วทยาศาสตรเพอพฒนา

อาชพชางอตสาหกรรม

อาจารยสวทย บตรวาป

งานและพลงงาน

1.งาน

2. พลงงาน

แบบทดสอบกอนเรยนเรอง งานและพลงงาน

ค าชแจง 1.ใหเวลาท าขอละ 1-2 นาท 10ขอ (ตามความเหมาะสม) 2.จะจบเวลาเมอครอานค าถามเสรจ และตองสงทนทเมอครบ 10 ขอ

1.) ปรมาณของงานขนอยกบขอใด

ก. ขนาดของแรง ข. ระยะทางทวตถเคลอนทไปตามทศทางแนวแรง ค. ทศทางการเคลอนทของวตถ ง. ถกตองทกขอ

2) เมอยกกลองสมมน าหนก 50 นวตน เดนไปตามถนนเปนระยะทาง 4 เมตร แลวขนบนไดสง 5 เมตร จงหาคาของงานทท า

ก. 150 N-m ข. 200 N-m ค. 250 N-m ง. 400 N-m

3.) เมอนกเรยนผลกตใหเคลอนทตามพนทหองดวย แรง 15 นวตน ตเคลอนทไปตามแนวแรงเปน ระยะทาง 4 เมตรมงานเกดขนเทาไร

ก. 40 J ข. 50 J ค. 60 J ง. 70 J

4) นายพนธออกแรงผลกโตะ แตโตะไมเคลอนท ขอใดกลาวไดถกตอง

ก. เกดงานเพราะนายพนธออกแรง ข. ไมเกดงานเพราะระยะทางเปนศนย ค. เกดงานเพราะมการกระท า ง. ไมเกดงานเพราะไมมแรงและระยะทาง

5.)พลงงานจลนของวตถในขอใดมคามากทสด

ก. รถเมลจอดอยทปาย ข. เครองบนจอดอยทสนามบน ค. รถจกรยานยนตก าลงเลยวโคง ง. ปาลกดอกเขากระทบเปา

6) พลงงานศกยโนมถวงของวตถในขอใดม คามากทสด

ก. ลกฟตบอลตกกระทบพน ข. ลกแอปเปลทอยบนตน ค. เกาอถกดนใหเคลอนทไปตดผนงหอง ง. ลกขนไกถกตใหลอยขนไปในอากาศ

7) เมออกแรง 10 นวตนผลกทอนไม 50 นวตน ปรากฏวาทอนไมไมเคลอนท การออกแรงครงน เกดแรงเทาใด

ก. 5 นวตน ข. 10 นวตน ค. 50 นวตน ง. ไมเกดงาน

8. สมชายขวางลกบอลขนไปในแนวดง เมอลกบอลเคลอนทไปจนถงจดสงสด และตกลงสพนดน ขนตอนการเปลยนแปลงพลงงานของลกบอลทสมชายขวางเปนไปตามขอใด

ก พลงงานศกย พลงงานจลน พลงงานศกย ข พลงงานศกย พลงงานศกย พลงงานจลน ค พลงงานจลน พลงงานศกย พลงงานจลน ง พลงงานจลน พลงงานจลน พลงงานศกย

9.ขอใดตอไปนท าใหเกดงาน

ก. เปเดนแบกขาวสารขามถนน ข. ปอขนกลองขนมขนบนบาน ค. ปอมขายของตงแตสบโมงถงเทยง ง. ปนวงรอบสวนสาธารณะ

10.พลงงานจลนจะเกดขนเนองจากวตถมสงใด

ก. มก าลง ข. มความเฉอย ค. มความเรว ง. ความสง

งาน (work) จะเกดขนไดกตอเมอมแรงกระท าใหวตถเกดการเคลอนทไปตามแนวแรง การออกแรงกระท าจะมากหรอนอยขนอยกบมวลของวตถ ถาวตถมมวลมาก กตองออกแรงกระท ามาก และถาออกแรงจนท าใหวตถเคลอนทไปไดเปนระยะทางไกลๆ จะเกดงานมากดวย

ปรมาณของงานเทากบผลคณของแรงนนกบระยะทวตถเคลอนทไปตามทศของแรง งานเปนปรมาณสเกลาร มหนวยเปนนวตน-เมตร หรอ จล

งาน (work)

งาน คออะไร งานเกดขนไดอยางไร

แรง คอ ผลจากการกระท าทกอใหเกดการเปลยนแปลงในทางกายภาพ โดยสวนใหญจะกลาวถงการเคลอนท แตถาหากมแรงเทาๆ กนในทศทางตรงกนขามกนแลว กจะหกลางซงกนและกนและอาจไมกอใหเกดการเคลอนทได

งาน 1 จล หมายถง

ปรมาณงานทเกดขนจากการใชแรง 1 นวตน กระท าตอวตถท าใหวตถเคลอนทไปไดระยะทาง 1 เมตร

งาน = แรง (นวตน) x ระยะทาง (เมตร)

งานเปนศนยหรอไมเกดงานเมอ

1. ระยะทางมคาเปนศนย (ถามแรงกระท าตอวตถ แตวตถไมเคลอนท (อยนง) จะไมเกดงาน หรอ "งานเปนศนย”) 2. แรงกระท าตอวตถมคาเปนศนย (ไมมแรงใดๆกระท าตอวตถหรอวตถไมเคลอนท (อยนง) ) 3. แนวแรงตงฉากกบระยะทาง (ถาออกแรงกระท าตอวตถในทศตงฉากกบทศการเคลอนท (ท ามม = 90 องศา) จะไมเกดงาน หรอ "งานเปนศนย" เชน การหวกระเปาเดนไปตามพนราบ หรอนงแบกของบนรถทก าลงวงไปบนถนนราบ เปนตน)

ค าถาม?? การเดนหวกระเปาหนงสอไปตามแนวราบเกดงานหรอไม เพราะเหตใด??

- ไมเกดงาน เพราะ แรงทกระท าตอวตถมทศตงฉากกบทศทางการเคลอนท

การเดนหวกระเปาหนงสอขนบนไดไปยงชน 2 ของอาคารเกดงานหรอไม เพราะเหตใด???

- เกดงาน เพราะ แรงทกระท าตอวตถมทศทางการเคลอนทไปในทศทางเดยวกน

หมายเลขใดบางทเกดงาน ?

หนวยทใชในการค านวณหางานดงน - งาน(W) มหนวยเปน นวตน - เมตร หรอ จล - แรง(F) มหนวยเปน นวตน - ระยะทาง(S) มหนวยเปน เมตร -ก าหนดให 1 กโลกรม เทากบ 9.8 นวตน

งาน = แรง x ระยะทางทวตถเคลอนทไปตามแนวทแรงกระท า W = Fs

การค านวณเกยวกบงาน

วธท า จากโจทยออกแรงยกกลอง(F) = 30 นวตน

ความสงของขนบนใด(S) = 5 x 20 = 100 ซม. = 1 เมตร

จากสตร W = F x s

= 30 x 1 = 30 จล

ตอบ วนยท างานจากการลากกลองได 30 จล

ตวอยาง วนยออกแรงยกกลองดวยแรง 30 นวตน แลวเดนขนบนได 5 ขน แตละขนสง 20 เซนตเมตร งานทวนยท าจากการยกกลองขนบนไดมคาเทาใด

ตวอยางขอสอบ o-net

คอ ความสามารถในการท างานไดของวตถหรอสสารตางๆ พลงงานสามารถท าใหสสารเกดการเปลยนแปลงได เชน ท าใหสสารรอนขน เกดการเคลอนท เปลยนสถานะ เปนตน

พลงงานทน ามาใชในชวตประจ าวนมหลายรปแบบ เชน พลงงานกล พลงงานความรอน พลงงานไฟฟา พลงงานแสง พลงงานเคม พลงงานนวเคลยร เปนตน พลงงานมหนวยเปน จล (J)

พลงงาน (energy)

นกวทยาศาสตรไดจดรปแบบพลงงานตามความสมพนธในการเปลยนรปของพลงงาน

1.พลงงานศกยโนมถวง

2. พลงงานจลน

3. พลงงานกล

รปแบบพลงงาน

1.พลงงานศกยโนมถวง (gravitational potential energy) เปนพลงงานทสะสมอยในวตถทอยสงจากพนโลกขนไปและวตถนนอยในสนามแรงโนมถวงของโลก วตถทอยหางจากผวโลกจะไดรบแรงโนมถวงจากโลก เพอดงวตถเขาสศนยกลางของโลก เกดเปนคาพลงงานศกยโนมถวง

1.มวลของวตถ

วตถทมมวลมาก พลงงานศกยโนมถวงมาก 2.ต าแหนงทอยของวตถ

วตถทอยสงจะมคาพลงงานศกยโนมถวงมากกวาวตถทอยในระดบต ากวา

ปจจยทมผลตอพลงงานศกยโนมถวง

2.พลงงานจลน เปนพลงงานทอยในวตถทก าลงเคลอนท

เชน รถยนตทก าลงวง ลกปนทออกจากปากกระบอกปน เปนตน

ปจจยทมผลตอพลงงานจลน คอ

- มวลของวตถ วตถทมคาของมวลมากจะมพลงงานจลนมาก

- ความเรวในการเคลอนทของวตถ วตถทเคลอนทดวยความเรวสงจะมพลงงานจลนมากดวย

3.พลงงานกล ประกอบดวยพลงงาน 2 ชนด คอ พลงงานจลนกบพลงงานศกยโนมถวง ซงสามารถเปลยนรปกลบไปกลบมาระหวางกนและกนได ท าใหเกดสมดลของพลงงานขน

พลงงานกล = พลงงานจลน + พลงงานศกยโนมถวง

พลงงานจลน +พลงงานศกยโนมถวง = คาคงท

- ถาพลงงานจลนมาก พลงงานศกยโนมถวงนอย - ถาพลงงานจลนนอย พลงงานศกยโนมถวงมาก

พลงงานกล = พลงงานจลน + พลงงานศกยโนมถวง

กฎการอนรกษพลงงาน กลาววา "พลงงานไมสามารถสรางขนมาใหม หรอท าใหสญหายไปได แตพลงงานสามารถเกดการถายโอนระหวางพลงงานดวยกนได หรอการเปลยนรปพลงงานไดนนเอง" ในการน าพลงงานไปใชประโยชนจงตองค านงถงหลกการเปลยนรปของพลงงานอยางคมคา การเปลยนรปพลงงาน เชน

กฎการอนรกษพลงงาน

1.การเปลยนรปของพลงงานจากแสงอาทตย

พลงงานแสงอาทตย พลงงานเคม พลงงานความรอนและพลงงานแสง

การเปลยนรปพลงงานไฟฟา พลงงานจลนจากน า สามารถน าไปใชในการผลตกระแสไฟฟาได โดยอาศยอปกรณทเรยกวา ไดนาโม เมอน ากระแสไฟฟาไปใชกบเครองใชไฟฟาชนดตางๆ พลงงานไฟฟากจะเปลยนเปนพลงงานรปอนๆ ดงน

2. การเปลยนรปพลงงานไฟฟา

1.การคมนาคมทางอากาศ การเคลอนทและการขนลงของเครองบน จะเกยวของกบการ

ลดระดบหรอเพมระดบความสงของเครองบน

2.ระบบการจายน าประปาไปตามบานเรอน จะปลอยน าจากถงพกน า ซงตงอยใน

ระดบสงใหไหลจากทสงลงสทต ากวาตามแรงโนมถวงของโลก

3.การเกบกกน าในอางเกบน า เพอระบายน าไปสทองททท าการเกษตรในยามขาดแคลน

น า

กฎการอนรกษพลงงาน กบการน าไปใชประโยชนในชวตประจ าวน

4.การท างานของลฟต ทใชขนล าเลยงคนและสงของขนลงในตกสงๆ

5.กระเชาไฟฟา ซงใชขามแมน า ใชเดนทางระหวางอาคาร หรอนงพกผอนชมทวทศนในสวนสนก

6.การท างานของเครองเลนตางๆ ในสวนสนก เชน เรอไวกง ชงชาสวรรค เปนตน

7.การใชพลงงานน าจากเขอนกกเกบน าในการผลตกระแสไฟฟา โดยน าพลงงานน าหมนไดนาโม เพอผลตกระแสไฟฟาสงไปใชตามบานเรอน เชน เขอนภมพล จงหวดตาก เปนตน