการอนรุ กั ษ์พลงั งาน และนำเข้าสบู่ ทเรยี น เร่อื ง เครื่องกล ดงั น้ี
- จากคาบท่ีแล้วนกั เรยี นไดเ้ รียนเรอื่ งกฎการอนรุ ักษ์พลังงานแลว้ การอนรุ ักษพ์ ลงั งานคืออะไร
(แนวคำตอบ: พลังงานไม่มีการสูญหายแต่สามารถเปลี่ยนเป็นอีกพลังงานหนึ่งได้ และผลรวมของ

พลังงานยงั คงเดมิ )

181

- การเปลี่ยนพลังงานในชีวิตประจำวันของนักเรียนที่เห็นได้ชัด เช่น ตู้เย็น ไดร์เป่าผม เป็นต้น
เครื่องใชไ้ ฟฟา้ ทง้ั สองชนดิ นีเ้ ปล่ยี นพลังงานจากรูปแบบใดไปเป็นรูปแบบใด

(แนวคำตอบ: ตู้เย็นเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความเย็น ไดร์เป่าผมเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้า
เป็นพลงั งานความร้อน)

- ในการเลือกซอ้ื ตูเ้ ยน็ นกั เรียนใช้หลักการอะไรในการเลือกตูเ้ ยน็
(แนวคำตอบ: ประหยัดพลังงาน มีประสิทธภิ าพสูง เชน่ ตู้เย็นทีม่ ีฉลากเบอร์ 5)
- เมอื่ พูดถงึ ประสทิ ธภิ าพ นกั เรยี นคิดวา่ ประสทิ ธภิ าพคืออะไร
(แนวคำตอบ: นักเรียนตอบไดอ้ ย่างอสิ ระ)
- สมมตวิ ่านักเรยี นเปรียบเทยี บความมีประสิทธิภาพของรถไถนา รถไถนายีห่ ้อ A ใชม้ ีกำลังในการไถ
นาเท่ากับรถไถนายี่ห้อ B แต่รถไถนายี่ห้อ A สามารถเกี่ยวข้าวได้ผลผลิต 50 กระสอบต่อวัน ส่วนรถไถนายี่ห้อ B
สามารถเกยี่ วข้าวไดผ้ ลผลิต 30 กระสอบตอ่ วัน รถไถนาย่หี อ้ ใดมปี ระสิทธภิ าพมากกว่ากนั เพราะอะไร
(แนวคำตอบ: รถไถนายี่ห้อ A มีประสิทธิภาพมากกว่า เนอื่ งจากสามารถใหผ้ ลผลิตมากกว่ารถไถนา
ยีห่ อ้ B)
- แสดงว่าอะไรเปน็ ตวั บ่งบอกความมีประสิทธิภาพของรถไถนาทัง้ 2 ยห่ี ้อ
(แนวคำตอบ: กำลงั ผลิต)
- แล้วถ้าใน 1 วัน รถไถนายี่ห้อ B ใช้น้ำมันในการไถนาในเท่ากบั 40 ลิตร ขณะที่รถไถนายี่ห้อ C ใช้
น้ำมันในการไถนาในเท่ากับ 60 ลิตร แล้วรถไถนาทั้งสองยี่ห้อสามารถเกี่ยวขา้ วไดผ้ ลผลิตเท่ากัน รถไถนายี่ห้อใดมี
ประสิทธิภาพมากกว่ากัน เพราะอะไร
(แนวคำตอบ: รถไถนายี่ห้อ B มีประสิทธิภาพมากกว่า เนื่องจากใช้น้ำมันในการไถนาน้อยกว่ารถไถ
นาย่ีหอ้ C ในการผลิตผลผลิตเท่ากัน)
- แสดงวา่ อะไรเป็นตัวบง่ บอกความมปี ระสทิ ธภิ าพของรถไถนาทั้ง 2 ยห่ี อ้
(แนวคำตอบ: กำลังของรถไถที่ใช้ในการผลติ ข้าว)
- เพราะเหตุใดปจั จุบันจงึ ไม่นยิ มใชค้ วายในการไถนา
(แนวคำตอบ: เน่อื งจากสะดวก รวดเรว็ ช่วยทุน่ แรง และมีกำลงั ในการผลติ มากกว่า)
- รถไถเปน็ เครือ่ งจกั รกลชนดิ หนง่ึ เม่อื พดู ถงึ เครอ่ื งกล นักเรียนคิดวา่ เคร่ืองกลคืออะไร
(แนวคำตอบ: เครอื่ งกลคืออุปกรณท์ ี่ช่วยในการทำงานสะดวกข้ึนหรืองา่ ยขึ้น)
- เครื่องกลทนี่ กั เรียนรจู้ ักในชีวติ ประจำวันมีอะไรบ้าง
(แนวคำตอบ: นกั เรยี นตอบไดอ้ ยา่ งอสิ ระ)

6.1.2 ครูให้นักเรียนทำกิจกรรมกลุ่ม โดยให้นักเรียนนำรูปของใช้ในชีวิตประจำวันมาทำการจัดกลุ่ม
เครอ่ื งกล โดยใชห้ ลักการวา่ ของใชใ้ ดมีหลักการทำงานเหมอื นกนั ให้อยู่ในกลุม่ เดยี วกัน ดงั น้ี

- ของใชใ้ นชวี ิตประจำวันในรูปนม้ี ีอะไรบ้าง 182
(แนวคำตอบ: นกั เรยี นตอบไดอ้ ยา่ งอิสระ) (c)

(a) (b)

(d) (e) (f) (g)

(h) (i) (j)
(k) (k) (l)

183

(m) (n) (o)

(p) (q) (r)

(s) (t)
รูปที่ 7 เคร่ืองกลในชวี ติ ประจำวนั

- ครูให้นักเรียนนำรูปเครื่องกลเหล่านี้มาจัดหมวดหมู่และติดลงไปในกระดาษชาร์ต หลังจากนั้นครู
สุม่ นกั เรียนออกมานำเสนอ 1-2 กล่มุ และเปิดโอกาสใหก้ ลุ่มทไี่ ม่ได้ออกมานำเสนอได้แสดงความคดิ เหน็ รว่ มกัน

6.2 ขนั้ สำรวจและคน้ หา (60 นาที)
6.2.1 ครูให้นักเรียนศึกษา เรื่อง เครื่องกล ในหนังสือเรียน โดยแบ่งนักเรียนออกเป็น 6 กลุ่ม แต่ละ

กลมุ่ ทำการศกึ ษาการไดเ้ ปรยี บเชงิ กล ประสทิ ธภิ าพของเครือ่ งกล และการทำงานของเคร่อื งกล 1 ชนดิ ดังน้ี
- กลุ่มท่ี 1 ทำการศกึ ษาเคร่ืองกลชนดิ รอก
- กลุ่มที่ 2 ทำการศกึ ษาเคร่ืองกลชนดิ คาน
- กลุม่ ท่ี 3 ทำการศึกษาเครอ่ื งกลชนิด ลอ้ กับเพลา
- กลมุ่ ท่ี 4 ทำการศึกษาเครอ่ื งกลชนิด พืน้ เอยี ง
- กลุ่มท่ี 5 ทำการศกึ ษาเคร่ืองกลชนดิ สกรู
- กลุม่ ท่ี 6 ทำการศกึ ษาเครอ่ื งกลชนิด ล่มิ

184

6.2.2 นักเรียนแต่ละกลุ่มเขียนผลการศึกษาลงในกระดาษชาร์ต เพื่อใช้ประกอบการอธิบายให้เพื่อน
กล่มุ อ่นื ฟงั

6.3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (50 นาท)ี
6.3.1 นกั เรยี นแต่ละกลุม่ ออกมานำเสนอหลกั การทำงานของเครื่องกลให้เพ่ือนกลุ่มอ่นื ฟงั หน้าช้ันเรียน

โดยมีหัวขอ้ ในการนำเสนอได้ แก่
- ลักษณะของเครอื่ งกลชนดิ นนั้ ๆ
- หลกั การทำงานของเครอ่ื งกล
- ตวั อย่างเคร่ืองกลชนิดนัน้ ๆ ทีพ่ บเห็นในชีวิตประจำวัน
6.3.2 ครูใหน้ ักเรียนแตล่ ะคนนำโพสอิทไปติดผลงานของกลมุ่ ทน่ี กั เรียนชอบท่สี ดุ
6.3.3 ครูและนักเรียนร่วมกันสรุป การได้เปรียบเชิงกล การหาสิทธิภาพของเครื่องกล และหลักการ

ทำงานของเครื่องกลแตล่ ะชนิด

6.4 ข้นั ขยายความรู้ (50 นาที)
6.4.1 นักเรียนนำความรู้ที่ได้ไปแก้โจทย์ปัญหาในใบงานที่ 10 ข้อ 1-6 และให้นักเรียนแต่ละกลุ่ม

รว่ มกนั อภปิ รายวิธกี ารแก้โจทย์ปญั หา

6.5 ข้นั ประเมนิ ผล (20 นาที)
6.5.1 ครูประเมินความเข้าใจใน เรื่อง ชนิดของเครื่องกล โดยให้นักเรียนแต่ละกลุ่มยกแผ่นป้ายชนิด

ของเครื่องกล ซึ่งได้แก่ รอก เพลา ล้อกับเพลา พื้นเอียง สกรู และลิ่ม เมื่อครูเปิดแผ่นป้ายรูปตัวอย่างเครื่องกลใน
ชวี ติ ประจำวนั

6.5.2 ครูประเมินผลการจัดกิจกรรมการเรียนรู้อื่น ๆ จากการตอบคำถาม ใบงาน และการบ้านของ
นักเรียน

7. วสั ดุอปุ กรณ์ สื่อและแหล่งการเรียนรู้ 7.6 แผน่ ปา้ ยชือ่ เครอ่ื งกลชนิดต่าง ๆ
7.1 หนงั สือเรยี นรายวชิ าเพม่ิ เตมิ ฟสิ กิ ส์ เลม่ 2 7.7 ปากกาเมจิก
7.2 ใบงานท่ี 10 เรือ่ ง เครอื่ งกล 7.8 กรรไกร
7.3 PowerPoint เรอื่ ง เครอื่ งกล 7.9 กระดาษกาว 2 หน้า
7.4 กระดาษชารต์
7.5 โพสอิท

8. การวดั ผลและประเมนิ ผลการเรียนรู้

185

เปา้ หมาย วิธีการวัด เครอื่ งมือวัด เกณฑ์การประเมิน

ด้านความรู้ (K) -

8.1 อธิบายการทำงานของเครื่องกล - การตอบคำถามของ - คำถามในช้ันเรยี น นกั เรียนมากกว่ารอ้ ยละ 80

อย่างง่ายจากหลักการของงานและ นกั เรยี นในชัน้ เรยี น อธบิ ายได้ถกู ต้อง

พลังงาน - การนำเสนอ - การนำเสนอและ - นักเรียนสามารถอธบิ ายผล

ผลงานนกั เรียน การศกึ ษาได้ครอบคลมุ หวั ข้อท่ี

ไดร้ บั มอบหมายอย่างน้อย 2

ประเดน็

8.2 หาประสิทธิภาพของเครื่องกล - ตรวจใบงาน - ใบงานที่ 10 - คะแนนเฉลีย่ จากการทำใบ

อยา่ งงา่ ยได้ งานท่ี 10 มากกว่าร้อยละ 80

ด้านทักษะกระบวนการทาง

วทิ ยาศาสตร์ (P)

8.3 บันทึกและอธิบายการสังเกต - สงั เกตพฤติกรรม - ใบงานท่ี 10 - นกั เรียนมีพฤตกิ รรมการ

และการลงความเห็นจากข้อมูลอย่าง นักเรียนขณะทำ - แบบสงั เกต ทำงานกลุม่ ตอนท่ี 1 อยู่ใน

มเี หตผุ ล กจิ กรรมในชัน้ เรยี น พฤติกรรมการทำงาน เกณฑ์ดี

กลมุ่ ตอนท่ี 1

ดา้ นจติ วทิ ยาศาสตร์ (A)

8.4 ตระหนักถึงความสำคัญในการท่ี - สังเกตพฤติกรรม - แบบสงั เกต - นกั เรยี นมีพฤตกิ รรมการ

จะต้องมีส่วนร่วมรับผิดชอบการ นักเรยี นขณะทำ พฤติกรรมการทำงาน ทำงานกลุ่ม ตอนท่ี 2 อยูใ่ น

อธิบาย การลงความเห็น และการ กจิ กรรมในชนั้ เรยี น กลมุ่ ตอนที่ 2 เกณฑ์ดี

สรุปผลการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ท่ี

นำเสนอต่อหน้าสาธารณชนด้วย

ความถกู ต้อง

186

แบบประเมนิ ใบงาน/ใบกจิ กรรม

รายวิชา ฟิสกิ ส์ 13 รหสั วชิ า ว30213 ภาคเรยี นท่ี 2 ปกี ารศึกษา 2564 ระดับชนั้ มัธยมศึกษาปที ี่ 4
เร่ือง...................................................................................................................ครูผสู้ อน นางจริ าพร หงษ์ทอง

ผลการประเมิน

ท่ี ชือ่ – สกลุ ดมี าก ดี ปานกลาง ปรบั ปรงุ หมายเหตุ

(4) (3) (2) (1)

1 นาย ชนะชัย เทียมแก้ว

2 นาย ชยพล จนั ทร์เลศิ

3 นาย ชโยฑิต เสาโกมทุ

4 นาย ณภทั ร ช่ืนชม

5 นาย บญุ ยกร ประทุมชาติ

6 นาย ประสทิ ธศิ ักด์ิ หดิ เมยี งสงค์

7 นาย พิสษิ ฐ์ พัฒนะพฒุ ิเลศิ

8 นาย ภูมภิ ทั ร นวชาติ

9 นาย วชั รากร อ่อนสุวรรณ

10 นาย อภวิ ฒั น์ ญาตสิ มบรู ณ์

11 นางสาว กมนธดิ า แสนท้าว

12 นางสาว กานดา กันชยั ภมู ิ

13 นางสาว แกว้ เจา้ จอม คงยนื

14 นางสาว ชญาณิศา พิสิฐปภา

15 นางสาว ณัฏฐธิดา สมศรีแสง

16 นางสาว ดุลยาภรณ์ ลาภเกิด

17 นางสาว ธญั ญาลักษณ์ ประจงคา้

18 นางสาว ธาวินี คงกนั กง

19 นางสาว นษิ ฐเนตร์ เทียมไธสง

20 นางสาว ปริมมาดา สพุ นั ดี

21 นางสาว ปรียาวณี า พองชัยภมู ิ

22 นางสาว ปวรศิ า นลิ โท

23 นางสาว ปาณสิ รา จวงเงิน

187

ผลการประเมิน

ที่ ช่อื – สกลุ ดมี าก ดี ปานกลาง ปรบั ปรุง หมายเหตุ

(4) (3) (2) (1)

24 นางสาว พชิ ญ์ชา เพลียซ้าย
25 นางสาว ฟารดิ าย์ สวี าที
26 นางสาว ภทั รพร ศรพี นั ธุ์
27 นางสาว มนัสนันท์ ขันอาษา
28 นางสาว วาณิกา หาญชนะ
29 นางสาว ศิวาพร แนวโอโล
30 นางสาว อรวรรยา อมรชยั กลุ

ลงชอ่ื .........................................ผ้ปู ระเมนิ
(นางจริ าพร หงษท์ อง)
ตำแหนง่ ครู

เกณฑ์การประเมนิ ใบงาน/ใบกจิ กรรม
ระดบั เกณฑ์การใหค้ ะแนน
ดีมาก (4) - เนื้อหาถูกต้อง ครบถ้วน 80% ข้ึนไป หรือ แสดงความเข้าใจปญั หาอยา่ งสมบรู ณ์

คำตอบประกอบดว้ ยทุกประเด็นท่ตี อ้ งการ หรือ แสดงวธิ ีทำถกู ต้อง 80% ขึ้นไป
ดี (3) - เนื้อหาถูกต้อง ครบถ้วน 70 – 79% หรือ แสดงความเขา้ ใจปัญหาค่อนข้างมาก คำตอบ

ปรากฏทุกประเดน็ ทต่ี ้องการ หรือ แสดงวิธที ำถูกต้อง 70 – 79%
ปานกลาง (2) - เน้อื หาถูกต้อง ครบถ้วน 60 – 69% หรือ แสดงความเขา้ ใจปญั หาบางสว่ น คำตอบ

ประกอบด้วยประเดน็ ส่วนใหญ่ทตี่ อ้ งการ หรือ แสดงวิธีทำถกู ต้อง 60 – 69%
ปรับปรงุ (1) - เนอ้ื หาถูกตอ้ ง ครบถว้ น นอ้ ยกวา่ 60% หรอื แสดงความเขา้ ใจปญั หาเพียงเล็กน้อย

ประเด็นสว่ นใหญท่ ต่ี ้องการไม่ปรากฏ หรอื แสดงวิธีทำถกู ต้อง นอ้ ยกว่า 60%

แบบสงั เกตพฤติก
เร่ือง ..................................................

ชน้ั มัธยมศ
ตอนที่ 1 ประเมินด้านทักษะ/กระบวนการ (P)
คำชแี้ จง ใหเ้ ติมเครื่องหมาย ✓ ลงในชอ่ งท่ีตรงกบั ระดบั พฤติกรรมในช้นั เรียน

ข้อ รายการพฤติกรรม กลุ่มท่ี
....

123

1 นักเรยี นมกี ารบันทกึ ผลการอภปิ รายลงในใบกจิ กรรมอยา่ ง
ครบถ้วน

2 นกั เรยี นได้คน้ ควา้ ความรเู้ พิ่มเตมิ จากแหล่งเรยี นรู้

3 นักเรยี นอธบิ ายแนวคิดในการทำกจิ กรรมของกลมุ่ ตนเองให้เพ่ือน
กลุ่มอื่นเข้าใจ

รวม

ผลการประเมนิ

เกณฑ์การให้คะแนน เกณฑ์การตัดสนิ คุณภาพ
ปฏิบัติสมำ่ เสมอ ให้ 3 คะแนน ชว่ งคะแนน 7-9
ปฏิบตั ิพอสมควร ให้ 2 คะแนน ช่วงคะแนน 4-6
ช่วงคะแนน 1-3
ตอนท่ี 2 ปปรฏะิบเมัตนิ นิ ดอ้ ้ายนมคาุณก ธรรมใหจ้ ร1ิยธคระรแมน(นA)

188

กรรมการทำงานกลมุ่
..................................................................
ศกึ ษาปีที่ 4/13

ระดบั พฤตกิ รรม
กลมุ่ ท่ี กลุ่มท่ี กลุ่มที่ กลุม่ ท่ี กลุ่มที่ กลุม่ ที่ กลุ่มที่
.... .... .... .... .... .... ....
3123123123123123123123

ระดับคุณภาพดี ลงชือ่ ........................................ผู้ประเมิน
ระดบั คุณภาพพอใช้ (นางจิราพร หงษ์ทอง)
ระดับคุณภาพปรบั ปรุง
วันท่ี.........เดือน........................พ.ศ.........

ตอนที่ 2 ประเมินด้านคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์ (A)
คำชแี้ จง ใหเ้ ติมเครื่องหมาย ✓ ลงในชอ่ งท่ีตรงกบั ระดบั พฤติกรรมในชนั้ เรยี น

ขอ้ รายการพฤตกิ รรม กลมุ่ ท
....
1 นักเรยี นมสี ่วนรว่ มในกจิ กรรม 12
2 ทำงานเสร็จตามวตั ถปุ ระสงค์ทกี่ ำหนด
3 รว่ มกันอภปิ รายและสรุปผลงานของกลมุ่ ตนเอง
4 ร่วมกันอภปิ รายและสรุปผลงานของกลมุ่ อืน่
5 เก็บวสั ดอุ ุปกรณ์เรียบรอ้ ยหลังเสรจ็ กจิ กรรม

รวม
ผลการประเมนิ

เกณฑ์การใหค้ ะแนน เกณฑ์การตัดสนิ คุณภาพ
ปฏิบตั สิ ม่ำเสมอ ให้ 3 คะแนน ช่วงคะแนน 11-15
ปฏบิ ัติพอสมควร ให้ 2 คะแนน ชว่ งคะแนน 6-10
ปฏิบตั ิน้อยมาก ให้ 1 คะแนน ช่วงคะแนน 1-5

189

ระดบั พฤตกิ รรม
ที่ กล่มุ ที่ กล่มุ ท่ี กลมุ่ ท่ี กลุม่ ที่ กลุ่มที่ กลุ่มที่ กลุ่มที่

.... .... .... .... .... .... ....
3123123123123123123123

ระดบั คุณภาพดี ลงช่ือ........................................ผปู้ ระเมิน
ระดับคุณภาพพอใช้ (นางจิราพร หงษ์ทอง)
ระดบั คุณภาพปรบั ปรุง
วันท.่ี ........เดอื น........................พ.ศ.........

190

9. บนั ทกึ ผลหลังการจดั การเรยี นรู้
............................................................................................................................. ........................................................
.....................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................... .................................................................
.....................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................... ................................................
.................................................................................. ...................................................................................................
............................................................................................................................................................ .........................
................................................................................................................... ..................................................................
.............................................................................................................................................................................. .......
........................................................................................................................... ..........................................................
.....................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................ .........................................
.......................................................................................... ...........................................................................................
.................................................................................................................................................................... .................

ลงช่อื …………………………………………….(ผสู้ อน)
(นางจริ าพร หงษท์ อง)
ครู

10. บันทึกผลการนิเทศแผนการจดั การเรียนร้/ู เสนอแนะ/รับรอง
1. หวั หน้ากลุม่ สาระการเรียนรู้
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ลงชอื่ …………………………………………….
(นายปราโมทย์ อนิ ทรบำรุง)

หัวหน้ากล่มุ สาระการเรียนร้วู ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยีและเทคโนโลยี

191

2. รองผูอ้ ำนวยการกลุ่มบริหารวิชาการ
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ลงชอ่ื …………………………………………….
(นายอาทติ ย์ เรียงสาทร)

รองผู้อำนวยการกลมุ่ บริหารวิชาการ

3. ผ้อู ำนวยการโรงเรยี นชัยภูมิภักดชี มุ พล
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ลงชอื่ …………………………………………….
(นายปรชี า เคนชมภู)

ผอู้ ำนวยการโรงเรยี นชัยภูมภิ ักดชี ุมพล

รายวิชาฟสิ กิ ส์ 13 ว30213 ใบความรู้ท่ี 4 192
ช้นั มธั ยมศึกษาปีที่ 4 เร่อื ง เครื่องกล
จุดประสงค์การเรยี นรู้ท่ี 1-2
ใช้ประกอบแผนจัดการเรียนรูท้ ่ี 10

เครื่องกล คือ เครื่องมือที่สร้างขึ้นมาช่วยเหลือหรืออำนวยความสะดวกในการทำงาน เช่น งานในการยก
ของหนัก เครื่องกลบางชนิดยังช่วยผ่อนแรง หรือช่วยให้ยกของได้โดยใช้แรงน้อยลง เป็นต้น เครื่องกลพื้นฐานที่
จัดเป็นเครื่องกลอย่างง่าย (simple machine) มี 6 ประเภท ได้แก่ คาน ลิ่ม รอก พ้ืนเอียง สกรู ล้อและเพลา
การอธบิ ายว่าเครื่องกลต่าง ๆ ชว่ ยให้ใช้แรงนอ้ ยลงหรือทำงานสะดวกขน้ึ อาจอาศัยหลักการของงาน เนอ่ื งจากงาน
และพลังงานเป็นปริมาณที่คงตัว เครื่องกลจะไม่ช่วยให้เราทำงานได้มากกว่าที่เราทำงานให้กับเครื่องกล แต่อาจ
สญู เสยี งานไปเลก็ นอ้ ย

งานทีท่ ำโดยแรงท่ใี ห้กับเครือ่ งกล = งานทีเ่ คร่ืองกลไดร้ ับ + งานท่ีสญู เสยี ไปกับความเสียดทาน
สำหรบั ระบบเครือ่ งกลท่ดี ี งานของแรงเสียดทานจะน้อยเม่ือเทียบกับงานทเ่ี คร่ืองกลกระทำ จึงประมาณได้
ว่า

งานทีท่ ำโดยแรงท่ใี หก้ บั เครอ่ื งกล = งานท่เี คร่ืองกลไดร้ บั

4.1 การได้เปรยี บเชิงกล (Mechanical Advantage: M.A.)

การผ่อนแรงของเครื่องกลนั้นจะพิจารณาจากค่าการได้เปรียบเชิงกล (Mechanical Advantage: M.A.)

ซ่งึ คืออัตราสว่ นระหวา่ งขนาดของแรงทไ่ี ดจ้ ากเคร่ืองกล ( ) ต่อขนาดของแรงท่ใี ห้กับเครือ่ งกล ( ) หรอื

. . = (1)

หรอื หาไดจ้ ากอัตราส่วนระหว่างระยะทางทเี่ ราออกแรงทำงาน ( ) ตอ่ ระยะทางของงานท่ีได้ ( ) หรือ

. . = (2)



ถา้ M.A. > 1 แสดงวา่ ไดเ้ ปรียบเชงิ กล เครอื่ งกลนนั้ ช่วยผอ่ นแรง

ถา้ M.A. = 1 แสดงว่าเครือ่ งกลนั้นไมช่ ่วยผ่อนแรง แต่ชว่ ยใหท้ ำงานไดส้ ะดวกขนึ้

ถา้ M.A. < 1 แสดงว่าเสยี เปรียบเชงิ กล เครอื่ งกลนัน้ ไมช่ ่วยผอ่ นแรง

4.2 ประสิทธภิ าพของเคร่อื งกล (Efficiency of Machine)
การเปรียบเทียบความสามารถในการทำงานของมนุษย์หรือเครื่องจักรกลใด ๆ เรามักบอกในรูปของ
ประสิทธิภาพ เครื่องกลที่มีประสิทธิภาพสูงย่อมดีกว่าเครื่องกลประเภทเดียวกันที่มีประสิทธิภาพต่ำกว่า
ประสิทธิภาพของเครอื่ งกลหาไดจ้ าก

193

งานท่ีไดร้ ับจากเครื่องกล
ประสิทธภิ าพของเครอ่ื งกล = งานทีใ่ ห้กับเครอ่ื งกล × 100%

= × 100% (3)


ในทางอุดมคติจะถือว่าในการทำงานหรือการถ่ายโอนพลังงานจากพลังงานหนึ่งไปเป็นพลังงานอีกอย่าง

หนึ่งจะไม่มีการสูญเสียพลังงาน ดังนั้นกำลังที่ให้กับเครื่องกลจะเท่ากับกำลังที่ได้รับจากเครื่องกล นั่นคือ

ประสิทธิภาพของเครื่องกลจะเท่ากับ 1 และถ้าคิดเป้นร้อยละจะได้เท่ากับ 100 แต่ในทางปฏิบัติจะมีการสูญเสีย

พลังงานไปภายนอกระบบเสมอ ประสิทธิภาพของเครื่องกลหรือเครื่องใช้ต่าง ๆ จึงมีค่าน้อยกว่า 1 หรือน้อยกว่า

100 เปอรเ์ ซน็ ต์

4.3 หลักการของงานกับเครอื่ งกล

เราสามารถพิจารณาเครอื่ งกลอยา่ งงา่ ย ซงึ่ มี 6 ประเภทด้วยกนั ดงั นี้

4.3.1 รอก

รอกเป็นเครื่องกลท่ชี ่วยการทำงานและเปล่ยี นทิศทางของการออกแรง และใชเ้ พ่ือยกของข้นึ ทสี่ งู

หรอื หยอ่ นทีต่ ำ่ ได้ เปน็ เคร่อื งกลทีน่ ยิ มใชม้ ากในโรงงานและในงานสนาม เช่น การซ่อมเครอ่ื งยนต์ การซ่อมหรือวาง

ท่อประปา ท่อระบายน้ำ จะเห็นว่ามีการใช้รอกช่วยในการยกวัสดุที่มีมวลมาก ๆ รอกนี้มักจะติดตั้งอยู่กับปั้นจ่ัน

หรือคาน รอกแบ่งไดเ้ ปน็ 3 แบบ คือ

1) รอกเดี่ยวตายตัว เป็นรอกที่ไม่ช่วยในการผ่อนแรง แต่มีความสะดวกในการทำงานและเปลี่ยน

ทศิ ทางของแรง นน่ั คือ งานทีใ่ หก้ ับรอกเท่ากับงานท่ไี ดร้ บั จากรอก E = W หรือ =

การไดเ้ ปรียบเชงิ กล M.A = = 1 (4)

2) รอกเดีย่ วเคลือ่ นที่ เป็นรอกเดี่ยวทีช่ ่วยผ่อนแรงได้คร่ึงหนงึ่ น่นั คอื งานทใี่ หก้ บั รอกเป็นคร่ึงหน่ึง

ของงานที่ได้รับจากรอก = หรือ = จะได้ว่า = นั่นคือ เราสามารถยกวัตถุขึ้นโดยออกแรงดึง
22 2
เชอื กเพียงครค่งหนง่ึ ของน้ำหนกั วัตถเุ ทา่ นัน้

การไดเ้ ปรยี บเชิงกล M.A = = = 2 (5)
/2

3) รอกพ่วง การใชร้ อกเดี่ยวหลาย ๆ ตัว มาชว่ ยกันและมีการจัดตวั รอกไว้ในลกั ษณะตา่ ง ๆ

194






2

=
=

(a) รอกเดีย่ วตายตัว (b) รอกเด่ยี วเคลอื่ นที่ (c) รอกพ่วง
รปู ท่ี 1 (a) รอกเดี่ยวตายตัว (b) รอกเดย่ี วเคลื่อนที และ (c) รอกพว่ ง

4.3.2 คาน
คาน คือ วัตถุแท่งยาวมีจุดที่เป็นจุด ℎ
หมุน เรียกว่า จุดฟัลครัม (Fulcrum) ส่วนประกอบใน รูปท่ี 2 ตวั อยา่ งเคร่ืองกลประเภทคาน
การทำงานของคาน มีดงั นี้
- จุดหมุน คือ จุดฟัลครัม (Fulcrum)
โดยคานจะมีการหมนุ หรือเคลอื่ นที่รอบจดุ น้ี (F)
- แรงพยายาม (Effort force) คือ แรง
ทใ่ี ชก้ ระทำตอ่ คานแล้วคานเคล่อื นทร่ี อบจดุ หมุน (E)

- แรงต้านทาน (Load) คอื แรงทีว่ ตั ถกุ ระทำกบั คานแลว้ ทำใหว้ ตั ถุเคลอ่ื นทร่ี อบจุดหมนุ (W)

- แขนของแรงพยายาม (Effort arm) คอื ระยะทางจากจุดหมุนถงึ แรงพยายาม

- แขนของแรงต้านทาน (Load arm) คอื ระยะทางจากจดุ หมุนถึงแรงต้านทาน

การทำงานของคานใช้หลักของงาน เชน่ เดยี วกบั การทำงานของรอก กลา่ วคือ มีแรงกดปลายคานในทิศทางลงเพอ่ื

ยกวัตถขุ น้ึ ดงั รปู ท่ี 2 ซึ่งเป็นการออกแรง ⃑ มีการกระจดั ⃑ ทำใหว้ ตั ถมุ วล m มกี ารกระจดั ℎ⃑⃑ ถ้าไม่มกี ารสญู เสีย

พลงั งาน จากกฎการอนุรักษ์พลังงานจะได้

งานที่ให้กบั คาน = งานทีค่ านยกวัตถุ

= ℎ (6)

การไดเ้ ปรียบเชงิ กล M.A = = (7)
ℎ

เราสามารถจำแนกคานไดเ้ ป็น 3 ประเภท คอื

คานอันดับที่หนึ่ง คือ มีจุดฟัลครัมหรือจุดหมุนอยู่ระหว่างแรงพยายามกับแรงต้านทาน เช่น

กระดานหก คมี ตดั ลวด ชะแลง เปน็ ต้น

195

คานอันดับที่สอง คือ จะมีแรงต้านทานอยู่ระหว่างแรงพยายามกับจุดฟัลครัมหรือจุดหมุน เช่น
รถเขน็ ดินเคร่ืองตัดกระดาษ เป็นต้น

คานอันดับที่สาม จะมีแรงพยายามอยู่ระหว่างแรงต้านทานกับจุดฟัลครัมหรือจุดหมุน เช่น
ตะเกยี บ ไม้กวาด เปน็ ต้น

4.3.3 ลอ้ กบั เพลา

ล้อกับเพลาเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของเครื่องจักรกลชนิดต่าง ๆ ไม่

ว่าจะเป็น รถยนต์ เครื่องกลึง สว่านไฟฟ้า เลื่อยไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า พัดลม เครื่อง

ผสมอาหาร ฯลฯ เพราะการทำงานของเครื่องจักรนั้นจะใช้การหมุนเป็นส่วนใหญ่เพราะ

ต้นกำลงั ทใี่ ชค้ ือเคร่อื งยนต์ กงั หนั นำ้ กงั หนั ไอน้ำ กังหนั แก๊ส และมอเตอรไ์ ฟฟา้ ซง่ึ ทำงาน

ด้วยการหมุนทั้งสิ้น การนำกำลังจากต้นกำลังมาใช้งานก็ต้องใช้ระบบล้อกับเพลา

ระบบเกยี ร์ ระบบสายพาน มาช่วยในการทำงาน ดงั แสดงในรปู ท่ี 3 รปู ท่ี 3 ลอ้ กบั เพลา

ถา้ ออกแรง ⃑⃑ ⃑1⃑ ใหก้ ับเครอ่ื งกลมีการกระจดั ⃑ ⃑ ⃑1⃑ เครื่องกลทำให้เกิด
แรง ⃑⃑ ⃑2⃑ มีการกระจัด ⃑ ⃑ ⃑2⃑ ถ้าไม่มีการสูญเสียพลงั งาน จากกฎการอนรุ กั ษ์พลงั งานจะได้

งานทใ่ี ห้กับล้อ = งานท่ีไดจ้ ากเพลา

1 1 = 2 2 (8)

1(2 ) = 2(2 )
การไดเ้ ปรยี บเชิงกล M.A = 2 =
1 (9)

การผอ่ นแรงจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับรัศมีของล้อและเพลา ถ้าต้องการผ่อนแรงมาก ล้อต้องใหญ่

หรอื มรี ัศมีมาก และเพลาตอ้ งเลก็ หรือมรี ัศมีน้อย

4.3.4 พืน้ เอยี ง

พื้นเอียงเป็นเครื่องกลที่มีอยู่ทั่วไปจนเราไม่เคยนึกว่าเป็น

เครื่องกล เช่น ถนนที่ขึ้นและลงจากที่สูง บันได ทางขึ้นและลงจากเนิน ฯลฯ ถ้า

ไม่มีทางเหล่านี้ การนำวัตถุ เช่น รถยนต์ ตัวคน สิ่งของที่มีมวลมากขึ้นไปยัง

ตำแหนง่ ทส่ี งู หรือตำ่ จากเดิมตอ้ งใช้แรงอยา่ งมากดังรปู ท่ี 4 รปู ที่ 4 พื้นเอยี ง

การมถี นนเอียง บันได ชว่ ยใหก้ ารเคล่ือนท่ไี ปยังทีส่ ูงกวา่ หรือต่ำกว่าเป็นไป

ไดง้ า่ ย ไมต่ อ้ งใช้อปุ กรณห์ รอื เครื่องกลอ่ืนใดมาช่วย ถา้ ไม่มีการสูญเสยี พลงั งาน จากกฎการอนรุ กั ษ์พลังงานจะได้

งานทใ่ี ช้ดงึ วัตถุ = งานที่ใช้ในการดึงวตั ถุข้นึ ในแนวดิ่ง

= ℎ (10)

การได้เปรียบเชงิ กล M.A = = (11)
ℎ

196

4.3.5 สกรู

สกรูเป็นเครื่องกลที่มีหลักการทำงานคล้ายกับพื้นเอียง กล่าวคือ ⃑ ⃑
แทนที่จะให้วัตถุเคลื่อนที่บนพื้นเอีบง ก็ให้สกรูเป็นตัวเคลื่อนที่แทน ตัวอย่างที่พบ R
เห็นกันทั่วไปคือการใช้แม่แรงยกรถแบบสกรู (ยังมีแม่แรงแบบไฮดรอลิก ซึ่งการ

ทำงานแตกต่างจากสกรู) เมื่อออกแรง ⃑ ที่ปลายคานซึ่งมีรัศมี เพื่อยกวัตถุมวล h
m โดยมรี ะยะเกลยี วเทา่ กบั ดังรปู ที่ 5

ถา้ ไมม่ กี ารสูญเสยี พลงั งาน จากกฎการอนรุ ักษ์พลงั งานจะได้

งานทใี่ ชห้ มนุ สกรู 1 รอบ = งานทใ่ี ช้ในการยกวตั ถใุ นแนวด่ิงไดร้ ะปู ยทะ่ี 51สเกลรูียว

× 2 = ℎ (12)

การไดเ้ ปรียบเชิงกล M.A = = 2 (13)
ℎ
นอกจากยกรถแล้ว สกรูที่ใช้กันมากในโรงงานและอุปกรณ์ทั่วไป เช่น นอตยึดคานไม่เข้ากับเสา

ปากกาจับช้นิ งานตะไบ งานเจาะ สกรูยดึ เคร่ืองยนต์ นอ็ ตยึดวสั ดุต่าง ๆ เข้าดว้ ยกนั

4.3.6 ลม่ิ

ล่มิ เปน็ เคร่ืองกลรูปร่างสามเหลี่ยม ใช้สำหรบั ทำให้วัตถุแยกออก

จากกัน ใช้หนุนวัตถุ หรือใช้ตรึงวัตถุให้อยู่กับที่ก็ได้ ดังรูปที่ 6 เมื่อออกแรง ⃑
กระทำต่อล่ิมใหเ้ คลื่อนทีเ่ ขา้ ไปในเน้ือวัตถเุ ป็นระยะ ทำใหว้ ัตถุแยกออกจากกัน

เป็นระยะ โดยมีแรงต้านภายในเนื้อวัสดุเท่ากับ ถ้าไม่มีการสูญเสียพลังงาน
จากกฎการอนรุ กั ษ์พลังงานจะได้

งานทใี่ หก้ บั ลิ่ม = งานทไ่ี ดจ้ ากลิ่ม

= (14)

การได้เปรียบเชิงกล M.A = = (15) รปู ที่ 6 ล่มิ


จะเห็นวา่ ถา้ ใหค้ วามยาวของล่ิมมาก ๆ เมอื่ เทยี บความกว้างของสันล่ิม จะทำให้เราสามารถเจาะ

เข้าไปหรือแยกเนื้อวัตถุออกจากกันได้ง่ายโดยออกแรงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น เช่นการใช้เข็มทิ่มเข้าไปในเนื้อวัตถุ

ตวั อย่างเครอ่ื งมอื เครื่องใช้ที่ใชห้ ลักการของล่ิม เช่น ขวาน มดี เข็ม ส้อม ตะปู เปน็ ตน้

รายวิชาฟสิ ิกส์ 13 ว30213 ใบงานที่ 10 197
ชัน้ มธั ยมศกึ ษาปีท่ี 4 เรอื่ ง เครือ่ งกล
จุดประสงค์การเรยี นรู้ที่ 2
ใช้ประกอบแผนจัดการเรยี นรูท้ ี่ 10

ชอ่ื ......................................................................................เลขที.่ ....................ชน้ั มัธยมศึกษาปที ี่ 4/........

การผอ่ นแรงของเคร่ืองกลพจิ ารณาไดจ้ ากการไดเ้ ปรียบเชิงกล (Mechanical advantage : M.A)

ถ้า M.A > 1 ชว่ ยผ่อนแรง . = =



ถ้า M.A = 1 ไมช่ ว่ ยผ่อนแรง แต่ทำงานสะดวกข้ึน

ถ้า M.A < 1 ไมช่ ่วยผอ่ นแรง

ประสทิ ธภิ าพของเครอ่ื งกล = งานทีไ่ ด้รับจากเครอ่ื งกล × % = × % = × %
งานที่ให้เครอ่ื งกล


1. จากรูป ประสิทธภิ าพของรอกเดีย่ วตายตวั มีค่าเท่าใด
ก. 50 % ข. 60 % ค. 70 % ง. 80 %

2. จากรปู ประสิทธภิ าพของรอกเดี่ยวเคล่ือนที่มคี า่ เท่าใด
ก. 75 % ข. 67 % ค. 50 % ง. 40 %

198

3. เม่ือออกแรงงัดค้อน F = 80 นิวตัน ทำให้ค้อนเอียงไปจากแนวเดิม 0.05 เมตร
พร้อมกันน้ันหัวค้อนจะงัดหัวตะปูขึ้นมาจากพื้นได้ 0.01 เมตร ดังรูป ถ้าแรงงัดหัว
ตะปูมขี นาดเทา่ กบั W = 300 นิวตนั จงหาประสทิ ธิภาพของเครื่องกลน้ี

ก. 50.00 % ข. 62.50 % ค. 75.00 % ง. 80.00 %

4. ถา้ ใช้พ้ืนเอียงผิวเกล้ียงดังรูป เปน็ เครื่องกลอนั หน่ึงประสิทธภิ าพของเคร่ืองกล
อนั นี้ มคี า่ เท่าใด

ก. 75 % ข. 67 % ค. 50 % ง. 40 %

5. เครอื่ งกลแบบสกรูมีแขนหมุนยาว 50 เซนติเมตร และมีระยะเกลยี ว 3 มลิ ลิเมตร ถา้ ออกแรงหมนุ สกรู 3 นวิ ตัน
จะสามารถยกนา้ หนักได้มากที่สุด 2200 นิวตนั จงหาประสทิ ธิภาพของเครื่องกลน้ี

ก. 90 % ข. 70 % ค. 50 % ง. 40 %

199

6. ลม่ิ ยาว s=0.2 m เมอ่ื ออกแรงตอก F=400 N ตอกเข้าแท่งไม้
จะทำใหเ้ นื้อไมแ้ ยกออกหา่ ง s=0.05 m ถา้ แรงต้านเน้ือไมม้ ีค่า
เทา่ กับ W=1200 N จงหาประสทิ ธภิ าพเครื่องกลนี้

รายวิชา ว30213 ฟิสิกส์ 13 200
ระดับชน้ั มัธยมศึกษาปีท่ี 4
เร่อื ง โมเมนตัม แผนการจัดการเรียนรู้ท่ี 11
ผู้สอน นางจริ าพร หงษท์ อง
กลุ่มสาระการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี
หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 โมเมนตัมและการชน
เวลา 2 คาบ
วนั ท่ี.......เดอื น...............พ.ศ.........คาบท.่ี ........

1. สาระการเรยี นร้/ู มาตรฐานการเรียนรู้
สาระฟสิ กิ ส์
มาตรฐาน ว 6.1 เข้าใจธรรมชาติทางฟิสิกส์ ปริมาณและกระบวนการวัด การเคลื่อนที่แนวตรง แรงและ

กฎการเคลอื่ นท่ขี องนิวตัน กฎความโน้มถ่วงสากล แรงเสียดทาน สมดุลกลของวัตถุ งานและกฎการอนรุ ักษพ์ ลังงาน
กล โมเมนตัมและกฎการอนุรกั ษโ์ มเมนตมั การเคลอื่ นท่ีแนวโค้ง รวมท้งั นำความร้ไู ปใชป้ ระโยชน์

2. ผลการเรยี นรู้
7. อธิบาย และคำนวณโมเมนตัมของวัตถุ และการดลจากสมการและพื้นที่ใต้กราฟความสัมพันธ์ระหว่าง

แรงลพั ธก์ ับเวลา รวมทง้ั อธบิ ายความสมั พันธร์ ะหวา่ งแรงดลกบั โมเมนตัม

3. สาระสำคญั
โมเมนตัม (momentum) เป็นปริมาณบอกสภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุ เป็นปริมาณเวกเตอร์ที่มีทิศทาง

เดียวกับทศิ ทางของความเรว็ โมเมนตัมของวัตถุหาได้จากผลคูณของมวลและความเร็ว หรือ ⃑ = ⃑ โมเมนตัมมี
หนว่ ยเปน็ กโิ ลกรัม เมตรตอ่ วนิ าที

4. จุดประสงคก์ ารเรียนรู้
4.1 อธบิ ายความหมายของโมเมนตัม และนำไปอธิบายเหตุการณใ์ นชีวติ ประจำวนั ได้ (K)
4.2 หาโมเมนตมั ของวัตถเุ มอ่ื กำหนดมวลและความเรว็ ของวตั ถใุ ห้ (K)
4.3 บันทกึ และอธบิ ายการสงั เกตและการลงความเห็นจากขอ้ มลู อยา่ งมเี หตุผล (P)
4.4 ตระหนักถึงความสำคัญในการที่จะต้องมีส่วนร่วมรับผิดชอบการอธิบาย การลงความเห็น และ

การสรปุ ผลการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตร์ ท่ีนำเสนอต่อหนา้ สาธารณชนด้วยความถูกต้อง (A)

201

5. สาระการเรียนรู้
เราทราบกนั แลว้ วา่ วัตถุที่กำลังเคล่ือนทจี่ ะมีพลังงานจลน์ วตั ถุใดมพี ลงั งานจลน์มากจะมีความเร็วหรือมวล

มาก วัตถุใดมีพลังงานจลน์น้อยจะมีความเร็วหรือมวลน้อย และวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่จะมีคุณสมบัติข้อหนึ่งคือ
พยายามเคล่ือนที่ไปข้างหน้าตลอดเวลา วัตถทุ เ่ี คลื่อนที่ดว้ ยความเรว็ คงที่ แรงลัพธท์ ี่กระทำกับวัตถุเป็นศูนย์ แต่ถ้า
จะให้วัตถุที่เคลื่อนที่หยุดลง เราจะต้องออกแรงกระทำกับวัตถุ และแรงนั้นจะต้องเป็นแรงต้านคือมีทิศตรงข้ามกบั
ทิศการเคลอ่ื นท่ขี องวตั ถุ ถ้าเราใช้มือตา้ นการเคลอื่ นที่ของวัตถุก้อนหน่งึ ซ่ึงมคี วามเร็วมาก และวัตถุอีกกอ้ นหน่ึงซึ่งมี
มวลเท่ากันแต่มีความเร็วน้อย เราจะรู้สึกออกแรงต้านไม่เท่ากัน วัตถุที่มีความเร็วมากจะต้องใช้แรงต้านมากกว่า
และถ้าเราใชม้ ือต้านการเคลื่อนที่ของวัตถสุ องก้อนซึง่ มคี วามเรว็ เท่ากัน แต่วัตถกุ อ้ นหนึ่งมีมวลมากกว่าวัตถุอีกก้อน
หนึ่ง วัตถุที่มีมวลมากต้องใชแ้ รงตา้ นมากกวา่ วัตถุที่มีมวลน้อย ฉะนั้นเราสามารถบอกได้วา่ ในการเคลื่อนทีข่ องวัตถุ
จะใช้แรงมากหรือน้อย ขึ้นกับมวลและความเร็วของวัตถุ ถ้าเรานำมวลคูณกับความเร็วของวัตถุเราเรียกค่าที่ได้ว่า
โมเมนตมั ของวตั ถุ

โมเมนตัม (Momentum, ⃑ ⃑ ) เป็นปริมาณหนึ่งซึ่งบอกสภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุ หรือปริมาณที่บอก
ความพยายามของวัตถุที่จะเคลื่อนที่ไปข้างหน้า หาได้จากผลคูณระหว่างมวล ( ) กับความเร็ว ( ⃑ ) เป็นปริมาณ
เวกเตอร์ที่มีทิศตามทิศทางเดียวกันกับทิศทางของความเร็วในการที่จะทำให้วัตถุหยุดนิ่ง มีหน่วยเป็น กิโลกรัม.
เมตร/วนิ าที (kg.m/s) วัตถุทีม่ โี มเมนตมั มากจะทำให้หยดุ การเคล่อื นทยี่ ากกว่าวตั ถุที่มีโมเมนตัมน้อย

เมือ่ ⃑ คือ โมเมนตัมของวัตถุ ⃑ = ⃑
คือ มวลของวัตถุ
⃑ คือ ความเรว็ ของวัตถุ มีหนว่ ยเปน็ kg.m/s
มหี น่วยเป็น kg
มีหนว่ ยเปน็ m/s

6. กระบวนการจัดการเรียนรู้
6.1 ข้นั สรา้ งความสนใจ (15 นาท)ี
6.1.1 ครูให้นักเรยี นดวู ดี ีโอเกย่ี วกับการเลน่ กฬี าฟุตบอลเพ่ือนำเข้าสู่บทเรยี นเรื่องโมเมนตมั โดยครูให้

นกั เรียนสังเกตการออกแรงรบั ลูกบอลเมื่อนักกีฬาส่งลูกบอลให้เพือ่ น และการรับลกู บอลของผรู้ ักษาประตู แล้วถาม
นกั เรยี นดังนี้

202

(ก) นักกฬี าฟุตบอลกำลังเตะลูกโทษ (ข) ผ้รู กั ษาประตูกำลังใช้มอื รับลกู บอล

(ค) นกั กีฬาฟุตบอลกำลงั เตะลกู เขา้ ประตู (ง) ผ้รู กั ษาประตูกำลงั ใชเ้ ท้ารับลูกบอล

รปู ที่ 1 วดี ีโอการแขง่ ขนั ฟุตบอล

(จ) นักกีฬาเตะลกู บอลสง่ ใหเ้ พอ่ื น (ฉ) เพ่ือนใช้เท้าหยดุ ลูกบอล

รปู ที่ 1 วดี ีโอการแขง่ ขันฟุตบอล (ตอ่ )

- จากวีดีโอเป็นการแขง่ ขนั กฬี าฟุตบอลระหวา่ งทีมชาติไทยและมาเลเซีย เมื่อผู้เลน่ สง่ บอลในลักษณะ
แตกต่างกัน (เร็วและช้า) จากการสังเกตการออกแรงรับลูกบอลที่เคลื่อนที่ในลักษณะแตกต่างกันของผู้ เล่นและ
ผรู้ ักษาประตู นกั เรยี นคิดว่าการออกแรงรับลูกบอลแต่ละคร้ังมคี วามแตกตา่ งกนั หรือไม่ อย่างไร

203

(แนวคำตอบ: แตกต่างกัน เมื่อผู้เลน่ ออกแรงเตะลกู บอลน้อย ทำใหล้ กู บอลเคลือ่ นทชี่ า้ ผ้รู ับสามารถ
ออกแรงรับเพื่อให้ลูกบอลหยุดโดยใช้แรงน้อย เมื่อผู้เล่นออกแรงเตะลูกบอลมาก ทำให้ลูกบอลเคลื่อนที่เร็ว ผู้รับ
ต้องออกแรงรบั เพ่ือใหล้ ูกบอลหยุดโดยใชแ้ รงมาก)

- หากพิจารณาการเตะลูกบอลด้วยความเร็วเท่ากัน และเปรียบเทียบระหว่างการเตะลูกบอล
มาตรฐานเหมือนในสนามแข่ง และการเตะลูกบอลพลาสติกของเด็กเล่น (มวลของลูกบอลต่างกัน) นักเรียนคิดว่า
ผรู้ ับบอลจะออกแรงในการรับบอลเพื่อใหล้ กู บอลหยดุ นิ่งเทา่ กนั หรือไม่

(แนวคำตอบ: ไมเ่ ทา่ กัน)
- ออกแรงรับลูกบอลไม่เทา่ กันอยา่ งไร
(แนวคำตอบ: ลูกบอลมาตรฐานมีมวลมากกว่าต้องออกแรงในการรับลูกบอลมากกว่า ส่วนลูกบอล
พลาสตกิ เบากวา่ ตอ้ งออกแรงในการรบั น้อยกวา่ ลกู บอลมาตรฐาน)

6.2 ข้ันสำรวจและค้นหา (15 นาที)
6.2.1 ครูแบ่งนักเรียนออกเป็น 12 กลุ่ม แต่ละกลุ่มทำการศึกษาการรับถุงทรายในกรณีต่าง ๆ ดังนี้

- ใช้มือรับถุงทราย 1 ถุง ที่ตกลงมาในแนวดิ่งอย่างอิสระที่ความสูงแตกต่างกัน โดยทำการทดลอง
ปล่อยถุงทรายที่ความสูงจากมือ 0.5 เมตร และความสูง 1 เมตร ขณะรับถุงทรายนักเรียนต้องให้มือที่รับอยู่ใน
ตำแหนง่ เดมิ (ไม่เคลอื่ นท)่ี หลงั จากน้นั ทำการเปรยี บเทยี บแรงทีม่ ือใชใ้ นการตา้ นให้ถงุ ทรายหยุดน่ิง

- ใช้มือรับถุงทรายที่ตกลงมาในแนวดิ่งอย่างอิสระที่ระดับความสูงจากมือเท่ากัน โดยทำการทดลอง
ปล่อยถุงทรายที่ความสูงจากมือ 0.5 เมตร และทำการรับถุงทราย 1 ถุง และ 2 ถุงตามลำดับ ขณะรับถุงทราย
นกั เรยี นต้องให้มือท่ีรับอย่ใู นตำแหนง่ เดิม (ไมเ่ คลอื่ นท่ี) หลงั จากน้นั ทำการเปรียบเทยี บแรงที่มือใช้ในการต้านให้ถุง
ทรายหยดุ นงิ่

6.2.2 นักเรียนแต่ละกลุ่มเขียนผลการทดลองและสรุปผลการทดลองลงในกระดาษชาร์ต เพื่อใช้
ประกอบการอธิบายให้เพอ่ื นกลมุ่ อ่ืนฟงั

6.3 ข้นั อธิบายและลงข้อสรุป (30 นาท)ี
6.3.1 ครูสุ่มนักเรยี นออกมานำเสนอผลการทดลองให้เพ่ือนกลุม่ อ่นื ฟังหน้าชั้นเรยี นจำนวน 2-3 กลุ่ม
6.3.2 ครูถามนกั เรียนเพอ่ื นำไปสูก่ ารสรปุ ผลการทดลอง ดงั นี้
- ในการทดลองรับถงุ ทราบทรี่ ะดับความสงู ต่างกนั คอื 0.5 เมตร และ 1 เมตร ท่รี ะดบั ความสงู เทา่ ใด

ตอ้ งใชแ้ รงตา้ นให้ถุงทรายหยุดนง่ิ มากกวา่ กัน
(แนวคำตอบ: ที่ระดับความสูง 1 เมตร ต้องออกแรงที่มือในการต้านถุงทราย 1 ถุง ให้หยุดนิ่ง

มากกว่าท่รี ะดับความสงู 0.5 เมตร)

204

- เมอ่ื ทำการทดลองใช้มือรับถุงทราย 1 ถุง และถุงทราย 2 ถงุ ให้หยดุ นิ่งที่ระดับควมสงู เดียวกัน คือ
0.5 เมตร กรณีใดทต่ี อ้ งออกแรงต้านที่มือมากกว่ากนั

(แนวคำตอบ: ถุงทราย 2 ถุงต้องออกแรงต้านมากกว่าถุงทราย 1 ถงุ )
6.3.3 ครูและนกั เรียนร่วมกนั อภปิ รายผลการทดลอง ดงั นี้
- ในการรับถุงทรายจะพบว่ามวลของถุงทรายมากกว่าจะทำให้ถุงทรายมีความพยายามใน
การเคลื่อนที่ไปข้างหน้ามากกว่า เมื่อใช้มือรับถุงทรายเราจึงออกแรงต้านในการหยุดถุงทรายมากกว่า และท่ี
ความสงู มากกว่าถุงทรายจะมคี วามพยายามเคล่ือนที่ไปข้างหน้ามากกวา่ เม่ือออกแรงต้านถงุ ทรายใหห้ ยุดจึงต้องใช้
แรงต้านที่มือมากกว่า ปริมาณที่บอกสภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุหรือบอกสภาพการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า เรียกว่า
“โมเมนตมั ” เปน็ ปรมิ าณเวกเตอร์ ใช้สัญลกั ษณ์ ⃑
6.3.4 ครูถามนกั เรียนเพื่อนำเขา้ สู่ความสมั พนั ธร์ ะหว่างโมเมนตัม มวล และความเรว็ ดังนี้
- จากการทดลองนกั เรยี นคิดวา่ โมเมนตมั จะมากหรอื น้อยข้ึนอยู่กับอะไรบ้าง

(แนวคำตอบ: ขน้ึ อย่กู บั มวลของวตั ถแุ ละความสูง)
- เพราะเหตใุ ดทรี่ ะดบั ความสูงต่างกนั จงึ ทำใหโ้ มเมนตมั ต่างกัน เมื่อมวลของวตั ถุเทา่ กัน
(แนวคำตอบ: นักเรียนตอบไดอ้ ยา่ งอสิ ระ)
- ทรี่ ะดบั ความสูงก่อนปล่อยถงุ ทราย ณ ตำแหนง่ น้ีถุงทรายมีพลังงานอะไรบา้ ง
(แนวคำตอบ: มีพลังงานศกั ย์เนื่องจากวัตถุอยู่สงู จากมอื ซึ่งเปน็ ตำแหน่งอา้ งอิง)
- ความสูงต่างกนั ทำใหพ้ ลังงานศักยต์ ่างกันหรอื ไม่ อยา่ งไร
(แนวคำตอบ: ความสูงต่างกันทำให้วัตถุมีพลังงานศักย์ต่างกัน โดยวัตถุที่มีความสูงจากมือมากจะมี
พลังงานศักยม์ ากกว่าวัตถุท่มี ีความสงู จากมือนอ้ ย)
- เมื่อถงุ ทรายเคลือ่ นท่ีมาถึงมอื ขณะที่รับมีพลงั งานอะไรบ้าง
(แนวคำตอบ: มพี ลงั งานจลน์)
- จากกฎการอนุรักษ์พลังงานกลา่ วว่าพลงั งานไม่มีการสูญหาย แต่สามารถเปลี่ยนรูปได้ แสดงว่าก่อน
ถึงมือพลังงานศักย์ทั้งหมดเปลี่ยนมาเป็นพลังงานจลน์ เมื่อความสูงมาก พลังงานศักย์มาก เปลี่ยนไปเป็นพลังงาน
จลน์มาก แสดงว่ายิ่งสูงความเร็วที่ถุงทรายกระแทกที่มือมีค่ามาก ดังน้ันแรงกระแทกหรือโมเมนตัมที่มือขึ้นอยู่กับ
อะไรบ้าง
(แนวคำตอบ: โมเมนตัมขึ้นอยู่กับมวลและความเร็วของวัตถุ โดยมวลมาก โมเมนตัมมาก ความเร็ว
มาก โมเมนตัมมาก)
จนไดข้ อ้ สรุปว่า โมเมนตัมหาไดจ้ ากผลคูณระหวา่ งมวลกับความเร็วของวัตถุ เป็นปริมาณเวกเตอร์ มี
ทิศทางเดยี วกนั กบั ทศิ ทางของความเรว็
6.3.5 นักเรียนสรุปความรูเ้ รอื่ งโมเมนตัม โดยสรุปความหมายของโมเมนตัมลงในใบงานท่ี 11 ข้อท่ี 1

205

6.4 ข้นั ขยายความรู้ (30 นาท)ี
6.4.1นักเรียนนำความรู้เกี่ยวกับโมเมนตัมไปอธิบายเหตุการณ์ในชีวิตประจำวัน ในใบงานที่ 11 ข้อที่

2-4
6.4.2 นักเรียนนำความรู้ที่ได้ไปแก้โจทย์ปัญหาในใบงานที่ 11 ข้อที่ 5-7 และให้นักเรียนแต่ละกลุ่ม

รว่ มกนั อภปิ รายวิธกี ารแก้โจทย์ปัญหา

6.5 ขั้นประเมนิ ผล (10 นาที)

6.5.1 ครูประเมินผลการจัดกิจกรรมการเรียนรู้จากการตอบคำถาม การนำเสนอ และการทำใบงาน

ของนกั เรยี น

7. วัสดุอุปกรณ์ สื่อและแหล่งการเรียนรู้

7.1 หนังสือเรียนรายวิชาเพิม่ เติม ฟิสกิ ส์ เล่ม 2 7.5 ถุงทราย

7.2 ใบความรู้ท่ี 5 เรอ่ื ง โมเมนตมั 7.6 ไม้เมตร

7.3 ใบงานท่ี 11 เรื่อง โมเมนตัม 7.7 กระดาษชารต์

7.4 วีดโี อไฮไลท์การแข่งขนั ฟตุ บอลระหว่างไทยกับมาเลเซยี 7.8 ปากกาเมจิก

8. การวดั ผลและประเมนิ ผลการเรยี นรู้

เป้าหมาย วิธีการวัด เครอ่ื งมือวดั เกณฑก์ ารประเมนิ

ดา้ นความรู้ (K) - นักเรียนมากกว่าร้อยละ 80
อธิบายได้ถกู ต้อง
8.1 อ ธ ิ บ า ย ค ว า ม ห ม า ย ข อ ง - การตอบคำถามของ - คำถามในช้ันเรยี น - คะแนนเฉล่ยี จากการทำใบงานที่
11 ข้อ 1-4 มากกว่าร้อยละ 80
โมเมนตัม และนำไปอธิบาย นักเรียนในช้ันเรียน - คะแนนเฉลยี่ จากการทำใบงานท่ี
11 ขอ้ 5-7 มากกว่ารอ้ ยละ 80
เหตกุ ารณ์ในชวี ิตประจำวันได้ - ตรวจใบงาน - ใบงานที่ 11
- นกั เรยี นมีพฤติกรรมการทำงาน
8.2 หาโมเมนตัมของวัตถุเมื่อ - ตรวจใบงาน - ใบงานท่ี 11 กล่มุ ตอนท่ี 1 อยู่ในเกณฑ์ดี
- ใบงานท่ี 11
กำหนดมวลและความเร็วของ

วตั ถุให้

ดา้ นทกั ษะกระบวนการทาง

วทิ ยาศาสตร์ (P)

8.3 บันทึกและอธิบายการสังเกต - สังเกตพฤติกรรม

และการลงความเห็นจากข้อมูล นกั เรียนขณะทำ

อยา่ งมีเหตุผล กิจกรรมในชัน้ เรียน

206

- แบบสังเกต
พฤติกรรมการทำงาน
กลมุ่ ตอนท่ี 1

ด้านจติ วทิ ยาศาสตร์ (A) - แบบสังเกต - นกั เรยี นมีพฤติกรรมการทำงาน
8.4 ตระหนักถึงความสำคัญใน - สงั เกตพฤติกรรม
การทจี่ ะตอ้ งมีสว่ นร่วมรับผิดชอบ นักเรียนขณะทำ พฤติกรรมการทำงาน กลมุ่ ตอนท่ี 2 อยใู่ นเกณฑ์ดี
การอธบิ าย การลงความเหน็ และ กิจกรรมในชน้ั เรียน
ก า ร ส ร ุ ป ผ ล ก า ร เ ร ี ย น รู้ กลมุ่ ตอนที่ 2
วิทยาศาสตร์ ที่นำเสนอต่อหน้า
สาธารณชนดว้ ยความถกู ต้อง

207

แบบประเมินใบงาน/ใบกิจกรรม

รายวิชา ฟิสกิ ส์ 13 รหสั วชิ า ว30213 ภาคเรยี นท่ี 2 ปกี ารศึกษา 2564 ระดับชน้ั มธั ยมศึกษาปที ี่ 4
เร่ือง...................................................................................................................ครผู ูส้ อน นางจริ าพร หงษ์ทอง

ผลการประเมิน

ท่ี ชือ่ – สกลุ ดีมาก ดี ปานกลาง ปรบั ปรงุ หมายเหตุ

(4) (3) (2) (1)

1 นาย ชนะชัย เทยี มแก้ว

2 นาย ชยพล จนั ทร์เลิศ

3 นาย ชโยฑติ เสาโกมทุ

4 นาย ณภทั ร ชืน่ ชม

5 นาย บญุ ยกร ประทุมชาติ

6 นาย ประสทิ ธศิ ักด์ิ หดิ เมียงสงค์

7 นาย พิสิษฐ์ พัฒนะพุฒิเลิศ

8 นาย ภมู ภิ ทั ร นวชาติ

9 นาย วชั รากร ออ่ นสวุ รรณ

10 นาย อภวิ ัฒน์ ญาติสมบูรณ์

11 นางสาว กมนธดิ า แสนทา้ ว

12 นางสาว กานดา กันชยั ภูมิ

13 นางสาว แกว้ เจา้ จอม คงยืน

14 นางสาว ชญาณศิ า พิสฐิ ปภา

15 นางสาว ณัฏฐธิดา สมศรแี สง

16 นางสาว ดลุ ยาภรณ์ ลาภเกดิ

17 นางสาว ธัญญาลักษณ์ ประจงคา้

18 นางสาว ธาวินี คงกนั กง

19 นางสาว นิษฐเนตร์ เทียมไธสง

20 นางสาว ปรมิ มาดา สุพันดี

21 นางสาว ปรียาวณี า พองชัยภูมิ

22 นางสาว ปวรศิ า นลิ โท

23 นางสาว ปาณสิ รา จวงเงนิ

208

ผลการประเมิน

ที่ ช่ือ – สกลุ ดมี าก ดี ปานกลาง ปรบั ปรุง หมายเหตุ

(4) (3) (2) (1)

24 นางสาว พชิ ญ์ชา เพลยี ซ้าย
25 นางสาว ฟารดิ าย์ สีวาที
26 นางสาว ภทั รพร ศรีพนั ธุ์
27 นางสาว มนัสนันท์ ขันอาษา
28 นางสาว วาณิกา หาญชนะ
29 นางสาว ศิวาพร แนวโอโล
30 นางสาว อรวรรยา อมรชยั กลุ

ลงชอ่ื .........................................ผ้ปู ระเมนิ
(นางจริ าพร หงษท์ อง)
ตำแหนง่ ครู

เกณฑ์การประเมนิ ใบงาน/ใบกจิ กรรม
ระดบั เกณฑ์การใหค้ ะแนน
ดีมาก (4) - เนื้อหาถูกต้อง ครบถ้วน 80% ข้ึนไป หรือ แสดงความเข้าใจปญั หาอยา่ งสมบรู ณ์

คำตอบประกอบด้วยทุกประเด็นท่ตี อ้ งการ หรือ แสดงวธิ ีทำถกู ต้อง 80% ขึ้นไป
ดี (3) - เนื้อหาถูกต้อง ครบถ้วน 70 – 79% หรือ แสดงความเขา้ ใจปัญหาค่อนข้างมาก คำตอบ

ปรากฏทุกประเด็นทต่ี ้องการ หรอื แสดงวิธที ำถูกต้อง 70 – 79%
ปานกลาง (2) - เน้อื หาถูกตอ้ ง ครบถ้วน 60 – 69% หรือ แสดงความเขา้ ใจปญั หาบางสว่ น คำตอบ

ประกอบดว้ ยประเดน็ ส่วนใหญ่ทตี่ อ้ งการ หรือ แสดงวิธีทำถกู ต้อง 60 – 69%
ปรับปรงุ (1) - เนอ้ื หาถูกตอ้ ง ครบถว้ น นอ้ ยกวา่ 60% หรอื แสดงความเขา้ ใจปญั หาเพียงเล็กน้อย

ประเดน็ ส่วนใหญท่ ต่ี ้องการไม่ปรากฏ หรอื แสดงวิธีทำถกู ต้อง นอ้ ยกว่า 60%

แบบสงั เกตพฤติก
เร่ือง ..................................................

ชน้ั มัธยมศ
ตอนที่ 1 ประเมินด้านทักษะ/กระบวนการ (P)
คำชแี้ จง ใหเ้ ติมเครื่องหมาย ✓ ลงในชอ่ งท่ีตรงกบั ระดบั พฤติกรรมในช้นั เรียน

ข้อ รายการพฤติกรรม กลุ่มท่ี
....

123

1 นักเรยี นมกี ารบันทกึ ผลการอภปิ รายลงในใบกจิ กรรมอยา่ ง
ครบถ้วน

2 นกั เรยี นได้คน้ ควา้ ความรเู้ พิ่มเตมิ จากแหล่งเรยี นรู้

3 นักเรยี นอธบิ ายแนวคิดในการทำกจิ กรรมของกลมุ่ ตนเองให้เพ่ือน
กลุ่มอื่นเข้าใจ

รวม

ผลการประเมนิ

เกณฑ์การให้คะแนน เกณฑ์การตัดสนิ คุณภาพ
ปฏิบัตสิ มำ่ เสมอ ให้ 3 คะแนน ชว่ งคะแนน 7-9
ปฏิบตั ิพอสมควร ให้ 2 คะแนน ช่วงคะแนน 4-6
ช่วงคะแนน 1-3
ตอนท่ี 2 ปปรฏะิบเมัตนิ นิ ดอ้ ้ายนมคาุณก ธรรมใหจ้ ร1ิยธคระรแมน(นA)

209

กรรมการทำงานกลมุ่
..................................................................
ศกึ ษาปีที่ 4/13

ระดบั พฤตกิ รรม
กลมุ่ ท่ี กลุ่มท่ี กลุ่มที่ กลุม่ ท่ี กลุ่มที่ กลุ่มที่ กลุ่มที่
.... .... .... .... .... .... ....
3123123123123123123123

ระดับคุณภาพดี ลงชือ่ ........................................ผู้ประเมิน
ระดบั คุณภาพพอใช้ (นางจิราพร หงษ์ทอง)
ระดับคุณภาพปรบั ปรุง
วันท่ี.........เดือน........................พ.ศ.........

ตอนที่ 2 ประเมินด้านคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์ (A)
คำชแี้ จง ใหเ้ ติมเครื่องหมาย ✓ ลงในชอ่ งที่ตรงกับระดับพฤติกรรมในชัน้ เรียน

ขอ้ รายการพฤตกิ รรม กลุ่มท
....
1 นักเรยี นมสี ่วนรว่ มในกจิ กรรม 12
2 ทำงานเสร็จตามวตั ถปุ ระสงค์ทกี่ ำหนด
3 รว่ มกันอภปิ รายและสรุปผลงานของกล่มุ ตนเอง
4 ร่วมกันอภปิ รายและสรุปผลงานของกลมุ่ อ่ืน
5 เก็บวสั ดอุ ุปกรณ์เรียบรอ้ ยหลังเสรจ็ กจิ กรรม

รวม
ผลการประเมิน

เกณฑ์การใหค้ ะแนน เกณฑ์การตัดสนิ คุณภาพ
ปฏิบตั สิ ม่ำเสมอ ให้ 3 คะแนน ชว่ งคะแนน 11-15
ปฏบิ ัติพอสมควร ให้ 2 คะแนน ชว่ งคะแนน 6-10
ปฏิบตั ิน้อยมาก ให้ 1 คะแนน ช่วงคะแนน 1-5

210

ระดบั พฤตกิ รรม
ที่ กล่มุ ที่ กล่มุ ท่ี กลมุ่ ท่ี กลุม่ ที่ กลุ่มที่ กลมุ่ ที่ กลุ่มที่

.... .... .... .... .... .... ....
3123123123123123123123

ระดบั คุณภาพดี ลงช่ือ........................................ผปู้ ระเมิน
ระดับคุณภาพพอใช้ (นางจิราพร หงษ์ทอง)
ระดบั คุณภาพปรบั ปรุง
วันท.่ี ........เดอื น........................พ.ศ.........

211

9. บันทกึ ผลหลังการจดั การเรยี นรู้
............................................................................................................................. ........................................................
.....................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................... ..........
.....................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ........................................................
......................................................................................................................................... ............................................
.....................................................................................................................................................................................
................................................................................................................... ..................................................................
............................................................................................................................. ........................................................
.................................................................................................................................................................................. ...
.....................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ........................................................
................................................................................................................................................. ....................................
.....................................................................................................................................................................................

ลงชือ่ …………………………………………….(ผู้สอน)
(นางจริ าพร หงษท์ อง)
ครู

10. บนั ทกึ ผลการนิเทศแผนการจดั การเรยี นร/ู้ เสนอแนะ/รับรอง
1. หัวหนา้ กล่มุ สาระการเรยี นรู้
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ลงชื่อ…………………………………………….
(นายปราโมทย์ อินทรบำรุง)

หัวหน้ากลุม่ สาระการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยแี ละเทคโนโลยี

212

2. รองผูอ้ ำนวยการกลุ่มบริหารวิชาการ
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ลงชอ่ื …………………………………………….
(นายอาทติ ย์ เรียงสาทร)

รองผู้อำนวยการกลมุ่ บริหารวิชาการ

3. ผ้อู ำนวยการโรงเรยี นชัยภูมิภักดชี มุ พล
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ลงชื่อ…………………………………………….
(นายปรชี า เคนชมภู)

ผอู้ ำนวยการโรงเรยี นชัยภูมภิ ักดชี ุมพล

รายวชิ าฟิสิกส์ 13 ว30213 ใบความรู้ท่ี 5 213
ช้ันมัธยมศกึ ษาปที ่ี 4 เร่อื ง โมเมนตัม
จุดประสงค์การเรยี นรู้ท่ี 1-2
ใชป้ ระกอบแผนจัดการเรยี นรู้ที่ 11

เราทราบกันแล้วว่าวัตถุท่ีกำลังเคล่ือนทจ่ี ะมีพลังงานจลน์ วตั ถใุ ดมพี ลังงานจลน์มากจะมีความเร็วหรือมวล
มาก วัตถุใดมีพลังงานจลน์น้อยจะมีความเร็วหรือมวลน้อย และวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่จะมีคุณสมบัติข้อหนึ่งคือ
พยายามเคลื่อนที่ไปข้างหน้าตลอดเวลา วัตถุที่เคลื่อนทีด่ ว้ ยความเร็วคงที่ แรงลัพธ์ทีก่ ระทำกับวัตถุเป็นศูนย์ แต่ถ้า
จะให้วัตถุที่เคลื่อนที่หยุดลง เราจะต้องออกแรงกระทำกับวัตถุ และแรงนั้นจะต้องเป็นแรงต้านคือมีทิศตรงข้ามกบั
ทิศการเคล่ือนท่ขี องวัตถุ ถา้ เราใชม้ อื ต้านการเคล่ือนท่ีของวตั ถกุ ้อนหนึง่ ซ่ึงมคี วามเรว็ มาก และวัตถุอีกกอ้ นหน่ึงซึ่งมี
มวลเท่ากันแต่มีความเร็วน้อย เราจะรู้สึกออกแรงต้านไม่เท่ากัน วัตถุที่มีความเร็วมากจะต้องใช้แรงต้านมากกว่า
และถ้าเราใชม้ ือตา้ นการเคลื่อนที่ของวัตถสุ องก้อนซึ่งมีความเรว็ เทา่ กัน แต่วตั ถุกอ้ นหนง่ึ มีมวลมากกว่าวัตถุอีกก้อน
หนึ่ง วัตถุที่มีมวลมากต้องใช้แรงตา้ นมากกวา่ วัตถุที่มีมวลน้อย ฉะนั้นเราสามารถบอกได้ว่าในการเคลื่อนทีข่ องวัตถุ
จะใช้แรงมากหรือน้อย ขึ้นกับมวลและความเร็วของวัตถุ ถ้าเรานำมวลคูณกับความเร็วของวัตถุเราเรียกค่าที่ได้ว่า
โมเมนตมั ของวัตถุ

โมเมนตัม (Momentum, ⃑ ⃑ ) เป็นปริมาณหนึ่งซึ่งบอกสภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุ หรือปริมาณที่บอก
ความพยายามของวัตถุที่จะเคลื่อนที่ไปข้างหน้า หาได้จากผลคูณระหว่างมวล ( ) กับความเร็ว ( ⃑ ) เป็นปริมาณ
เวกเตอร์ที่มีทิศตามทิศทางเดียวกันกับทิศทางของความเร็วในการที่จะทำให้วัตถุหยุดนิ่ง มีหน่วยเป็น กิโลกรัม.
เมตร/วนิ าที (kg.m/s) วัตถทุ มี่ โี มเมนตมั มากจะทำให้หยดุ การเคล่อื นที่ยากกว่าวัตถุท่ีมีโมเมนตัมนอ้ ย

เมอื่ ⃑ คือ โมเมนตมั ของวัตถุ ⃑⃑ = ⃑ ⃑
คือ มวลของวตั ถุ
⃑ คอื ความเร็วของวัตถุ มหี นว่ ยเป็น kg.m/s
มีหน่วยเปน็ kg
มหี นว่ ยเปน็ m/s

ตัวอย่างที่ 1 จงหาโมเมนตัมของรถยนต์มวล 2  103 กิโลกรัม ซ่ึงกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 72 กิโลเมตร/

ชั่วโมง

วธิ ที ำ กำหนดให้ = 2  103 kg , = 72 km/hr = 20 m/s

จาก ⃑ = ⃑

แทนค่า ⃑ = (2  103)(20) = 4 x104 kg.m/s

ตอบ ขนาดโมเมนตมั ของรถยนตเ์ ท่ากบั 4 x104 กิโลกรัม.เมตร / วินาที

214

ตัวอย่างที่ 2 ปล่อยลูกเทนนิสมวล 0.5 กิโลกรัม จากจุดซึ่งสูงจากพื้น 5 เมตร เมื่อลูกเทนนิสกระทบพื้น จะมี

โมเมนตมั เทา่ ใด

วิธที ำ กำหนดให้ = 0.5 kg, = ? m/s, ℎ = 5 m หา ก่อน แล้วหา ⃑

จากกฏการอนรุ ักษ์พลังงานจะได้ 1 2 = ℎ
2

= √2 ℎ

= √2(10)(5)

= 10 m/s

หาโมเมนตัมจาก ⃑ = ⃑

แทนคา่ ⃑ = (5)(10) = 5 kg.m/s

ตอบ ลูกเทนนิสมีขนาดโมเมนตัมเท่ากับ 5 กโิ ลกรัม.เมตร/วนิ าที

ตัวอย่างที่ 3 วัตถุมีมวล 8 กิโลกรัม เคลื่อนที่ด้วยความเร่ง 5 เมตร/วินาที2 ได้ระยะทาง 10 เมตร จะมีโมเมนตัม

เทา่ ไร

ธที ำ กำหนดให้ = 8 kg, = ? m/s, = 10 m , = 5 m/s2 หา กอ่ น แล้วหา ⃑
จาก 2 = 2 + 2
เนื่องจาก = 0
จะได้ = √2

= √2(5)(10)

= 10 m/s

หาโมเมนตัม จาก ⃑ = ⃑

แทนคา่ ⃑ = 8(10)

⃑ = 80 kg.m/s

ตอบ วัตถุนีม้ ีขนาดโมเมนตมั เท่ากบั 80 กโิ ลกรมั .เมตร/วนิ าที

ตัวอย่างที่ 4 ลูกบอลวิ่งเข้ากระทบกำแพงด้วยความเร็ว 20 เมตร/วินาที มีโมเมนตัมของลูกบอลขณะกระทบ
กำแพงเทา่ กับ 10 กโิ ลกรมั .เมตร/วนิ าที ลกู บอลมีมวลเทา่ ใด
วธิ ีทำ กำหนดให้ ⃑ = 10 kg.m/s, = 20 m/s, หา = ?

จาก ⃑ = ⃑

จะได้ = ⃑

= 10
20

215

= 0.5 kg
ตอบ ลกู บอลมีมวลเท่ากบั 0.5 กิโลกรัม

ตัวอย่างที่ 5 วัตถุมีมวล 6 กิโลกรัม เคลื่อนที่จากหยุดนิ่งด้วยความเร่ง 2 เมตร/วินาที2 หลังจากเวลาผ่านไป 3

วินาที จะมีโมเมนตมั เท่าใด

วธิ ที ำ กำหนดให้ = 6 kg, = ? m/s, = 3 s, = 2 m/s2 หา ก่อน แล้วหา ⃑

จาก = +

เนื่องจาก = 0

จะได้ =

= (2)(3)

= 6 m/s

หาโมเมนตมั จาก ⃑ = ⃑

แทนคา่ ⃑ = (6)(6)

⃑ = 36 kg.m/s

ตอบ วัตถนุ ้ีมีขนาดโมเมนตัมเท่ากบั 36 กิโลกรมั .เมตร/วนิ าที

ตัวอย่างที่ 6 ก้อนหินมวล 2 กิโลกรัม ตกจากที่สูง 200 เมตร เหนือพื้นดิน จงหาโมเมนตัมของก้อนหินนี้ เมื่อเวลา

ผา่ นไป 4 วินาที

วิธที ำ กำหนดให้ = 6 kg, = ? m/s, = 4 s, ℎ = 200 m หา ก่อน แล้วหา ⃑

จาก = +

เน่ืองจาก = 0

จะได้ =

= (10)(4)

= 40 m/s

หาโมเมนตมั จาก ⃑ = ⃑

แทนคา่ ⃑ = (2)(40)

⃑ = 80 kg.m/s

ตอบ กอ้ นหินมีขนาดโมเมนตมั เทา่ กบั 80 กโิ ลกรัม.เมตร/วนิ าที

ตวั อย่างท่ี 7 วัตถชุ ิน้ หน่ึงมคี วามเร็ว 4 เมตร/วินาที มีพลงั งานจลน์ 8 จลู จะมีโมเมนตัมเท่าใด
วธิ ที ำ กำหนดให้ = ? kg, = 4 m/s, = 8 J หา กอ่ น แล้วหา ⃑

216

จาก = 1 2

2

= 2
2

= 2(8)
(4)2

= 1 kg

หาโมเมนตมั จาก ⃑ = ⃑

⃑ = (1)(4)

⃑ = 4 kg.m/s

ตอบ วัตถุนมี้ ีขนาดโมเมนตัมเท่ากับ 4 กโิ ลกรัม.เมตร/วนิ าที

รายวิชาฟิสกิ ส์ 13 ว30213 ใบงานท่ี 11 217
ช้ันมัธยมศึกษาปีท่ี 4 เร่อื ง โมเมนตัม
จุดประสงค์การเรียนรู้ที่ 1-2
ใชป้ ระกอบแผนจัดการเรียนรทู้ ่ี 11

ชอ่ื ......................................................................................เลขท.่ี ....................ชัน้ มัธยมศกึ ษาปที ่ี 4/........

1. โมเมนตัม (momentum, ⃑ ) คอื ............................................................................................................................
มสี ตู รคือ.................................มหี น่วยเป็น...................เป็นปริมาณ........................มที ศิ ทางเดียวกนั กับ....................
2. รถบรรทุกชนดิ เดยี วกนั และมขี นาดเทา่ กันสองคัน คนั แรกบรรทกุ สนิ ค้าจนเต็ม คันทส่ี องไมม่ สี นิ คา้ รถทั้งสองน้ี
แล่นด้วยความเรว็ เทา่ กัน รถคันใดมโี มเมนตัมมากกว่ากัน เพราะเหตุใด
ตอบ

3. รถยนต์สองคนั มมี วลเทา่ กันกำลังเคลือ่ นที่ดว้ ยอตั ราเร็วเท่ากนั โดยรถยนตค์ ันท่ี 1 เคลื่อนที่ไปทางทศิ เหนือ ส่วน

รถยนต์คนั ทส่ี องเคล่ือนที่ไปทางทศิ ตะวันออก ข้อความใดต่อไปน้ีถูกต้อง ทศิ เหนอื

ก. รถยนตท์ ้ังสองคันมีพลังงานจลนเ์ ทา่ กัน และมีโมเมนตมั เท่ากัน

ข. รถยนตท์ งั้ สองคันมีพลังงานจลนเ์ ท่ากนั แตม่ โี มเมนตมั ไม่เท่ากนั คนั ที่ 1 ทิศตะวนั ออก
ค. รถยนตท์ ั้งสองคนั มโี มเมนตัมเทา่ กนั แต่พลงั งานจลนไ์ ม่เทา่ กนั คันที่ 2
ง. พลงั งานจลน์และโมเมนตัมของรถยนตท์ ั้งสองคนั ไม่เทา่ กัน

ตอบ

4. วัตถุสองก้อนที่มีขนาดของโมเมนตัมเทา่ กัน จำเป็นต้องมีพลงั งานจลน์เทา่ กันดว้ ยหรือไม่
ตอบ

218

5. นกตวั หน่งึ มมี วล 30 กรมั บินดว้ ยอัตราเรว็ 8 เมตรตอ่ วินาที ขนาดโมเมนตัมของนกตัวนเ้ี ป็นเท่าใด
วธิ ีทำ

6. จงหาโมเมนตมั ของรถบรรทกุ ทีม่ ีมวล 1.5x104 กโิ ลกรมั กำลังเคลื่อนท่ีด้วยความเร็ว 36 กิโลเมตรตอ่ ชัว่ โมง ไป
ทางทศิ ตะวันออก
วธิ ที ำ

7. ปลอ่ ยก้อนหินมวล 0.15 กโิ ลกรมั ให้เคลอ่ื นทล่ี งในแนวดิ่ง จงคำนวณโมเมนตมั ของก้อนหิน เมอื่ กอ้ นหินตกลงได้
ระยะทาง 5 เมตร กำหนดให้ g=10 m/s2
วธิ ีทำ