งานและพลังงาน

​งานและพลังงาน

​งาน

Drag and Drop

ฝึกทำ : เด็กคนหนึ่งออกแรงสม่ำเสมอ 6 นิวตัน ลากวัตถุไปตามแนวราบได้ระยะทาง 3 เมตร

งานของแรงลากนี้มีขนาดเท่ากับกี่จูล

วิธีทำ จากความสัมพันธ์ ​

Placeholder

เมื่อ F มีค่าเท่ากับ ​

Placeholder

และ s มีค่าเท่ากับ ​

Placeholder

ดังนั้นงานของแรงลากจึงหาได้จาก ​

Placeholder

× 3 = ​

Placeholder

J

Drag these tiles and drop them in the correct blank above

W = F⋅s

6 N

3 m

6

18

Match

จงหางานของแรง F ในแต่ละกรณีต่อไปนี้

15 J

0 J

7.5 J

• 15 J

• 0 J

• 7.5 J

​5.1.2 งานของแรงที่มีขนาดเพิ่มขึ้นหรือลดลงอย่างสม่ำเสมอ

หากแรงมีขนาดเพิ่มขึ้นหรือลดลงอย่างสม่ำเสมอ ต้องหาค่าของแรงเฉลี่ย แล้วจึงนําแรงเฉลี่ยนั้นมาคํานวณหางาน

ตัวอย่าง

ถ้าออกแรงเพิ่มขึ้นสม่ำเสมอจาก 0 ถึง 10 นิวตัน ทําให้วัตถุเคลื่อนที่ไปตามแนวแรงนั้นได้ระยะทาง 10 เมตร จะได้งานกี่จูล

Multiple Choice

ชายผู้หนึ่งออกแรง 100 นิวตัน ดึงสปริง แล้วเพิ่มแรงดึงเป็น 500 นิวตัน ทําให้สปริงยืด

ออกจากตําแหน่งเดิม 1.2 เมตร งานที่ใช้ดึงสปริงครั้งนี้มีค่ากี่จูล

• 250 J

• 300 J

• 360 J

• 400 J

Multiple Choice

แรง F กระทํากับวัตถุแสดงโดยกราฟ

ดังรูป งานที่เกิดขึ้นในระยะ 10 เมตร เป็นกี่จูล

• 100

• 150

• 200

• 300

พลังงาน

​พลังงาน

คือความสามารถในการทํางานได้ พลังงานเป็นปริมาณสเกลาร์

พลังงานมีหลายรูปแบบ เช่น พลังงานความร้อน พลังงานไฟฟ้า พลังงานแสง พลังงานเคมี พลังงานกล เป็นต้น

พลังงานกล

คือพลังงานที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของวัตถุ และพลังงานที่สะสมในตัววัตถุซึ่งอาจถูกปลดปล่อยออกเป็นพลังงานรูปแบบอื่น ๆ ได้ พลังงานกลของวัตถุมี 2 รูปแบบ ได้แก่

• พลังงานจลน์

• พลังงานศักย์

​ตัวอย่าง

Multiple Choice

ลูกเหล็กมีมวล 0.4 kg ปล่อยให้ตกจากที่สูง ลงสู่กระบะทราย ก่อนกระทบทราย ลูกเหล็กมีความเร็ว 20 m/s ก่อนกระทบทราย ลูกเหล็กมีพลังงานจลน์เท่าไร

• 80

• 90

• 70

• 60

​วิธีทำ

​ตัวอย่าง

Multiple Choice

ลูกแตงโมมวล 1.5 kg วางสูงจากพื้น 50 cm จะมีพลังงานศักย์โน้มถ่วงเท่าใด

• 15 J

• 7.5 J

• 5.5 J

• 6 J

​ตัวอย่าง

​วิธีทำ

​ตัวแปรที่ทราบค่า

k = 100 N/m

s = 1.2 - 1 = 0.2 m
ตัวแปรไม่ทราบค่า (ที่ต้องหาคำตอบ)
E_s = ?

Multiple Choice

สปริงตัวหนึ่งเมื่อออกแรงกระทํา 100 นิวตัน จะยืดได้ 0.5 เมตร ขณะนั้นสปริงมีพลังงานศักย์ยืดหยุ่นมีค่ากี่จูล ปล.ให้หาค่า k = F/s ก่อน

• 25

• 50

• 100

• 250

​ตัวอย่าง
ปล่อยวัตถุตกจากที่สูงจากพื้น 20 เมตร เมื่อวัตถุตกลงมาถึงพื้นดินจะมีความเร็วกี่เมตร/วินาที

​วิธีทำ

​พลังงานรวมไม่สูญสลาย ดังนั้น พลังงานศักย์ที่ความสูง 20 m จะเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ทั้งหมดเมื่อตกถึงพื้น

Multiple Choice

นายฟักทิ้งขวดมวล 0.5 กิโลกรัม จากหลังคาบ้านซึ่งสูง 12 เมตร ให้ตกอย่างอิสระ

ถ้าขวดตกลงมาได้ทาง 1/3 ของทางทั้งหมด จะมีพลังงานจลน์กี่จูล

• 10

• 20

• 30

• 40