การจัดการเรียนรู มุ งเน น ... · 2018-06-29 ·...

ก

การจดการเรยนรมงเนนสมรรถนะและบรณาการปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง

รหสวชา 2101 – 2007 รายวชา กลศาสตรเครองกล

หลกสตร ประกาศนยบตรวชาชพ พทธศกราช 2556

ประเภทวชา อตสาหกรรม

จดทาโดย

นายนรากร แยมศร ตาแหนง ชานาญการ

แผนกวชาเทคนคอตสาหกรรม

วทยาลยเทคนคสระบร

สานกงานคณะกรรมการการอาชวศกษา กระทรวงศกษาธการ

รปภาพ(ตราสอศ./

ตราสถานศกษา/

ฯลฯ)

ข

คานา

การจดการเรยนร วชากลศาสตรเครองกล รหสวชา 2101 - 2007 จานวน 3 หนวยกต 3 ชวโมง/สปดาห ตามหลกสตรประกาศนยบตรวชาชพ พทธศกราช 2556 สานกงานคณะกรรมการการอาชวศกษา (สอศ.) กระทรวงศกษาธการ จดอยในหมวดวชาชางอตสาหกรรม เพอมงเนนฐานสมรรถนะ (Competency Based Learning) และการบรณาการ (Integrated) ตรงตามจดประสงครายวชา มาตรฐานรายวชา และคาอธบายรายวชาเปนการพฒนาบทบาทของนกเรยนใหรจกเปนผทมบทบาทในการแสวงหาสวนบทบาทของครอาจจะเปนเพยงผชแนะและเพอเอออานวยใหกบนกเรยนไดรจกการทางานรวมกน สามารถทนาไปทางานได (Competency) โดยมเปาหมายเพอประโยชนในการประกอบอาชพ และการมคณภาพชวตท เปนคนดทงกาย วาจา ใจ มคณธรรมจรยธรรม และจรรยาบรรณในวชาชพของตน

การจดทาเนอหาในรายวชาไปตามลาดบความลาคญ และสมพนธกบความยากงาย ในทกหนวยของแผนการจดการเรยนร จะสอดแทรกกจกรรมตางๆ กระบวนการศกษาเปนไปเพอสงเสรมใหนกเรยนสามารถพฒนาตามธรรมชาตและเตมศกยภาพ นอกจากนแผนการเรยนรเลมนยงไดนอมนาหลกปรชญาตามหลกเศรษฐกจพอเพยง (Sufficiency Economy) ไปใชในการปฏบตงาน ตามแนวพระราชดารขององคพระบาทสมเดจพระเจาอยหวภมพลอดลยเดช เพอใหนกเรยนไดตระหนกถงการใชชวตอยางพอเพยงอกดวย

ลงนาม..........................................

(นายนรากร แยมศร)

ค

สารบญ การจดการเรยนร

วชากลศาสตรเครองกล รหสวชา 2101 - 2007 หนวยกต 3 หนวยกต 3 ชวโมงตอสปดาห หลกสตรประกาศนยบตรวชาชพ พทธศกราช 2556

สานกงานคณะกรรมการการอาชวศกษา (สอศ.) กระทรวงศกษาธการ แผนการจดการเรยนร หนา ปกนอก ก

ปกใน ข

คานา ค

สารบญ ง

ลกษณะรายวชา จ

การแบงหนวยการเรยนร ฉ

ตารางวเคราะหหลกสตร ซ

ตารางวเคราะหสมรรถนะรายวชา ญ

วเคราะหหนวยการเรยนร 1

หนวยการสอนภาคทฤษฎหนวยท 1 33


















ง

แผนจดการเรยนรรายวชา ชอรายวชา กลศาสตรเครองกล รหสวชา 2101 - 2007 ( ช - น ) ( 3 – 3 )

ระดบชน ประกาศนยบตรวชาชพ ปวช. หนวยกต 3 จานวนคาบรวม 3 คาบ/สปดาห ปฏบต 0 คาบ/สปดาห

จดประสงครายวชา 1. เขาใจหลกการคานวณเกยวกบกลศาสตรเครองกล 2. คานวณหาคาทตองใชในงานกลศาสตรเครองกล 3. มความรบผดชอบตรงตอเวลา เจตคตทดและเกดความคดรวบยอดเกยวกบกลศาสตรเครองกล คาอธบายรายวชา ศกษาระบบเกยวกบแรง การสมดล การเคลอนทในแนวเสนตรง การเคลอนทในแนวโคงความเสยดทาน ความเรว งานและพลงงาน ความเคนและความเครยดของวสด สมบตของของไหลเบองตน สมบตทางเทอรโมไดนามกสเบองตน และการประยกตใชในงานเครองกล สมรรถนะรายวชา

1. แสดงความรเกยวกบหลกกลศาสตรและการประยกตในงานเครองกล 2. คานวณการสมดลและการเคลอนท 3. คานวณงานและพลงงาน 4. คานวณสมบตของวสด 5. คานวณสมบตของของไหลและเทอรโมไดนามกส

จ

ลกษณะรายวชา

1. รหสและชอวชา รหสวชา 2101 - 2007 วชากลศาสตรเครองกล 2. หลกสตรรายวชา หลกสตรประกาศนยบตรวชาชพ พทธศกราช 2556 . 3. ภาคเรยนท 1 / 2560 4. พนฐาน มธยมศกษา ปท 3 หรอ เทยบเทา 5. ระยะเวลาศกษา คาบรวม 3 คาบ/สปดาห ปฏบต 0 คาบ/สปดาห รวม 54 ชวโมง 6. หนวยกต 3 หนวยกต 7. จดประสงครายวชา 1. เขาใจหลกการคานวณเกยวกบกลศาสตรเครองกล 2. คานวณหาคาทตองใชในงานกลศาสตรเครองกล 3. มความรบผดชอบตรงตอเวลา เจตคตทดและเกดความคดรวบยอดเกยวกบ กลศาสตรเครองกล 8. สมรรถนะรายวชา

1. แสดงความรเกยวกบหลกกลศาสตรและการประยกตในงานเครองกล 2. คานวณการสมดลและการเคลอนท 3. คานวณงานและพลงงาน 4. คานวณสมบตของวสด 5. คานวณสมบตของของไหลและเทอรโมไดนามกส

9. คาอธบายรายวชา ศกษาระบบเกยวกบแรง การสมดล การเคลอนทในแนวเสนตรง การเคลอนทในแนวโคงความเสยดทาน ความเรว งานและพลงงาน ความเคนและความเครยดของวสด สมบตของของไหลเบองตน สมบตทางเทอรโมไดนามกสเบองตน และการประยกตใชในงานเครองกล

ฉ

ตารางวเคราะหหนวยการเรยนร

รหสวชา 2101 - 2007 วชากลศาสตรเครองกล หลกสตรประกาศนยบตรวชาชพ พทธศกราช 2556

จานวนหนวยการเรยนร 18 หนวย จานวน 54 ชวโมง

หนวยท ชอหนวยการเรยน เนอหาสาระ จานวนชวโมง

1 พนฐานกลศาสตร (The Fundamental of Mechanics)

1. บอกประวตความเปนมาของวชากลศาสตรไดถกตอง

2. อธบายความหมายและความสาคญของวชากลศาสตรไดถกตอง

3. บอกแขนงของวชากลศาสตรไดอยางถกตอง

3

2 หลกพนฐานกลศาสตร 1. จาแนกหนวยในระบบตาง ๆ ไดอยางถกตอง

2. นาหนวยไปใชไดอยางถกตอง

3. บอกแนวคดและขอกาหนดหรอนยามตาง ๆ ไดอยางถกตอง

3

3 ระบบแรง 1. อธบายความหมายของแรงไดอยางถกตอง

2. บอกนยามศพททเกยวของไดอยางถกตอง

3. อธบายลกษณะและชนดของแรงไดอยางถกตอง

3

4 ระบบแรง (ตอ) 1. นากฎของปธากอรส มาประยกตใชในการรวมแรงหาแรงลพธ และทศทางของแรงได 2. เขยนแผนภาพอสระแทนแรงได

3

5 การสมดล 1. อธบายความหมายของสมดลไดอยางถกตอง

2. บอกประเภทของสมดลไดอยางถกตอง

3. อธบายเงอนไขของการสมดลไดอยางถกตอง

3

6 โมเมนต (Moment) 1. อธบายความหมายของโมเมนตไดอยางถกตอง 2. อธบายหลกการของโมเมนตไดอยางถกตอง 3. คานวณหาโมเมนตของแรงตงฉากรอบจดหมนไดถกตอง

3

7 จดศนยถวง และจดศนยกลางมวล (Center of gravity and Center of mass)

1. อธบายความหมายของจดศนยถวงและไดอยางถกตอง

2. หาจดศนยถวงของรปทรงตางๆทมความหนาแนนสมาเสมอ

ไดอยางถกตอง

3

8 จดศนยถวง (ตอ) (Center of gravity and Center of mass)

1. หาจดศนยถวงของรปทรงตางๆทมความหนาแนนไม สมาเสมอ ไดอยางถกตอง

3

9 ทบทวนเนอหาวชากอนสอบกลางภาค ทบทวน/ทดสอบกลางภาคเรยน 3 10 ความเสยดทาน

(Friction) 1. อธบายความหมายของความเสยดทานไดถกตอง 2. บอกกฎของแรงเสยดทานไดถกตอง 3. จาแนกชนดของแรงเสยดทานไดอยางถกตอง 4. อธบายความหมายสมประสทธแรงเสยดทานไดถกตอง 5. คานวณหาสมประสทธแรงเสยดทานไดถกตอง 6. บอกประโยชนและผลเสยของแรงเสยดทานไดถกตอง 7. บอกวธการลดแรงเสยดทานในงานเครองกลไดถกตอง

3

11 ความเรว (Velocity)

1. อธบายความหมายของความเรวและอตราเรวไดถกตอง 2. อธบายลกษณะของความเรวคงทและความเรวเฉลยไดถกตอง 3. คานวณหาความเรวและอตราเรวไดถกตอง

3

12 ความเรง (Acceleration)

1. อธบายความหมายของความเรงไดถกตอง 2. อธบายลกษณะของความเรงคงทและความเรงเนองจาก

3

ช

แรงโนมถวงของโลกไดถกตอง 3. คานวณหาความเรงไดถกตอง

13 งาน และพลงงาน (Work and Energy)

1. อธบายกฎของพลงงานไดอยางถกตอง 2. จาแนกชนดของพลงงานกลไดถกตอง 3. อธบายความหมายของกาลงงานไดถกตอง 4. อธบายความหมายของประสทธภาพไดอยางถกตอง 5. คานวณหาพลงงานศกย พลงงานจล กาลงงานและ ประสทธภาพไดถกตอง

3

14 งาน และพลงงาน(ตอ) (Work and Energy)

1. อธบายความหมายของกาลงงานไดถกตอง 2. อธบายความหมายของประสทธภาพไดอยางถกตอง 3. คานวณหา กาลงงานและประสทธภาพไดถกตอง

3

15 ความเคน และความเครยด (Stress and Strain)

1. อธบายความหมายความเคนและความเครยดไดอยางถกตอง 2. อธบายลกษณะความเคนและความเครยดแตละชนดไดถกตอง 3. คานวณหาความเคนและความเครยดไดอยางถกตอง

3

16 ความเครยด (Strain) 1. อธบายความหมายความเครยดไดอยางถกตอง 2. อธบายลกษณะความเครยดแตละชนดไดถกตอง 3. คานวณหา ความเครยดไดอยางถกตอง 4. อธบายความสมพนธระหวางความเคนและความเครยด ไดถกตอง

3

17 ความเคน และความเครยด (ตอ) 1. อธบายความสมพนธระหวางความเคนและความเครยด ไดถกตอง

3

18 ทบทวนเนอหาวชากอนสอบปลายภาค ทบทวน/ทดสอบปลายภาคเรยน 3

ซ

ตารางวเคราะหหลกสตรหนวยวชา

รหสวชา 2101 - 2007 วชากลศาสตรเครองกล หลกสตรประกาศนยบตรวชาชพ พทธศกราช 2556 กระทรวงศกษาธการ

ท ชอหนวย

*ระดบพฤตกรรมทพงประสงค เวลา (ชม.)

พทธพสย ทกษะพสย จตพสย

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

1 1

พนฐานกลศาสตร (The Fundamental of Mechanics)

3

2 หลกพนฐานกลศาสตร 3

3

ระบบแรง 3

4 ระบบแรง (ตอ) 3

5 การสมดล 3

6 6

โมเมนต (Moment) 3

7 จดศนยถวง และจดศนยกลางมวล (Center of gravity and Center of mass)

3

8 จดศนยถวง (ตอ) (Center of gravity and Center of mass)

3

9 ความเสยดทาน (Friction)

3

10 ความเรว (Velocity)

3

11 ความเรง (Acceleration)

3

12 งาน และพลงงาน (Work and Energy)

3

13 งาน และพลงงาน(ตอ) (Work and Energy)

3

14 ความเคน และความเครยด (Stress and Strain)

3

15 ความเครยด (Strain) 3

16 ความเคน และความเครยด (ตอ) 3

17 ทดสอบกลางภาค 3

18 ทดสอบปลายภาค 3

รวม 60 20 20 54

คะแนน(รอยละ) 100

ฌ

* หมายเหต พทธพสย 1. ความจา 2. ความเขาใจ 3. นาไปใช

4. วเคราะห 5. สงเคราะห 6. ประเมนคา ทกษะพสย 1. ทาเลยนแบบ 2. ทาตามแบบ 3. ทาไดอยางถกตอง

4. ทาไดอยางถกตองตอเนอง 5. ทาจนเปนนสย จตพสย 1. รบร 2. ตอบสนอง 3. เหนคณคา

4. จดระบบการคด 5. เกดเปนนสย

การวดผล

คะแนนระหวางภาค ( 50 คะแนน ) 1. จตพสย 20 คะแนน 2. งานทมอบหมาย 20 คะแนน 3. สอบกลางภาค 10 คะแนน

รวม 50 คะแนน คะแนนการทดสอบ ( 50 คะแนน )

1. งานทมอบหมาย 40 คะแนน 2. สอบปลายภาค 10 คะแนน

รวม 50 คะแนน รวมทงสน 100 คะแนน

เกณฑการประเมนผล

เกรด 4 คะแนน 80 - 100 คะแนน เกรด 3.5 คะแนน 75 - 79 คะแนน เกรด 3.0 คะแนน 70 - 74 คะแนน เกรด 2.5 คะแนน 65 - 69 คะแนน เกรด 2.0 คะแนน 60 - 64 คะแนน เกรด 1.5 คะแนน 55 - 59 คะแนน เกรด 1 คะแนน 50 - 54 คะแนน เกรด 0 คะแนน 0 - 49 คะแนน

33

หนวยท 1 การพฒนาของกลศาสตรประยกต วตถประสงคเชงพฤตกรรม เมอเรยนจบหนวยนแลวสามารถ :

1. บอกประวตความเปนมาของวชากลศาสตรไดถกตอง 2. อธบายความหมายและความสาคญของวชากลศาสตรไดถกตอง 3. บอกแขนงของวชากลศาสตรไดอยางถกตอง

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- บทนา มนษยมความเกยวของกบหลกตางๆ ทางกลศาสตรมาตงแตสมยโบราณและในปจจบน ไมวาจะเปนในการวเคราะหปญหาทางวศวกรรมและการคนควาตางๆ เชนการสนสะเทอนความคงทนและความแขงแรงของโครงสรางและเครองจกรกล การออกแบบจรวดและยานอวกาศ ระบบควบคมอตโนมต การทางานของเครองยนต ของไหล เครองจกรและเครองใชไฟฟา รวมทงพฤตกรรมของโมเลกล อะตอมและองคประกอบของอะตอม ลวนแตอาศยหลกกลศาสตรเปนพนฐานทงสน ดงนนการเขาใจอยางถกตองในวชานจงเปนสงจาเปนสาหรบผททางานทางดานวศวกรรมตางๆ

ความหมายของวชากลศาสตร กลศาสตร (Mechanics) เปนวชาทศกษาเกยวกบสภาวะของวตถทอยนง หรอเคลอนทภายใตการกระทาของแรง ซงเปนแขนงหนงของวชาวทยาศาสตรสาขาฟสกส เนอหาของวชากลศาสตรจงเกยวกบแรงทกระทารวมกนตอวตถเชน แรงกระทาในแนวเสนตรงเดยวกน หรอกระทาเปนมมตอกน หรอกระทากบวตถในลกษณะขนานกน ซงอาจอยบนระนาบเดยวกนหรอตางระนาบกน เปนตนและเกยวกบผลการกระทาของแรงเชน ทาใหวตถอยในสภาวะสมดล หรอเกดการเคลอนท ทาใหเกดงานและเกดการเปลยนแปลงของพลงงาน ตลอดจนเกยวกบคณสมบตของสสารเชน ความหนาแนน ความถวงจาเพาะ ความเคนแรงดง อด เฉอนและพลงงานของไหล ซงเปนเรองทเกยวกบแรงและผลการกระทาของแรง

การพฒนาของกลศาสตรประยกต

สมยกอนครสตกาล ไมมการคนพบกฎเกณฑในทางกลศาสตรเพราะยงขาดความรรากฐานแตกมการใชหลกการตางๆ ทางกลศาสตร เชน การนากอนหนมาสราง ปรามดไดของชาวอยปต จากความเขาใจถงการไดเปรยบเชงกลของคานดดคานงด พนเอยง ลอ ลกกลงและรอก การเดนเรอโดยอาศยแรงจากลมใหพดใบเรอของชวาไวกงและอาศยแรงลมใหพดกงหนเพอการสขาวและวดนาเขานา เปนตน ตอมาในสมยกรกเจรญมนกวทยาศาสตรชอ อารคมดส (Archimedes) มชวตอยระหวาง 212-287 ปกอน ค.ศ. ผลงานทสาคญคอ การคนพบกฏทางไฮโดรสแตตคสซงยงใชกนจนกระทงปจจบนเรยกวา หลกของอารคมดส กลาวไววา “เมอวตถจมอยในของไหลทงกอนหรอแตเพยงบางสวนของไหลจะออกแรงยกขน (แรงพยง) เทากบนาหนกของของไหลทถกแทนท” และการใชคานดดคานงดชวยในการผอนแรงซงในสมยนถงแมจะมความเขาใจกฏเกณฑบางอยางแลวแตยงไมมการศกษาอยางจรงจงทาใหวชากลศาสตรไมเจรญกาวหนามากนก

34

ครสตวรรษท 16-17 ค.ศ. 1564-1642 กาลเลโอ กาลเลย (Galileo Galilei) นกวทยาศาสตรชาวอตาล ไดรบการยกยองวาเปนบดาแหงการทดลองและเปนผบกเบกเขาสการศกษาวทยาศาสตรสมยใหมซงทาใหคนพบกฎเกยวกบการเคลอนทของวตถทตกอยางอสระ จากการทดลองเพอพสจนวาของสองสงทหนกไมเทากนเมอนาไปปลอยจากทสงพรอมกนจะตกถงพนพรอมกน ค .ศ . 1624-1727 เซอร ไอแแซค น วตน (Sir Isaac Newton) น กคณ ตศาสตรและวทยาศาสตรชาวองกฤษ เขาไดตง กฎความโนมถวง (The law of gravitation)และ กฎการเคลอนท (The lows of motion) ซงมอย 3 ขอคอ กฎขอท 1 วตถตางๆ จะพยามรกษาสภาพเดมไวไมวาจะอยนงหรอเคลอนทกตาม กฎขอท 2 แรงทไมสมดลจะทาใหวตถเคลอนทอยางมอตราเรงและกฎขอท 3 ทกครงทมแรงกรยาจะเกดแรงปฏกรยาทมขนาดเทากนแตมทศทางตรงกนขามกนขนมาเสมอ

ครสตวรรษท 18-19 ไมมการคนพบกฎเกณฑใหมๆ ทสาคญในทางกลศาสตรแตไดมการประดษฐคดคนเครองจกรเครองมอทเกยวของกบหลกการทางกลศาสตรเชนในป ค.ศ. 1765 เจมส วตต (Jame Watt) ไดประดษฐเครองจกรทใชกาลงดนจากไอนาไดสาเรจและใชเครองมอเกยวกบแรงเหวยงในการควบคมการทางานของเครองจกร การประดษฐเครองมอกลตางๆ เปนตน

ครสตวรรษท 20 มการคนพบกฎเกณฑสาคญทเกยวกบการเปลยนแปลงของพลงงานไดแก หลกความถาวรของพลงงาน (The principle of conservation of energy) ตอมา อลเบรต ไอสไตน (Albert Einstein 1879-1955) ไดคนพบทฤษฏ สมพนธภาพ (The theory of relativity) ทชใหเหนถงการเปลยนแปลงระหวางมวลสารกบพลงงาน การคนพบกฎนทาใหหลกความถาวรของพลงงานเปลยนไปเปน

หลกความถาวรของมวลสารและพลงงาน (The principle of conservation of mass- energy)

การแบงแขนงของกลศาสตร 1. สถตศาสตร (Statics) เปนแขนงทศกษาเกยวกบแรงและผลของแรงทกระทาตอวตถซงอยใน

สภาวะ สมดล ซงจะเนนหนกไปทางการวเคราะหแรงในระบบตาง ๆ 2. พลศาสตร (Dynamics) เปนแขนงทศกษาเกยวกบการเคลอนทของวตถและแรงททาใหเกดการ เคลอนท แบงยอยออกเปน

Kinematics ศกษาเกยวกบการเคลอนทโดยไมพจารณาถงแรงทกระทา Kinetics ศกษาเกยวกบแรงทกระทาใหวตถเคลอนทและผลของแรงทาให เคลอนท 3. กลศาสตรของไหล (Fluid mechanics) เปนแขนงทศกษาเกยวกบแรงในของไหล (ของไหล Fluid) หมายถง ของเหลวและกาซ) แยกออกเปน Hydrostatics ศกษาเกยวกบของไหลทอยนง Hydrodynamics ศกษาเกยวกบของไหลทเคลอนท

35

กลศาสตรกบนกเรยนชาง จากประวตความเปนมาของวชากลศาสตรจะเหนวาวชากลศาสตรเกดขนมาพรอมกบการเรมตนของชาง

และมบทบาทตองานชางตลอดมาซงผทจะเปนชางจะตองมความรและความเขาใจเกยวกบหลกตางๆ เพอนาไปประยกตกบงานเฉพาะอยางไดเชน การพจารณาแรงและผลของแรงทเขามาเกยวของกบชนงานกจะทาใหกาหนดไดวาควรใชวสดใดในการทางานนน นอกจากกลศาสตรยงเปนพนฐานของการศกษาวชาสาขาอนๆ อก ดงนนการเรยนวชากลศาสตรจงมประโยชนตองานชางและตอการศกษาวชาการตางๆ ดวย สรปเนอหา กลศาสตร (Mechanics) เปนวชาทศกษาเกยวกบสภาวะของวตถทอยนง หรอเคลอนทภายใตการกระทาของแรง ซงเปนแขนงหนงของวชาวทยาศาสตรสาขาฟสกสและมบทบาทตองานชางตลอดมาซงผทจะเปนชางจะตองมความรและความเขาใจเกยวกบหลกตางๆ เพอนาไปประยกตใชในงานและเปนพนฐานของการศกษาวชาสาขาอนๆ อกดวย ดงนนการเรยนวชากลศาสตรจงมประโยชนตองานชางและตอการศกษาวชาการตางๆ สาหรบวชากลศาสตรเครองกลทจะไดเรยนนจะเปนพนฐานสาคญในการเรยนวชากลศาสตรวศวกรรม ความแขงแรงของวสด ในระดบทสงขนไป เพอใหรและเขาใจหลกการเบองตนของกลศาสตรในเรอง แรง สมดล โมมนต จดศนยถวง ความเสยดทาน งานและพลงงาน ความเคนความเครยด ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- เอกสารอางอง A : จต เอยดสงฃ, วทยาศาสตรชาง กลศาสตร 1, กรงเทพมหานคร : สานกพมพนยมวทยา, 2516

54

หนวยท 3 ระบบแรง

วตถประสงคเชงพฤตกรรม เมอนกศกษาเรยนจบวชานแลวจะ สามารถ : 1. อธบายความหมายของแรงไดอยางถกตอง 2. บอกนยามศพททเกยวของไดอยางถกตอง 3. อธบายลกษณะและชนดของแรงไดอยางถกตอง

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- บทนา ในชวตประจาวนเรารจกการออกแรง หรอการใชแรงกระทาตอวตถและอาจสงเกตเหนผลของแรงทมตอวตถ เชน ลกเทนนสเปลยนทศทางอยางรวดเรวเมอกระทบกบไมตเทนนส เมอออกแรงดงหรอผลกวตถนนเคลอนทได รถยนตแลนชาลงเมอคนขบใชเบรก หรอวตถเปลยนรปเมอถกดงหรออด เปนตน ซงในวนนจะไดศกษาเรองของแรงชนดตาง ๆ แรง (Force) กอนทจะไดศกษาระบบของแรง จาเปนทจะตองรและเขาใจถงขอกาหนดและแนวความคดและนยามตาง ๆ ทเกยวกบแรงกอนดงตอไปน ความหมายของแรง แรง (Force) คอ การกระทาของวตถหนงตอวตถอกอนหนงและพยายามทจะทาใหวตถเคลอนทไปในทศทางเดยวกบการกระทาของแรงนน หรอ แรง คอ อานาจททาใหสภาวะการอยนง หรอการเคลอนทดวยความเรวคงทของวตถเปลยนแปลงไป ซงเปนปรมาณเวกเตอรเพราะวาเราสามารถบอกลกษณะการกระทาของแรงไดโดยการบอกขนาด ทศทางและบอกตาแหนงของกระทาได

แรงลพธ (Resultant Force) คอ ผลทไดจากการรวมแรงของแรงยอยหลายๆ แรง หรออาจเรยกวา แรงรวม

แรงก (Equilibrant) คอ แรงทกระทาตอวตถในแนวเดยวกบแรงลพธในทศทางตรงกนขามและมขนาดเทากบแรงลพธ

แรงกรยา (Action) คอ แรงทกระทาของวตถอนหนงตอวตถอกอนหนง แรงปฏกรยา(Reaction) คอ แรงทกระทาตอบโตตอวตถอนแรกในทศทางตรงกนขามกบแรง

กระทา ณ ตาแหนงเดยวกนและพรอมกน ความเฉอย คอ คณสมบตในการตานการเปลยนสภาพการเคลอนท

มวล (Mass) คอ ปรมาณทใชวดความเฉอยทวตถมอยวตถทมความเฉอยมากจะมมวลมากสวนวตถทมความเฉอยนอยจะมมวลนอย สญลกษณแทนมวลคอ m มหนวยเปนกโลกรม (kg)

นาหนก (Weight) คอ แรงดงดดสโลกโดยแรงถวง หรอเรยกวาแรงโนมถวงทกระทาตอวตถ สญลกษณแทนนาหนกคอ W มหนวยเปนนวตน (N) ซงวตถทมมวล 1 กโลกรมจะมนาหนกประมาณ 9.81 นวตน

ปรมาณเวกเตอร คอ ปรมาณทตองบอกทงขนาดและทศทางจงจะใหความหมายชดเจน เชน แรง นาหนก ความเรว ความเรง โมเมนต การกระจด เปนตน

55

กฎการเคลอนทของนวตน (Newton’s laws)

กฎขอท 1 วตถจะรกษาสภาวะอยนง หรอสภาวะการเคลอนทอยางสมาเสมอในแนวเสนตรงเวนแตจะมแรงลพธภายนอกมากระทาใหสภาวะนนเปลยนไป หรอเรยกวา กฎแหงความเฉอย (law of inertia) เปนกฎพนฐานของการสมดลแรง ซงเปนผลมาจากกฎขอท 2 เนองจากเมอแรงลพธเปนศนยกจะไมมความเรงเกดขนวตถกจะยงคงหยดนงหรอเคลอนทดวยความเรวคงท กฎขอท 2 ความเรงของวตถเปนสดสวนโดยตรงกบแรงลพธทวตถและเกดขนในทศทางของแรงลพธนนเปนกฎพนฐานของการวเคราะหทางพลศาสตร จะเขยนไดวา F = ma ให F คอ แรงลพธทกระทาตอวตถ a คอ ความเรงในการเคลอนท m คอ มวลของวตถ กฎขอท 3 แรงกรยาและแรงปฏกรยาของวตถทกระทาตอกนจะมขนาดเทากนและอยในแนวเดยวกนเสมอเปนพนฐานของความเขาใจในเรองของแรง

ลกษณะของแรงทกระทาตอวตถ ลกษณะของแรงทกระทาตอวตถม 2 ลกษณะคอ 1. แบบสมผสกนโดยตรง (Direct physical contact) เชน แรงดง แรงอด แรงเฉอนเปนตน 2. แบบสงแรงไปกระทาในระยะหาง (Remote action) เชน แรงดงดดเนองจากมวลของวตถ แรง ทาง

ไฟฟาและแรงแมเหลก

ผลของแรง แรงทกระทาตอวตถใดๆ จะทาใหไดรบผล 2 ประการ คอ

1. ผลภายนอก หรอผลทางการเคลอนท คอ เราสามารถทาใหวตถทหยดนงเกดการเคลอนท หรอทาใหวตถทกาลงเคลอนทเปลยนทศทาง หรอทาใหเปลยนความเรวได (ทาใหเรวขน ชาลง หรอหยดนง) ได

2. ผลภายในเนอวตถ คอ เราสามารถทาใหวตถเปลยนแปลงรปรางและปรมาตรไดและทาใหเกดความเคน (Stress) ความเครยด (Strain) ขนในเนอวตถนน

ชนดของแรง 1. แรงดง (Tensile) คอ แรงทกระทาตอวตถแลวทาใหวตถนนยดออกไปจากเดม

รปท 1 ลกษณะของแรงดง

56

2. แรงอดหรอกด (Compressive) คอ แรงทกระทาตอวตถแลวทาใหวตถนนยบตวหรอหดสนลง เชน แรงอดของปากกาจบงาน

รปท 2 ลกษณะของแรงอด

3. แรงเฉอน (Shearing) คอ แรงทกระทาตอวตถแลวทาใหเนอวตถนนขาดขนานกบแนวแรง เชน

กรรไกรตดโลหะ

รปท 3 ลกษณะของแรงเฉอน

4. แรงบด (Torsion) คอ แรงทกระทาตอวตถแลวพยายามทาใหวตถนนบดเปนเกลยวหรอหมน เชน แรงบดของเพลาหมนในเครองจกรกลตาง

รปท 4 ลกษณะของแรงบด

ลกษณะและหนวยของแรง แรงเปนปรมาณเวกเตอรเพราะผลของแรงขนอยกบขนาดและทศทางทแรงกระทา การเขยน

สญลกษณของแรง เขยนแทนดวย F และเสนตรงมหวลกศร → โดยจะตองรลกษณะ 4 ประการ คอ 1. แนวของแรง (Direction) อาจจะเปนแนวดง แนวนอน หรอแนวทกระทามมกบแนวดง หรอ แนวนอน

ก. ข. ค.

57

2. จดกรทาของแรง (Point of Application) เปนจดสมผสระหวางแรงกบวตถ

3. ทศทางของแรง (Sense) เปนเครองชวาแรงนนกระทาไปในทศทางใด บนหรอลาง ซาย หรอขาวแทนดวยลกศร

4. ขนาดของแรง (Magnitudes) เปนการบอกวาใชแรงขนาดเทาใด โดยมหนวยทใชบอก ขนาดของแรงคอ นวตน (N) หรอกโลกรมเมตรตอวนาทยกกาลงสอง (kg ms-2)

นาหนกของวตถ จากกฎขอท 2 ของนวตนจะบอกใหทราบวาการเคลอนทจะตองถกกระทาดวยแรงลพธทไมเปนศนยและมทศทางลงสพนดน ถาคดวาแรงตานของอากาศตอการเคลอนทของวตถนอยมากจนไมมผลใดๆ แรงลพธทกระทาตอวตถทปลอยใหตกจะเนองมาจากแรงแรงเดยวกคอแรงโนมถวงของโลกทมตอวตถนนเอง ขนาดของแรงนหาไดจากความสมพนธตามกฎขอท 2 ของนวตน นนคอ ถาปลอยวตถมวล m ใด ๆ ใหตกอยางอสระดวยความเรง g แรงทกระทาตอวตถ F จะมคาเทากบ mg เรยกแรงโนมถวงของโลกทกระทาตอวตถนวา นาหนกของวตถ ถาให w แทนนาหนกขอวตถจะไดวา เมอ g = 9.8 ms-2

เวกเตอร (Vector) ปรมาณเวกเตอรสามารถแบงออกไดเปน 3 ประเภท คอ

1. เวกเตอรอสระ (Free vector) 2. เวกเตอรเลอนไถล (Sliding vector) 3. เวคเตอรตรง (Fixed vector)

การเขยนสญลกษณแทนปรมาณเวกเตอร

Point of Application

Sense

10 kN

w = mg

58

เขยนแทนไดโดยเขยนเครองหมายลกศรไวเหนอตวอกษรทแทนปรมาณเวกเตอรนนเชน เวกเตอรการกระจดจาก A ไป B เขยนแทนดวย AB เวกเตอรความเรวแทนดวย v และเวกเตอรของแรงแทนดวย F เปนตน การกาหนดปรมาณเวกเตอรทาไดโดยการเขยนแทนดวยเสนตรงทมขนาดเทากบความยาว (โดยอตราสวน) และมทศทางตามหวลกศรดงรป

450

การรวมเวกเตอร การรวมเวกเตอรทาได 2 วธ คอ

- โดยใชแผนภาพ - ใชวธสามเหลยมหางตอหว

F2 R F2 F1 F1 F1 F2 R

- ใชวธกฎสเหลยมดานขนาน

59

สรปเนอหา

แรง (Force) คอ การกระทาของวตถหนงตอวตถอกอนหนงและพยายามทจะทาใหวตถเคลอนทไปในทศทางเดยวกบการกระทาของแรงนน หรอนยามไดวา คอ อานาจททาใหสภาวะการอยนง หรอการเคลอนทดวยความเรวคงทของวตถเปลยนแปลงไป ซงเปนปรมาณเวกเตอรเพราะวาเราสามารถบอกลกษณะการกระทาของแรงไดโดยการบอกขนาด ทศทางและบอกตาแหนงของกระทาได และสามารถแบงชนดของแรงออกเปน แรงดง แรงอดหรอแรงกด แรงบด และแรงเฉอน กอนทจะศกษาถงระบบแรงจะตองทราบลกษณะและหนวยของแรง คอ แนวของแรง จดกระทาของแรง ทศทางของแรง ขนาดของแรงใหเขาใจอยางแทจรงกอน ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- เอกสารอางอง 1. ชอหนงสอ จต เอยดสงฃ, วทยาศาสตรชาง กลศาสตร 1, กรงเทพมหานคร: สานกพมพนยม วทยา, 2516. รหส A. 2. ชอหนงสอ กองกญจน ภทรากาญจนและธนกาญจน ภทรากาญจน, ฟสกระดบตน เลม 1, กรงเทพมหานคร: สานกพมพสถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาวทยาเขตพระนครเหนอ, 2525. รหส B

42

หนวยท 2 หลกพนฐานกลศาสตร วตถประสงคเชงพฤตกรรม เมอผเรยนจบหนวยนแลวสามารถ :

1.จาแนกหนวยในระบบตาง ๆ ไดอยางถกตอง 2. นาหนวยไปใชไดอยางถกตอง 3. บอกแนวคดและขอกาหนดหรอนยามตาง ๆ ไดอยางถกตอง

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- บทนา

กลศาสตรเปนวชาทเกยวของกบการหยดนงหรอการเคลอนทของวตถภายใตการกระทาของแรงซงมบทบาทมากในการวเคราะหปญหาทางวศวกรรม หรอการคนควาวจยตางๆ ลวนแลวแตอาศยหลกของกลศาสตรเปนพนฐานทงสน ดงนนการเขาใจอยางถกตองในวชานจงจาเปนสาหรบผททางานทางดานวศวกรรมตางๆ ฉะนนในการเรยนวชากลศาสตรจาเปนตองมความเขาใจใหรอยางถองแทในเรองแนวความคดและขอกาหนดหรอนยามตางๆ ซงถอเปนหลกพนฐานของวชากลศาสตร ดงตอไปน

หนวย (Unit) การวดตางๆ ในวชาฟสกสและในงานวศวกรรมลวนมความสมพนธกบปรมาณมลฐาน 3 อยางดวยกนคอ ความยาว (Length) มวล (Mass) และเวลา (Time) ซงประมาณกอนป ค.ศ. 1800 ประเทศตางๆ ใชระบบตางกน เชน ชาวองกฤษใชหนวยเปนนวสาหรบวดความยาว มวลมหนวยเปนปอนดหรอเรยกวา ระบบองกฤษ สวนระบบเมตรกวดความยาวเปน เมตร มวลมหนวยเปนกโลกรม เปนตน การใชระบบหนวยตางกนทาใหเกดความสบสนเรองการใชหนวย ในป ค.ศ. 1960 ทประชมทวไปวาดวยนาหนกและมาตราไดมมตรบรองวาทกประเทศควรใชระบบมาตรฐานเดยวเหมอนกนหมดซงเรยกวา ระบบหนวยระหวางชาต (The International System of Unit) และใหชอยอวา SI เหมอนกนหมดทกภาษา ซงในหนวยนจะกลาวถงระบบหนวย SI เทานน

หนวย SI (SI Unit) ระบบหนวยระหวางชาต (The System International d’ Unites) ซงเรยกยอวา หนวย SI เปนระบบทพฒนาขนมาจากระบบ mks ของระบบเมตรก ซงเปนชอทไดมาจากอกษรตวแรก 3 คาดวยกนคอ คาวา meter (เมตร) kilogram (กโลกรม)และsecond (วนาท) โดยคณะกรรมการระหวางชาตวาดวยนาหนกและมาตรา (General Conference on Weights and Measures) ซงยอเปน C G P M ตามภาษาฝรงเศสวา Conference General des Poids et Mesures และเปนทยอมรบกนทวโลก

43

หนวย SI ประกอบดวยหนวยมลฐาน หนวยอนพนธ หนวยเสรมและคาอปสรรค นอกจากนยงมหนวยอนๆ ทยอมใหใชรวมกบหนวย SI อกดวย

1. หนวย SI มลฐาน หนวย SI มลฐานเปนหนวยหลกเบองตนมอย 7 หนวย คอ

1. ความยาว วดเปน เมตร (m) 2. มวล วดเปน กโลกรม (kg) 3. เวลา วดเปน วนาท (s) 4. กระแสไฟฟา วดเปน แอมแปร (A) 5. อณหภมเทอรโมไดนามกส วดเปน เคลวน (K) 6. ความเขมการสองสวาง วดเปน แคนเดลา (cd)

7. ปรมาณสาร วดเปน โมล (mol)

2. หนวย SI อนพนธ หนวยอนพนธเปนหนวยผสมโดยนาเอาหนวยมลฐานหลายหนวยมาใชรวมกน เชน ความเรวมหนวยเปนเมตรตอวนาท (1 ms-1) ซงมหนวยเมตรและวนาทเปนหนวยมลฐาน หนวยอนพนธนมอยมากหลายหนวยดวยกนบางหนวยกตงชอและกาหนดสญลกษณพเศษขน ดงตอไปน

ปรมาณ ชอหนวย สญลกษณ 1. พนท ตารางเมตร m2

2. ปรมาตร ลกบาศกเมตร m3 3. ความถ เฮรตซ (hertz) Hz

4. ความหนาแนน กโลกรมตอลกบาศกเมตร kg m-3

5. อตราเรว เมตรตอวนาท m/ s-1

6. ความเรวเชงมม เรเดยนตอวนาท rad/ s-1

7. ความเรง เมตรตอวนาทกาลงสอง m/s2

8. ความเรงเชงมม เรเดยนตอวนาทกาลงสอง rad/ s2

9. แรง นวตน N kgms-2 10. ความดนความเคน พาสกาล Pa Mn-2 11. ความหนด (kinematics) ตารางเมตรตอวนาท m-2/s-1 12. ความหนด(Dynamic) นวตน-วนาทตอตารางเมตร Ns/m 13. งาน พลงงาน ปรมาณความรอน จล J Nm 14. กาลง วตต(Watt) W Js-1 15. ปรมาณไฟฟา คลอมบ(Coulomb) C As 16. ความตางศกย แรงเคลอนไฟฟา โวลต(Volt) V WA-1 17. ความเขมของสนามไฟฟา โวลตตอเมตร V/m-1 18. ความตานไฟฟา โอหม VA-1

44

ปรมาณ ชอหนวย สญลกษณ 19. ความจไฟฟา ฟารด(Farad) F AsV-1 20. ฟลกซแมเหลก วเบอร(Weber) Wb Vs 21. ความเหนยวนา เฮนร (Henry) H VsA-1 22. ความหนาแนนฟลกซแมเหลก เทสลา(Teals) T Wbm-2 23. ความเขมสนามแมเหลก แอมแปรตอเมตร A/m-1 24. แรงคลนแมเหลก แอมแปร A 25. ฟลกซแสง ลแมน(Lumen) lm cdsr 26. การสองสวาง (luminance) แคนเดลลาตอตารางเมตร cd/ m-2 27. ความสวาง(Illuminate) ลกซ (lux) lx lmm-2 28. ความจความรอนจาเพาะ จลตอกโลกรม-เคลวน JK-1

3. หนวย SI เสรม หนวยเสรมของหนวย SI มอย 2 หนวย คอ

1. เรเดยน (radian) ใชสญลกษณ rad เปนหนวยวดมมระนาบ (plane angle) 2. สเตอเรเดยน (steradian) ใชสญลกษณ sr เปนหนวยวดมมตน (solid angel)

คาอปสรรคของหนวย SI คาอปสรรคเปนคาทใชแทนตวคณเพมและตวคณลด เพอใหหนวย SI มขนาดใหญขนหรอเลกลงพอเหมาะแกการนาไปประยกต โดยใชคาอปสรรคประไวขางหนาหนวยนน เชน ขนาดความยาว 1000 m = 1 km คาอปสรรคคอสญลกษณตว k อานวา กโล (kilo) ตวคณเทากบ 103 เปนตน คาอปสรรคทใชเปนภาษาฝรงเศสทงสนดงตอไปน

ตวคณ คาอปสรรค สญลกษณ

1018 เอกซะ (exa) 𝐸𝐸

1015 เพตะ (peta) 𝑃𝑃 1012 เทอรา (tera) 𝑇𝑇

109 จกะ (giga) 𝐺𝐺

106 เมกะ (mega) 𝑀𝑀

103 กโล (kilo) 𝑘𝑘

102 เฮกโต (hecto) ℎ

10 เดดะ (daka) 𝑑𝑑𝑑𝑑

10−1 เดซ (deci) 𝒹𝒹

10−2 เซนต (centi) 𝒸𝒸 10−3 มลล (milli) 𝓂𝓂

10−6 ไมโคร (micro) 𝜇𝜇

10−9 นาโน (nano) 𝑛𝑛

10−12 พโค (pico) 𝑝𝑝

45

10−15 เฟมโต (femto) 𝑓𝑓

10−18 อตโต (atto) 𝑑𝑑

4. หนวยอนทยอมใหใชรวมกบหนวย SI มหนวยอนทไมใชหนวย SI แตใหใชรวมกบหนวย SI ไดมดงตอไปน

หนวย สญลกษณ คาในหนวย SI 1. ตน t 1 t = 103 kg 2. นาท min 1 min = 60 s 3. ชวโมง h 1 h = 3600 s 4. วน d 1 d = 86400 s

5. องศา o 1 o = (π / 180 ) rad

6. ลปดา ’ 1’ = (π /108000) rad

7. ฟลปดา ” 1” = (π /648000) rad 8. ลตร l 1 l = 10-3 m3

9. บาร bar 1 bar = 105 Nm-2 10. บรรยากาศ atm 1 atm = 1.01325 x 105 Pa 11. องศาเซลเซยส o C 0 o C = 273.15 K

20 o C = 293.15 K 12. Atomic mass unit u 1 u = 1.6605655 x 10-27 kg

13. Electron vote eV 1 eV= 1.6021892 x 10-19 J 14. กโลวตตตอชวโมง kW h 1kW h = 3.6 x 106 J 15. กโลเมตรตอชวโมง Km / h 1 km / h = 1/3.6 m/s

5. ขอสงเกตบางประการเกยวกบการใชหนวย SI 1. ตวยอของหนวยใชอกษรโรมนตวตรงและมตวเลขอยหนาดวยเสมอ เชน 1 km ไมใช km 2. จะตองใชเปนเอกพจนเสมอ เชน 5 km ไมใช 5 kms 3. ไมใชเครองหมาย Full stop (.) ทายตวยอของหนวย เชน 5 km ไมใช 5 km. 4. เมอจานวนมจดทศนยม จะใชจดแสดงทศนยม (จดตา) หรอใชจลภาค (comma) กไดโดย

เขยนบนเสนบรรทด เชน 8.25 หรอ 8,25 ไมใช 8⋅25 5. ตวเลขทงหนาและหลงทศนยมใหเขยนเปนกลม ๆ ละ 3 ตวโดยไมใชเครองหมายใดๆ ทงสน

แตใหเวนวรรคระหวางกลม เชน 1 650 763.730 01 ไมใช 1,650,763.73001

6. เมอกลาวถงอณหภมเปนเคลวนไมตองใชเครองหมาย ° เชน 273 K ไมใช 273°K 7. พยายามไมใช / แสดงหนวยทเปนตวหาร แตถาใชกตองไมเกน 1 ครง ในหนวยอนพนธ

เดยวกน เชน 1 J/kgK ไมใช 1 J/kg/K อนงควรเขยนในรปเลขยกกาลง เปน 1 Jkg-1K-1

8. สาหรบคาอปสรรคทเตมหนาหนวยนนใหใชเพยงคาเดยว เชน 10-9 s = 1ns ไมใช 1mµs 1 000 000 m = 1 000 km ไมใช 1 kkm หรอ 1 000 kg = 1Mg ไมใช 1 kkg เปนตน

46

สญลกษณของหนวยและสญลกษณของปรมาณกายภาพ

สญลกษณของหนวย

สญลกษณของหนวยจะพมพดวยตวอกษรโรมนตวตรง (Roman type) เทานน ไมอนญาตใหใชตวอกษรของภาษาอนเปนสญลกษณของหนวยและตองมตวเลขอยหนาเสมอ เชน ความเรวมหนวยเปนเมตรตอวนาท ( 1 ms-1 ) เปนตน สญลกษณของปรมาณกายภาพ

สญลกษณของปรมาณกายภาพจะพมพดวยอกษรไอแทลกตวเอน (Italic type) และไมตองมตวเลขนาหนา เชน m แทนมวล (mass) t แทนเวลา (time) เปนตน

อนง สญลกษณตวเอนนเปนตวทแทนทงคาตวเลขและหนวยดวย ดงนนการแทนคาในสตรจงตอง แทนคาทงตวเลขและหนวย โดยใหตวเลขตดทอนกบตวเลขและหนวยตดทอนกบหนวย ผลลพธทออกมาจะไดทงคาตวเลขและหนวยในตวเสรจพรอมกน

หนวยทวคณและอนคณ เลขยกกาลง 10 คาตวเลขทมากกวา 1 สามารถแสดงโดย 10 ยกกาลงบวกหลาย ๆ เทาได สวนคาตากวา 1 สามารถแสดงโดย 10 ยกกาลงลบหลาย ๆ เทาได เพอสะดวกในการนาไปประยกตใชไดอยางถกตองดงในตารางตอไปน

ตวคณแปลงหนวย คาอปสรรค สญลกษณ 1000000000000 =1012 เทอระ (tera) T

100000000 = 109 จกะ (giga) G 1000000 = 106 เมกะ (mega) M

1000 = 103 กโล (kilo) k 100 = 102 เฮกโต (hector) h

10 = 10 เดคะ (deka) da 0.1 = 10-1 เดช (deci) d

0.01 = 10-2 เซนต (centi) c 0.001 = 10-3 มลล (milli) m

0.000001 = 10-6 ไมโคร (micro) µ

0.000000001 = 10-9 นาโน (nano) n 0.000000000001 = 10-12 พโค (pico) p

0.000000000000001 = 10-15 เฟมโต (femto) f 0.000000000000000001 = 10-18 อตโต (atto) a

47

ตวอยาง การแปลงเลขผลคณดวยการใช 10 ยกกาลง เชน

4300 = 4.3×103

14 638 = 1.463 8×104 7

ขนาดพนฐานและหนวยพนฐาน

สญลกษณ หนวย ปรมาณทวด

m kg s A K cd

mol

หนวยพนฐาน

เมตร กโลกรม วนาท

แอมแปร เคลวน

แคนเดลา โมล

ความยาว มวล เวลา

กระแสไฟฟา อณหภม

ความเขมของแสงสวาง ปรมาณของสาร

rad st

หนวยเสรม

เรเดยน สเตอเรเดยน

มมในระนาบ มมในของแขง

การเปลยนหนวย การเปลยนหนวยเพอใหเปนหนวยระบบเดยวกนในการหาผลลพธตาง ๆ ออกไดทงคาตวเลขและหนวยจากการแทนคาสตรซงจะตองแทนคาทงตวเลขและหนวย โดยใหตวเลขตดทอนกบตวเลขและหนวยตดทอนกบหนวย การตดทอนหนวยจะตองทาใหหนวยนน ๆ เปนหนวยระบบเดยวกนกอนเสมอซงจะทาใหการวเคราะหปญหาในงานวศวกรรมและวชากลศาสตรไมเกดความยงยากสบสนในเรองหนวย วธการเปลยนหนวยสามารถทาได 2วธ คอ

100 0.07 = = 7×10-2

48

1. วธคานวณ การเปลยนหนวยวธนจะใชคาเปรยบเทยบระหวางหนวยมาใชในการคานวณตวอยางเชนการเปลยนหนวยความยาวนว (in.) เปนหนวยมลลเมตร (mm) คาเปรยบเทยบ 1 in. = 25.4 mm ตวอยางท 1 จงเปลยน 5 นว เปนหนวยมลลเมตรเทากบเทาใด?

วธทา 5 𝑖𝑖𝑖𝑖.×25.4 𝑚𝑚𝑚𝑚

𝑙𝑙𝑖𝑖𝑖𝑖. = 127 mm

การเปลยนหนวยพนทตารางฟต (ft2) เปนตารางเมตร (m2 ) คาเปรยบเทยบ 1 𝑓𝑓𝑡𝑡2 = 0.092 9 𝑚𝑚2 ตวอยางท 2 จงเปลยน 15 ตารางฟตเปนตารางเมตรเทากบเทาใด?

วธทา 15 𝑓𝑓𝑡𝑡2×0.092 9𝑚𝑚2

1 𝑓𝑓𝑡𝑡2= 1.3935 𝑚𝑚2

การเปลยนหนวยแรงปอนด (lbf) เปนนวตน (N) คาเปรยบเทยบ 1 lbf = 4.448 2 N ตวอยางท 3 จงเปลยน 15 ปอนด เปน เปนนวตน เทากบเทาใด? วธทา 15 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑓𝑓×4.448 2𝑁𝑁

1 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑓𝑓= 66.723 𝑁𝑁

การเปลยนหนวยงานและพลงงานฟตปอนด (ft.lbf) เปนหนวยจล (J) คาเปรยบเทยบ 1 ft.lbf = 1.356 J ตวอยางท 4 จงเปลยน 15 ฟตปอนด เปน จล เทากบเทาใด? วธทา 15 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑓𝑓×1.356 𝐽𝐽

1 𝑓𝑓𝑡𝑡.𝑙𝑙𝑙𝑙𝑓𝑓= 20.34 𝐽𝐽

แนวความคดและขอกาหนดหรอนยามตาง ๆ แนวความคดและขอกาหนดหรอนยามตาง ๆ คอ พนฐานของการศกษาวชากลศาสตร ซงควรทาความเขาใจใหรอยางถองแทดงตอไปน

เวลา (Time) คอ การวดลาดบเหตการณทเกดขนหนวยวดเวลาทเลกทสด คอ วนาท (s) แรง (Force) คอ การกระทาของวตถอนหนงตอวตถอกอนหนงและพยายามทจะทาใหวตถเคลอนทไปในทศทางเดยวกบการกระทาของแรงนน เราสามารถบอกลกษณะการกระทาของแรงไดโดยบอกขนาด (Magnitude) ทศทางของการกระทา (Direction of action) และบอกตาแหนงของการกระทาได แรงกรยา คอ แรงทกระทาของวตถอนหนงตอวตถอกอนหนง

49

แรงปฏกรยา คอ แรงทกระทาตอบโตตอวตถอนแรกในทศทางตรงกนขามกบแรงกระทา ณ ตาแหนงเดยวกนและพรอมกน ความเฉอย คอ คณสมบตในการตานการเปลยนสภาพการเคลอนท คาบ คอ วตถเคลอนทครบ 1 รอบ ความถ คอ จานวนรอบทวตถหมนในหนงหนวยเวลา หรอเรยกวาความเรวรอบ มวล (Mass) คอ ปรมาณทใชวดความเฉอยทวตถมอย วตถทมความเฉอยมากจะมมวลมากสวนวตถทมความเฉอยนอยจะมมวลนอย สญลกษณแทนมวลคอ m มหนวยเปนกโลกรม (kg) นาหนก (Weight) คอ แรงดงดดสโลกโดยแรงถวง หรอเรยกวาแรงโนมถวงทกระทาตอวตถ สญลกษณแทนนาหนกคอ W มหนวยเปนนวตน (N) ซงวตถทมมวล 1 กโลกรมจะมนาหนกประมาณ 9.81 นวตน แรงถวง คอ สวนหนงของแรงโนมถวงทกระทาตอวตถและทาใหออกแรงกระทาเทากนตอสงทรองรบและแรงทกระทาตอสงทรองรบนเรยกวา นาหนกของวตถ แรงสศนยกลาง คอ สวนหนงของแรงโนมถวงททาใหวตถเคลอนทเปนวงกลมตามละตจดทวตถตงอย

ปรมาณเวกเตอรและปรมาณสเกลาร (Vectors and Scalars) ปรมาณเวกเตอร คอ ปรมาณทตองบอกทงขนาดและทศทางจงจะใหความหมายชดเจน เชน แรง

นาหนก ความเรว ความเรง โมเมนต การกระจด เปนตน ปรมาณสเกลาร คอ ปรมาณทตองบอกขนาดเพยงอยางเดยวกเขาใจความหมายไดชดเจน เชน

มวล พนท ปรมาตร ความหนาแนน อตราเรว พลงงาน เปนตน มาตรฐานและนยามตาง ๆ ของหนวย SI หนวย SI ตาง ๆ มาตรฐานและนยาม มดงตอไปน เมตร (1m) เมตร คอ หนวยของความยาวซงเทากบ 1 650 763.73 เทาของความยาวคลน ในสญญากาศของการแผรงสทสมนยกบการเปลยนแปลงระหวางระดบ 2 p10 กบ 5 d5 ของอะตอมของธาต ครปตอน-86 กโลกรม (1 kg) กโลกรม คอ หนวยของมวลทเทากบมวลปฐมระหวางชาตของกโลกรม มวลปฐมระหวางชาตของกโลกรมเปนรปทรงกระบอกเฉพาะททาดวยโลหะเจอแพลตนม-อรเดยม ซงเกบรกษาไวทสานกงานมาตราชงตวงวดทเมองเซฟร (Sevres) ใกล กรงปารส วนาท (1 s) วนาท คอ หนวยของระยะเวลาซงเทากบ 9 192 631 770 เทากบคาบการแผรงสทสมนยกบการเปลยนแปลงระหวางระดบไฮเปอรไฟนสองระดบของภาวะมลฐานของอะตอมของธาตซเรยม-133 แอมแปร (1 A) แอมแปร คอ หนวยของกระแสไฟฟา ซงเทากบกระแสคงทในตวนาทตรงและขนานกนกนสองเสน มความยาวไมจากด พนทหนาตดขวางนอยไมตองนามาคดและวางอยหางกน 1 เมตร ในสญญากาศแลว

จะทาใหเกดแรงระหวางตวนาทงสองนเทากบ2×10-7 นวตนตอความยาว 1 เมตร เคลวน (1 K) เคลวน คอหนวยอณหภมเทอรโมไดนามก มคาเทากบ 1/273.16 ของอณหภมเทอรโมไดนามกของจดไตรภาคของนา

50

แคนเดลา (1 cd) แคนเดลา คอ หนวยความเขมแสง ในทศตงฉากของผววตถดาทมพนท 1/600 000 ตารางเมตร ณ อณหภมเยอกแขงของแพลตนมถายใตความดน 101 325 นวตนตอตารางเมตร โมล (1 mol) โมล คอ หนวยของจานวนสารในระบบซงประกอบดวยอนภาคมลฐานทเทยบเทากบคารบอน 12 เปนจานวน 0.012 กโลกรม ตองระบดวยวาอนภาคมลฐานเปนอะไร ซงอาจจะเปนอะตอม โมเลกล ไอออน อเลกตรอน อนภาคอน หรอกลมของอนภาคดงกลาว นวตน (1 N) นวตน คอ หนวยของแรง แรง 1 นวตน คอ แรงทกระทาตอมวล 1 กโลกรมแลวเกดความเรง 1 เมตรตอวนาทกาลงสอง จล (1 J) จล คอ หนวยของงา พลงงาน และปรมาณความรอน งาน 1 จล คอ งานททาเมอจดกระทาของแรง 1 นวตน เคลอนทไป 1 เมตรในทศของแรง วตต (1 W) วตต คอ หนวยของกาลง กาลง 1 วตต คองานททาไดในอตรา 1 จลตอวนาท โวลต (1 V) โวลต คอหนวยของความตางศกยและแรงเคลอนไฟฟา ความตางศกย 1 โวลต คอความตางศกยระหวางจดสองจดบนสายไฟทมกระแสคงท 1 แอมแปร แลวกาลงทใชระหวางจดทงสองเทากบ 1 วตต

โอหม (1 Ω) โอหม คอ หนวยของความตานทานไฟฟา ความตานทาน 1 โอหม คอความตานทานระหวางจดสองจดบนตวนา เมอมความตางศกยคงท 1 โวลต ระหวางจดสองจดนนแลวกระแส 1 แอมแปรผานได โดยทตวนาตองไมเปนแหลงกาเนดของแรงเคลอนไฟฟา คลอมบ (1 C) คลอมบ คอหนวยของปรมาณไฟฟา ปรมาณไฟฟา 1 คลอมบ คอ ปรมาณไฟฟาทไหลนาน 1 วนาท โดยใชกระแส 1 แอมแปร ฟารด ( 1 F) ฟารด คอ หนวยความจไฟฟา หนวยความจไฟฟา 1 ฟารด คอ ความจไฟฟาของแคปาซเตอรระหวางเพลต ซงมความตางศกย 1 โวลต เมอถกอดประจโดยปรมาณไฟฟาเทากบ 1 คลอมบ เฮนร (1 H) เฮนร คอ หนวยความเหนยวนา หนวยความเหนยวนา 1 เฮนร คอ ความเหนยวนาของวงจรปดซงมแรงเคลอนไฟฟา 1 โวลต เกดขนเมอกระแสไฟฟาในวงจรแปรผนสมาเสมอในอตรา 1 แอมแปรตอวนาท เรเดยน ( 1 rad)

เรเดยน คอ หนวยวดมมระนาบ มม 1 เรเดยน คอ มมระหวางรศมของวงกลมหนงซงตดเสนรอบวงออกเปนสวนโคงยาวเทากบรศมของวงกลมนนมคาเทากบ 57.296 องศา

มม 180° = π เรเดยน

51

สรปเนอหา การเรยนวชากลศาสตรจาเปนตองมความเขาใจใหรอยางถองแทในเรองแนวความคดและขอกาหนดหรอนยามตางๆ ซงถอเปนหลกพนฐานทสาคญของวชากลศาสตร หนวยการวดตาง ๆ ทใชวดปรมาณมลฐาน ทง 3 สงคอ ความยาว (Length) มวล (Mass) และเวลา (Time) มระบบหนวยทรจกกนดทวโลกไดแก

1. ระบบองกฤษ FPS : ฟต-ปอนด-วนาท 2. ระบบเมตรก แยกออกเปน

- ระบบCGS : เชนตเมตร-กรม-วนาท - ระบบMKS : เมตร-กโลกรม-วนาท

3. ระบบหนวย SI (The System International d’ Unit) เปนระบบทพฒนาขนมาจากระบบ mks ของระบบเมตรก โดยคณะกรรมการระหวางชาตวาดวยนาหนกและมาตรา (General Conference on Weights and Measures) หนวย SI ประกอบดวยหนวยมลฐาน หนวยอนพนธ หนวยเสรมและคาอปสรรค นอกจากนยงมหนวยอนๆ ทยอมใหใชรวมกบหนวย SI ซงเปนทยอมรบกนทวโลก ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- เอกสารอางอง A: กองกญจน ภทรากาญจนและธนกาญจน ภทรกาญจน, ฟสกสระดบตน เลม1, กรงเทพมหานคร, สานกพมพสถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ, 2525

1

วเคราะหหนวยการเรยนร หนวยการเรยนร รหสวชา 2101 - 2007 ชอวชา กลศาสตรเครองกล

โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 1 พนฐานกลศาสตร

บรณาการหลกปรชญาของ เศรษฐกจพอเพยง

วตถประสงคเชงพฤตกรรม หนวยสมรรถนะยอย

สายกลาง

รวม

3 หวง 2 เงอนไข

ความร คณธรรม

พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. บอกประวตความเปนมาของวชากลศาสตรไดถกตอง 6 2. อธบายความหมายและความสาคญของวชากลศาสตรได ถกตอง

8

3. บอกแขนงของวชากลศาสตรไดอยางถกตอง 10

หมายเหต ลาดบความสาคญบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยการเรยนรรายวชา กลศาสตรเครองกล สรปไดดงน หนวยสมรรถนะยอยท 3 สาคญมากทสด หนวยสมรรถนะยอยท 2 สาคญมาก หนวยสมรรถนะยอยท 1 สาคญ

2


โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 2 หลกพนฐานกลศาสตร




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. จาแนกหนวยในระบบตาง ๆ ไดอยางถกตอง 5 2. นาหนวยไปใชไดอยางถกตอง 5 3. บอกแนวคดและขอกาหนดหรอนยามตาง ๆ ไดอยางถกตอง 7

หมายเหต ลาดบความสาคญบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยการเรยนรรายวชา กลศาสตรเครองกล สรปไดดงน หนวยสมรรถนะยอยท 3 สาคญมากทสด หนวยสมรรถนะยอยท 1,2 สาคญมาก หนวยสมรรถนะยอยท สาคญ

3


โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 3 ระบบแรง




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. อธบายความหมายของแรงไดอยางถกตอง 5 2. บอกนยามศพททเกยวของไดอยางถกตอง 6 3. อธบายลกษณะและชนดของแรงไดอยางถกตอง 6

หมายเหต ลาดบความสาคญบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยการเรยนรรายวชา กลศาสตรเครองกล สรปไดดงน หนวยสมรรถนะยอยท 2,3 สาคญมากทสด หนวยสมรรถนะยอยท 1 สาคญมาก หนวยสมรรถนะยอยท สาคญ

4


โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 4 ระบบแรง (ตอ)




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. นากฎของปธากอรส มาประยกตใชในการรวมแรงหาแรง ลพธและทศทางของแรงได

5

2. เขยนแผนภาพอสระแทนแรงได 5


5


โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 5 การสมดล




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. อธบายความหมายของสมดลไดอยางถกตอง 4 2. บอกประเภทของสมดลไดอยางถกตอง 8 3. อธบายเงอนไขของการสมดลไดอยางถกตอง 7


6


โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 6 โมเมนต (Moment)




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. อธบายความหมายของโมเมนตไดอยางถกตอง 7 2. อธบายหลกการของโมเมนตไดอยางถกตอง 5 3. คานวณหาโมเมนตของแรงตงฉากรอบจดหมนไดถกตอง 6


7


โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 7 จดศนยถวง และจดศนยกลางมวล




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. อธบายความหมายของจดศนยถวงและไดอยางถกตอง 5 2. หาจดศนยถวงของรปทรงตางๆทมความหนาแนน

สมาเสมอ 5

หมายเหต ลาดบความสาคญบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยการเรยนรรายวชา กลศาสตรเครองกล สรปไดดงน หนวยสมรรถนะยอยท 1,2 สาคญมากทสด หนวยสมรรถนะยอยท สาคญมาก หนวยสมรรถนะยอยท สาคญ

8


โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 8 จดศนยถวง (ตอ)




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. หาจดศนยถวงของรปทรงตางๆทมความหนาแนนไม สมาเสมอไดอยางถกตอง 7

หมายเหต ลาดบความสาคญบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยการเรยนรรายวชา กลศาสตรเครองกล สรปไดดงน หนวยสมรรถนะยอยท 1 สาคญมากทสด หนวยสมรรถนะยอยท สาคญมาก หนวยสมรรถนะยอยท สาคญ

9

วเคราะหหนวยการเรยนร

หนวยการเรยนร รหสวชา 2101 - 2007 ชอวชา กลศาสตรเครองกล โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 9 ความเสยดทาน




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. อธบายความหมายของความเสยดทานไดถกตอง 9 2. บอกกฎของแรงเสยดทานไดถกตอง 7 3. จาแนกชนดของแรงเสยดทานไดอยางถกตอง 10 4. อธบายความหมายสมประสทธแรงเสยดทานไดถกตอง 8 5. คานวณหาสมประสทธแรงเสยดทานไดถกตอง 8 6. บอกประโยชนและผลเสยของแรงเสยดทานไดถกตอง 8 7. บอกวธการลดแรงเสยดทานในงานเครองกลไดถกตอง 8

หมายเหต ลาดบความสาคญบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยการเรยนรรายวชา กลศาสตรเครองกล สรปไดดงน หนวยสมรรถนะยอยท 3 สาคญมากทสด หนวยสมรรถนะยอยท 1,4,5,6,7 สาคญมาก หนวยสมรรถนะยอยท 2 สาคญ

10


โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 10 ความเรว




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. อธบายความหมายของความเรวและอตราเรวไดถกตอง 10 2. อธบายลกษณะของความเรวคงทและความเรวเฉลยได ถกตอง

10

3. คานวณหาความเรวและอตราเรวไดถกตอง 7


11


โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 11 ความเรง




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. อธบายความหมายของความเรงไดถกตอง 7 2. อธบายลกษณะของความเรงคงทและความเรงเนองจาก แรงโนมถวงของโลกไดถกตอง

6

3. คานวณหาความเรงไดถกตอง 6


12


โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 12 งาน และพลงงาน




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. อธบายกฎของพลงงานไดอยางถกตอง 10 2. จาแนกชนดของพลงงานกลไดถกตอง 8 3. อธบายความหมายของกาลงงานไดถกตอง 8 4. อธบายความหมายของประสทธภาพไดอยางถกตอง 10 5. คานวณหาพลงงานศกย พลงงานจล กาลงงานและ ประสทธภาพไดถกตอง

8

หมายเหต ลาดบความสาคญบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยการเรยนรรายวชา กลศาสตรเครองกล สรปไดดงน หนวยสมรรถนะยอยท 1,4 สาคญมากทสด หนวยสมรรถนะยอยท 2,3,5 สาคญมาก หนวยสมรรถนะยอยท สาคญ

13


โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 13 งาน และพลงงาน(ตอ)




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. อธบายความหมายของกาลงงานไดถกตอง 7 2. อธบายความหมายของประสทธภาพไดอยางถกตอง 6 3. คานวณหา กาลงงานและประสทธภาพไดถกตอง 10


14


โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 14 ความเคน และความเครยด




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. อธบายความหมายความเคนและความเครยด ไดอยางถกตอง

10

2. อธบายลกษณะความเคนและความเครยดแตละชนด ไดถกตอง

6

3. คานวณหาความเคนและความเครยดไดอยางถกตอง 10


15


หนวยการเรยนร รหสวชา 2101 - 2007 ชอวชา กลศาสตรเครองกล โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 15 ความเครยด




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. อธบายความหมายความเครยดไดอยางถกตอง 5 2. อธบายลกษณะความเครยดแตละชนดไดถกตอง 10 3. คานวณหา ความเครยดไดอยางถกตอง 5 4. อธบายความสมพนธระหวางความเคนและความเครยด ไดถกตอง 7

หมายเหต ลาดบความสาคญบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยการเรยนรรายวชา กลศาสตรเครองกล สรปไดดงน หนวยสมรรถนะยอยท 2 สาคญมากทสด หนวยสมรรถนะยอยท 4 สาคญมาก หนวยสมรรถนะยอยท 1,3 สาคญ

16


หนวยการเรยนร รหสวชา 2101 - 2007 ชอวชา กลศาสตรเครองกล โดยบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยท 16 ความเคน และความเครยด (ตอ)




รวม



พอป

ระมา

ณ

มเหต

ผล

มภมค

มกน

รอบร

รอบค

อบ

ระมด

ระวง

ซอสต

ย

ขยนอ

ดทน

มสตป

ญญ

า

แบงป

น

1. อธบายความสมพนธระหวางความเคนและความเครยด ไดถกตอง 6

หมายเหต ลาดบความสาคญบรณาการหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง หนวยการเรยนรรายวชา กลศาสตรเครองกล สรปไดดงน หนวยสมรรถนะยอยท 1 สาคญมากทสด หนวยสมรรถนะยอยท สาคญมาก หนวยสมรรถนะยอยท สาคญ

17

วเคราะหหนวยการเรยนร หนวยการเรยนร

รหสวชา 2000 - 2002 ชอวชา กจกรรมลกเสอวสามญ 2 ( Rover Scout Activities 2 )

โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 1 ปฐมนเทศ

ลาดบ

ท

บณรณาการกบรายวชา


ชอรายวชา

วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. บอกจดประสงครายวชา มาตรฐานรายวชา และคาอธบายรายวชาตามหลกสตรฯ ได 3 3 2 2 2

2. ปฏบตกจกรรมการเรยนรวมกบผอนได 3 3 2 2 2

3. บอกแนวทางวดผลและการประเมนผลการเรยนรได 3 3 2 2 2

4.

5.

1. ตองร 2. ควรร 3. นาร ถาระบวาบรณาการกบวชาอะไร ตองมแสดงไวในกจกรรมในแผนการจดการเรยนร ถาไมม ถอวาไมผาน

18


หนวยการเรยนร รหสวชา 2000 - 2002 ชอวชา กจกรรมลกเสอวสามญ 2 ( Rover Scout Activities 2 )

โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 2 วชาการลกเสอ

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. สรปสาระสาคญของการลกเสอได 3 3 2 2 2

2. บอกความเปนมาของกจการลกเสอของไทยได 3 3 2 2 2

3.

4.

5.


19



โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 3 วชาการลกเสอ ตอ

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. สรปกจการลกเสอวสามญได 3 3 2 2 2

2. บอกหลกในการฝกอบรมและแนวทางการพฒนาลกเสอได 3 3 2 2 2

3. บอกวธการฝกอบรมลกเสอวสามญได 3 3 2 2 2

4.

5.


20



โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 4 โครงการ

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. บอกความหมายและความสาคญของโครงการได 3 3 2 2 2

2. สรปแนวทางการเลอกโครงการได 3 3 2 2 2

3. เขยนโครงการได 2 2 2 2 2

4.

5.


21



โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 5 โครงการ ตอ

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. บอกวธการดาเนนงานตามโครงการได 3 3 2 2 2

2. สรปการประเมนผลโครงการได 3 3 2 2 2

3.

4.

5.


22



โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 6 การบรการ

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. บอกความหมายและความสาคญของการบรการได 3 3 2 2 2

2. สรปหลกในการใหบรการได 3 3 2 2 2

3. บอกประเภทของการใหบรการได 3 3 2 2 2

4. อธบายลกษณะของการบรการชมชนได 3 3 3 3 3

5. บอกประโยชนทไดจากการใหบรการได 3 3 3 3 3


23



โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 7 ผฝกสอน

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. บอกความสาคญของผฝกสอนได 3 3 2 2 2

2. บอกการจดฝกอบรมผฝกสอนได 3 3 2 2 2

3. บอกวตถประสงคของการฝกอบรมวชาผกากบลกเสอได 3 3 2 2 2

4. สรปหลกสตรวชาผกากบลกเสอได 3 3 2 2 2

5. บอกวธการประเมนผลผกากบลกเสอได 3 3 3 3 3


24



โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 8 การปฐมพยาบาล

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. บอกความหมายและความสาคญของการปฐมพยาบาลได 3 3 2 2 2

2. บอกอาการและวธการปฐมพยาบาลของอาการปวยตาง ๆ ในบทเรยนได 3 3 2 2 2

3. สาธตการปฐมพยาบาลผปวยประเภทตาง ๆ ได 3 3 3 3 3

4.

5.


25



โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 9 การปฐมพยาบาล ตอ

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. บอกความหมายและความสาคญของการปฐมพยาบาลได 3 3 2 2 2

2. บอกอาการและวธการปฐมพยาบาลของอาการปวยตาง ๆ ในบทเรยนได 3 3 3 3 3

3. สาธตการปฐมพยาบาลผปวยประเภทตาง ๆ ได 3 3 3 3 3

4.

5.


26



โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 10 การเคลอนยายผปวย

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. บอกขอควรพจารณาในการเคลอนยายผปวยได 3 3 2 2 2

2. บอกหลกปฏบตและขอควรระวงในการเคลอนยายผปวยได 3 3 2 2 2

3. บอกประเภทของการเคลอนยายผปวยได 3 3 3 3 3

4. สาธตวธการเคลอนยายผปวยได 3 3 3 3 3

5.


27



โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 11 การสงคมสงเคราะห

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. บอกความรเบองตนเกยวกบการสงคมสงเคราะหได 3 3 2 2 2

2. บอกความหมายและความสาคญของการสงคมสงเคราะหได 3 3 3 3 3

3. สรปหลกการพนฐานของการสงคมสงเคราะหได 3 3 3 3 3

4. วเคราะหลกษณะและวธการสงคมสงเคราะหได 3 3 3 3 3

5. สรปปญหาในขายงานดานการสงคมสงเคราะหได 3 3 3 3 3

6. สรปหนวยงานทเกยวของกบการสงคมสงเคราะหได 3 3 3 3 3


28



โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 12 ลกเสอกบความรเรองศลปะประยกต

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. บอกประโยชนของศลปะประยกตได 3 3 2 2 2

2. เลอกใชสในการเขยนภาพได 3 3 3 3 3

3. ประดษฐตวอกษร เขยนภาพการตนได 3 3 3 3 3

4. บอกประโยชนของการสรางหนจาลองและการจดสวนได 3 3 3 3 3

5.


29



โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 13 ลกเสอกบความรเรองการยงปน

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. อธบายความรเกยวกบอาวธปนได 3 3 2 2 2

2. บอกหลกในการยงปนได 3 3 2 2 2

3. บอกการเกบรกษาปนและกระสนปนได 3 3 2 2 2

4. บอกกฏแหงความปลอดภยในการใชอาวธปนได 3 3 2 2 2

5. บอกสงทควรรเกยวกบอาวธปนได 3 3 2 2 2

6.

7.

8.


30



โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 14 ลกเสอกบความรเรองเครองเสยง

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. บอกความรเบองตนเกยวกบเรองคลนเสยงและคลนวทยได 3 3 2 2 2

2. อธบายเครองสงและเครองรบวทยได 3 3 2 2 2

3. อธบายเครองเสยงชนดไฮ-ไฟได 3 3 2 2 2

4.

5.


31



โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 15 ลกเสอกบความรเรองการขบรถยนต

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. บอกความจาเปนในการเรยนรวธการขบรถยนตได 3 3 2 2 2

2. บอกหลกในการเตรยมตวและการขบรถยนตได 3 3 2 2 2

3. บอกแนวทางการตรวจสอบและบารงรกษารถยนตประจาวนได 3 3 2 2 2

4. อธบายวธการขบรถใหปลอดภยได 3 3 2 2 2

5.


32



โดยบรณาการรายวชาอน ๆ หนวยท 16 ลกเสอกบความรเรองอนเทอรเนต

ลาดบ

ท




วสดง

านชา

งอตส

าหกร

รม

งานฝ

กฝมอ

1

อาชว

อนาม

ยและ

ความ

ปลอด

ภย

ภาษา

ไทย

ภาษา

องกฤ

ษ

1. บอกความหมายของอนเทอรเนตได 3 3 2 2 2

2. บอกประโยชนของอนเทอรเนตได 3 3 2 2 2

3. บอกวธการใช E-mail ฟรบนอนเทอรเนตได 3 3 2 2 2

4.

5.


ญ

ตารางวเคราะหสมรรถนะรายวชา รหสวชา 2101 - 2007 ชอวชา กลศาสตรเครองกล

รายวชา หนวยสมรรถนะ หนวยสมรรถนะยอย

(กรยา+กรรม+เงอนไข) กลศาสตรเครองกล พนฐานกลศาสตร

(The Fundamental of Mechanics) 1. บอกประวตความเปนมาของวชากลศาสตรไดถกตอง

2. อธบายความหมายและความสาคญของวชากลศาสตรไดถกตอง

3. บอกแขนงของวชากลศาสตรไดอยางถกตอง กลศาสตรเครองกล หลกพนฐานกลศาสตร 1. จาแนกหนวยในระบบตาง ๆ ไดอยางถกตอง

2. นาหนวยไปใชไดอยางถกตอง

3. บอกแนวคดและขอกาหนดหรอนยามตาง ๆ ไดอยางถกตอง กลศาสตรเครองกล ระบบแรง 1. อธบายความหมายของแรงไดอยางถกตอง

2. บอกนยามศพททเกยวของไดอยางถกตอง

3. อธบายลกษณะและชนดของแรงไดอยางถกตอง กลศาสตรเครองกล ระบบแรง (ตอ) 1. นากฎของปธากอรส มาประยกตใชในการรวมแรงหาแรงลพธ

และทศทางของแรงได 2. เขยนแผนภาพอสระแทนแรงได

กลศาสตรเครองกล การสมดล 1. อธบายความหมายของสมดลไดอยางถกตอง

2. บอกประเภทของสมดลไดอยางถกตอง

3. อธบายเงอนไขของการสมดลไดอยางถกตอง กลศาสตรเครองกล โมเมนต (Moment) 1. อธบายความหมายของโมเมนตไดอยางถกตอง

2. อธบายหลกการของโมเมนตไดอยางถกตอง 3. คานวณหาโมเมนตของแรงตงฉากรอบจดหมนไดถกตอง

กลศาสตรเครองกล จดศนยถวง และจดศนยกลางมวล (Center of gravity and Center of mass)

1. อธบายความหมายของจดศนยถวงและไดอยางถกตอง

2. หาจดศนยถวงของรปทรงตางๆทมความหนาแนนสมาเสมอ

ไดอยางถกตอง

กลศาสตรเครองกล จดศนยถวง (ตอ) (Center of gravity and Center of mass)

1. หาจดศนยถวงของรปทรงตางๆทมความหนาแนนไม สมาเสมอ ไดอยางถกตอง

กลศาสตรเครองกล ความเสยดทาน (Friction)

1. อธบายความหมายของความเสยดทานไดถกตอง 2. บอกกฎของแรงเสยดทานไดถกตอง 3. จาแนกชนดของแรงเสยดทานไดอยางถกตอง 4. อธบายความหมายสมประสทธแรงเสยดทานไดถกตอง 5. คานวณหาสมประสทธแรงเสยดทานไดถกตอง 6. บอกประโยชนและผลเสยของแรงเสยดทานไดถกตอง 7. บอกวธการลดแรงเสยดทานในงานเครองกลไดถกตอง

กลศาสตรเครองกล ความเรว (Velocity)

1. อธบายความหมายของความเรวและอตราเรวไดถกตอง 2. อธบายลกษณะของความเรวคงทและความเรวเฉลยไดถกตอง 3. คานวณหาความเรวและอตราเรวไดถกตอง

ซ

รายวชา หนวยสมรรถนะ หนวยสมรรถนะยอย

(กรยา+กรรม+เงอนไข) กลศาสตรเครองกล ความเรง

(Acceleration) 1. อธบายความหมายของความเรงไดถกตอง 2. อธบายลกษณะของความเรงคงทและความเรงเนองจาก แรงโนมถวงของโลกไดถกตอง 3. คานวณหาความเรงไดถกตอง

กลศาสตรเครองกล งาน และพลงงาน (Work and Energy)

1. อธบายกฎของพลงงานไดอยางถกตอง 2. จาแนกชนดของพลงงานกลไดถกตอง 3. อธบายความหมายของกาลงงานไดถกตอง 4. อธบายความหมายของประสทธภาพไดอยางถกตอง 5. คานวณหาพลงงานศกย พลงงานจล กาลงงานและ ประสทธภาพไดถกตอง

กลศาสตรเครองกล งาน และพลงงาน(ตอ) (Work and Energy)

1. อธบายความหมายของกาลงงานไดถกตอง 2. อธบายความหมายของประสทธภาพไดอยางถกตอง 3. คานวณหา กาลงงานและประสทธภาพไดถกตอง

กลศาสตรเครองกล ความเคน และความเครยด (Stress and Strain)

1. อธบายความหมายความเคนและความเครยดไดอยางถกตอง 2. อธบายลกษณะความเคนและความเครยดแตละชนดไดถกตอง 3. คานวณหาความเคนและความเครยดไดอยางถกตอง

กลศาสตรเครองกล ความเครยด (Strain) 1. อธบายความหมายความเครยดไดอยางถกตอง 2. อธบายลกษณะความเครยดแตละชนดไดถกตอง 3. คานวณหา ความเครยดไดอยางถกตอง 4. อธบายความสมพนธระหวางความเคนและความเครยด ไดถกตอง

กลศาสตรเครองกล ความเคน และความเครยด (ตอ) 1. อธบายความสมพนธระหวางความเคนและความเครยด ไดถกตอง

การจัดการเรียนรู มุ งเน น ... · 2018-06-29 ·...

Documents