NarWhizเปิดแอป ▶

โมเมนต์ของแรง วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2

⚖️ บทเรียนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มัธยมศึกษาปีที่ 2 · หน่วย: แรงและการเคลื่อนที่ · ตัวชี้วัด ว 2.2 ม.2/1, ว 2.2 ม.2/2, ว 2.2 ม.2/3, ว 2.2 ม.2/4 ฯลฯ

📖 เรียนบทนี้ (มีภาพเคลื่อนไหวและเสียง)🎮 เล่นเกมแบบฝึกหัด

เนื้อหาบทเรียน: โมเมนต์ของแรง

ไม้กระดกกับพี่ตัวโต

น้องตัวเล็กยกพี่ตัวโตได้ไหม?

ได้! ถ้านั่งให้ไกลจุดหมุนพอ

แรงทำให้หมุนได้

ผลักประตู → ประตูหมุนรอบบานพับ

จุดที่วัตถุหมุนรอบ เรียกว่า จุดหมุน

ผลของแรงที่ทำให้วัตถุหมุน = โมเมนต์ของแรง

โมเมนต์ของแรง

ผลของแรงที่ทำให้วัตถุหมุน

โมเมนต์ = แรง × ระยะตั้งฉากจากจุดหมุน

หน่วย นิวตัน·เมตร (N·m)

ระยะต้องตั้งฉากกับแนวแรง

วัดระยะจากจุดหมุน ไปตั้งฉากกับแนวแรง

แรงผ่านจุดหมุน → ระยะ = 0 → ไม่หมุน

ผลักตั้งฉากที่ขอบไกลบานพับ ได้โมเมนต์มากที่สุด

โมเมนต์มี 2 ทิศ

ทวนเข็มนาฬิกา ↺ และ ตามเข็มนาฬิกา ↻

ไม้กระดก: แรงด้านซ้ายหมุนทวนเข็ม แรงด้านขวาหมุนตามเข็ม

หลักของโมเมนต์

เมื่อสมดุล:

ผลรวมโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา = ผลรวมโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา

ตัวอย่างหาระยะที่ทำให้สมดุล

น้องหนัก 300 N นั่งห่างจุดหมุน 2 m

พี่หนัก 400 N ต้องนั่งห่างกี่เมตร?

300 × 2 = 400 × d → d = 600 ÷ 400 = 1.5 m

ตัวอย่างหาแรงที่ทำให้สมดุล

ไม้กระดก ด้านซ้าย 200 N ห่างจุดหมุน 1.5 m

ด้านขวาห่าง 1 m ต้องใช้แรงเท่าไร

200 × 1.5 = F × 1 → F = 300 N

ตัวอย่างมีหลายแรงด้านเดียวกัน

ซ้าย: 100 N ห่าง 2 m และ 50 N ห่าง 1 m

ขวา: F ห่าง 2.5 m

(100 × 2) + (50 × 1) = F × 2.5 → F = 100 N

ระวัง!ระวัง! วัดระยะจากจุดหมุนเสมอ

ระยะ d วัดจากจุดหมุน ไม่ใช่วัดระหว่างแรงสองแรง

หน่วยทั้งสองข้างต้องเหมือนกัน (m กับ m)

อย่าลืมรวมโมเมนต์ทุกแรงในข้างเดียวกัน

สรุปสรุป

เคล็ดลับจำง่าย: "แรง × ระยะ ซ้ายเท่าขวา = สมดุล"

อยากหมุนง่าย ให้ออกแรงไกลจุดหมุน

แบบฝึกหัด โมเมนต์ของแรง พร้อมเฉลย

  1. ออกแรง 20 N ที่ปลายประแจยาว 0.3 m โมเมนต์กี่ N·m
    ดูเฉลยตอบ: 6
  2. ไม้กระดกสมดุล ด้านซ้าย 450 N ห่างจุดหมุน 2 m ด้านขวาห่าง 3 m แรงด้านขวากี่นิวตัน
    ดูเฉลยตอบ: 300
  3. แรง 50 N กระทำห่างจุดหมุน 2 m โมเมนต์กี่ N·m
    ดูเฉลยตอบ: 100
  4. ไม้กระดกสมดุล ด้านซ้าย 200 N ห่าง 3 m ด้านขวา 300 N ต้องห่างกี่เมตร
    ดูเฉลยตอบ: 2 — 200 × 3 = 300 × d จึงได้ d = 2 m
  5. ด้านซ้าย 400 N ห่าง 1 m ด้านขวาห่าง 2 m ต้องใช้แรงกี่นิวตันจึงสมดุล
    ดูเฉลยตอบ: 200 — 400 × 1 = F × 2 จึงได้ F = 200 N
  6. ทำไมลูกบิดประตูอยู่ไกลจากบานพับ
    • ก. บานพับร้อน
    • ข. ไม่มีเหตุผล
    • ค. ระยะไกลทำให้โมเมนต์มาก ใช้แรงน้อย
    • ง. เพื่อความสวยงาม
    ดูเฉลยตอบ: ระยะไกลทำให้โมเมนต์มาก ใช้แรงน้อย
  7. ออกแรง 30 N ผลักประตูห่างบานพับ 0.8 m เกิดโมเมนต์กี่ N·m
    ดูเฉลยตอบ: 24
  8. จริงหรือไม่: ถ้าแรงผ่านจุดหมุนพอดี จะไม่เกิดโมเมนต์
    ดูเฉลยตอบ: จริง — ระยะตั้งฉากเป็นศูนย์ โมเมนต์จึงเป็นศูนย์
  9. ประแจยาว 0.25 m ต้องการโมเมนต์ 20 N·m ต้องออกแรงที่ปลายประแจกี่นิวตัน
    ดูเฉลยตอบ: 80 — 20 ÷ 0.25 = 80 N
  10. ซ้าย: 60 N ห่าง 2 m และ 40 N ห่าง 3 m ขวา: F ห่าง 4 m จะสมดุลเมื่อ F กี่นิวตัน
    ดูเฉลยตอบ: 60 — (60 × 2) + (40 × 3) = 240 = F × 4 จึงได้ F = 60 N

อยากฝึกต่อ? เล่นเกมแบบฝึกหัดบทนี้ ได้คะแนนและดาวทันที

บทนี้อยู่ใน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2 หน่วย “แรงและการเคลื่อนที่” · ครูและผู้ปกครองพิมพ์ใบงานได้ฟรี