งานและพลังงาน

รูปภาพของ kaki2519

งานและพลังงาน

งาน (work)

          งาน (work) คือ  ผลของแรงที่กระทำต่อวัตถุแล้วทำให้วัตถุเคลื่อนที่ไปตามแนวราบ งานเป็นปริมาณที่สามารถคำนวณได้จากความสัมพันธ์ดังต่อไปนี้

            

                                          งาน  =   แรง (นิวตัน) x  ระยะทาง (เมตร)

           เมื่อ     W  คือ  งาน  มีหน่วยเป็นจูล ( J ) หรือนิวตันเมตร (N-m)
                      F   คือ  แรงที่กระทำ  มีนหน่วยเป็นนิวตัน ( N )
                      s   คือ  ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปตามแนวราบ  มีหน่วยเป็นเมตร ( m )

                      จะได้สูตรคำนวณหางาน คือ           F  =  W x s     

ตัวอย่าง  วินัยออกแรงยกกล่องด้วยแรง  30  นิวตัน  แล้วเดินขึ้นบันได  5  ขั้น แต่ละขั้นสูง 20 เซนติเมตรงานที่วินัยทำจากการยกกล่องขึ้นบันไดมีค่าเท่าใด

วิธีทำ    จากโจทย์ความสูงของขั้นบันใด                     =   5 x 20แบบฝึกเรื่อง  งานและพลังงาน
                                                                         =   100 cm
                                                                         =   1  m
               จากสูตร                                        W    =   F x s
                                                                         =  30 x 1
                                                                         =  30  J
                              ตอบ  วินัยทำงานจากการลากกล่องได้  30  จูล

 ตัวอย่าง  กล่องใบหนึ่งมวล  1  กิโลกรัม  วางอยู่บนพื้นที่มีความฝืดที่มีสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน เท่ากับ  0.5   ถ้าออกแรงดึงขนาด  100  นิวตัน  แล้วทำให้กล่องเคลื่อนที่ได้ระยะกระจัด  2  เมตร  จงหา
                ก. งานของแรงดึง                                         ข. งานของแรงเสียดทาน    

                           

 วิธีทำ    โจทย์กำหนด               มวล  m       =  1  กิโลกรัม (kg)      หรือ  น้ำหนัก  =  10  นิวตัน (N)

                                                                             สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน  m   =   0.5

                                                                             แรงดึง  F                            =    100  นิวตัน  (N)

                                                                             ระยะกระจัด  S                      =      2    เมตร (m)

ก. หางานของแรงดึง

                                   จากสูตร     W   =  F S    (  เมื่อ  F  คือแรงดึง )

                                  จะได้          W  =  100  N  x  2  m   =  200  J

ตอบ            งานของแรงดึง  เท่ากับ  200  จูล

ข. หางานของแรงเสียดทาน

                                     จากสูตร    W      =  f S        ( เมื่อ  f  คือ  แรงเสียดทาน  และ  f   =  m N )

                                      จะได้        W     =  N  x  S

                                                             =  0.5   x   10 N   x   ( - 2  m )

                                                             =   -10    J

       ตอบ    งานของแรงเสียดทาน  เท่ากับ   -10  จูล

       *  ข้อสังเกต  ระยะกระจัดมีเครื่องหมายเป็นลบ  เพราะระยะกระจัดมีทิศตรงข้ามกับแรงเสียดทาน  งานที่ได้จึงเป็นลบด้วย

         และ  ค่าของ  N  =  10  นิวตัน  เพราะ  N  คือ แรงปฏิกิริยาตั้งฉากซึ่งมีค่าเท่ากับน้ำหนักของวัตถุ

แบบฝึกหัดงานและพลังงาน

1. ออกแรง 20  นิวตัน  ลากวัตถุไปตามแนวขนานกับพื้นไกล  5  เมตร  จงหางานของแรงที่กระทำ
2. ชายคนหนึ่งยกวัตถุมวล 5 กิโลกรัม ขึ้นสูง 2 เมตร จงหางานของแรงยก
3.  ออกแรง 40 นิวตัน ดึงวัตถุที่วางบนพื้นราบเกลี้ยงในแนวทำมุม 60 o กับแนวระดับ เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ไปตามพื้นราบได้ไกล 10 เมตร  งานของแรงที่ดึงวัตถุมีขนาดเท่าใด
4. ด.ช.ป๋อง เดินหิ้วกระเป๋าหนัก 30 นิวตัน เดินลงบันไดสูง 4 เมตร จงหางานที่ ด.ช. ป๋อง ทำได้ในการหิ้วกระเป๋า
5.นำเชือกเส้นเล็ก ๆ ผูกวัตถุมวล 5 กิโลกรัม แล้วหย่อนลงจากที่สูง 20 เมตร ด้วยความเร่งคงที่ 0.5 เมตรต่อวินาที 2  จงหางานของแรงตึงในเส้นเชือกเมื่อหย่อนวัตถุลงมาได้ระยะทาง 10 เมตร
6. วัตถุมวล 5 กิโลกรัม วางอยู่บนพื้นลื่น เมื่อออกแรงคงที่กระทำต่อวัตถุ 50 นิวตัน ในแนวขนานกับพื้น จงหางานของแรงนั้นในเวลา 5 วินาที
7.วัตถุมวล 1 กิโลกรัม อยู่บนพื้นระดับลื่น เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 5 เมตร/วินาที  มีแรง 10 นิวตัน กระทำต่อวัตถุในทิศตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ นาน 5 วินาที จะเกิดงานเท่าใด
8.ชายคนหนึ่งแบกวัตถุมวล 10 กิโลกรัม ไว้บนบ่าเดินขึ้นสะพานลอยข้ามถนนซึ่งสูง 5 เมตรยาว 30 เมตร จงหางานของชายคนนั้นที่กระทำต่อวัตถุ
 ก.  ตอนขึ้นสะพาน
 ข.  ตอนเดินบนสะพาน
 ค.  ตอนลงสะพาน
 ง.  งานทั้งหมดในการแบกวัตถุข้ามถนน
9. มวล 4 กิโลกรัม วางบนพื้นราบซึ่งมีสัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน 0.2  มีแรง 20 นิวตัน ดึงวัตถุในแนวขนานพื้น เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ตามแนวแรง 20 นิวตัน ได้ทาง 10 เมตร จงหางาน เนื่องจาก
   ก.  แรง 20 นิวตัน
  ข.  แรงเสียดทาน
  ค.  แรงลัพธ์
10. วัตถุหนัก 20 นิวตัน วางอยู่บนพื้นที่จุด A จุด B อยู่เหนือจุด  A และสูงจาก A เท่ากับ 4 เมตร  จุด C อยู่ในแนวระดับเดียวกันกับจุด B และห่างจาก B เป็นระยะ 3 เมตร จงหางานที่ทำในการยกวัตถุจาก A ไป B แล้วไป C

สร้างโดย: 
นายทินกร จันทะผล โรงเรียนเซนต์ไมเกิ้ล

มหาวิทยาลัยศรีปทุม ผู้ใหญ่ใจดี
 

 ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

ช่วยกันนะครับ 
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
ไม่ถูกปิดเสียก่อน

ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

ด่วน...... ขณะนี้
พระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2558 
มีผลบังคับใช้แล้ว 
ขอให้นักเรียนและคุณครูที่ใช้งาน
เว็บ thaigoodview ในการส่งการบ้าน
ระมัดระวังการละเมิดลิขสิทธิ์ด้วย
อ่านรายละเอียดที่นี่ครับ

 

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 0 คน และ ผู้เยี่ยมชม 7 คน กำลังออนไลน์