งานและกำลัง วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2

🏋️ บทเรียนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มัธยมศึกษาปีที่ 2 · หน่วย: งานและพลังงาน · ตัวชี้วัด ว 2.3 ม.2/1, ว 2.3 ม.2/2, ว 2.3 ม.2/3, ว 2.3 ม.2/4 ฯลฯ

📖 เรียนบทนี้ (มีภาพเคลื่อนไหวและเสียง)🎮 เล่นเกมแบบฝึกหัด

เนื้อหาบทเรียน: งานและกำลัง

ดันกำแพงจนเหนื่อย ได้งานไหม?

ทางวิทยาศาสตร์ ไม่ได้งานเลย!

เพราะกำแพงไม่เคลื่อนที่

งาน

งาน = แรง × ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ตามแนวแรง

หน่วย จูล (J) = นิวตัน·เมตร

ได้งาน หรือ ไม่ได้งาน?

ได้งานเมื่อ: มีแรง + วัตถุเคลื่อนที่ตามแนวแรง

ขาดข้อใดข้อหนึ่ง งาน = 0

งานในการยกของขึ้นที่สูง

ยกของขึ้นตรง ๆ ด้วยความเร็วคงตัว

แรงที่ใช้ = น้ำหนักวัตถุ = mg

งาน = น้ำหนัก × ความสูง

กำลัง

กำลัง = งาน ÷ เวลา

หน่วย วัตต์ (W) = J/s

ทำงานเท่ากัน ใช้เวลาน้อย = กำลังมาก

กำลังในชีวิตจริง

ฉลากเครื่องใช้ไฟฟ้าบอกกำลังเป็นวัตต์

1 W = ทำงาน 1 J ใน 1 วินาที

1 kW = 1,000 W

ตัวอย่างลากกล่อง

ลากกล่องด้วยแรง 40 N ไปตามพื้น 5 m (ตามแนวแรง)

งาน = 40 × 5 = 200 J

ตัวอย่างเดินขึ้นบันได

นักเรียนหนัก 500 N เดินขึ้นบันไดสูง 3 m ใน 6 s

งาน = 500 × 3 = 1,500 J

กำลัง = 1,500 ÷ 6 = 250 W

ตัวอย่างใครมีกำลังมากกว่า

A ทำงาน 1,200 J ใน 10 s → 120 W

B ทำงาน 1,200 J ใน 8 s → 150 W

งานเท่ากัน B ใช้เวลาน้อยกว่า จึงมีกำลังมากกว่า

ระวัง!ระวัง! ใช้ระยะ "ตามแนวแรง" เท่านั้น

ถือกล่อง (แรงทิศขึ้น) เดินไปข้างหน้า 10 m

กล่องเคลื่อนที่ตั้งฉากกับแรงที่ถือ

งานของแรงที่ถือ = 0

สรุปสรุป

เคล็ดลับจำง่าย: "งาน = แรง × ระยะ กำลัง = งาน ÷ เวลา"

ไม่เคลื่อนที่ตามแนวแรง = ไม่ได้งาน

แบบฝึกหัด งานและกำลัง พร้อมเฉลย

ยกกล่องหนัก 30 N ขึ้นสูง 2 m ได้งานกี่จูล
ดูเฉลย
ตอบ: 60
เครื่องยนต์ทำงาน 9,000 J ในเวลา 30 s มีกำลังกี่วัตต์
ดูเฉลย
ตอบ: 300
ออกแรง 50 N ลากกล่องไป 4 m ตามแนวแรง ได้งานกี่จูล
ดูเฉลย
ตอบ: 200
ทำงาน 600 J ในเวลา 20 s กำลังกี่วัตต์
ดูเฉลย
ตอบ: 30
จริงหรือไม่: ถือกระเป๋ายืนนิ่ง ๆ นาน 10 นาที ทางวิทยาศาสตร์ถือว่าทำงานกับกระเป๋า
ดูเฉลย
ตอบ: ไม่จริง — กระเป๋าไม่เคลื่อนที่ตามแนวแรง งานจึงเป็นศูนย์
ยกกล่องมวล 4 kg ขึ้นสูง 1.5 m ได้งานกี่จูล (g = 10 m/s²)
ดูเฉลย
ตอบ: 60 — น้ำหนัก = 4 × 10 = 40 N งาน = 40 × 1.5 = 60 J
ปั้นจั่นทำงาน 20,000 J ใน 40 s มีกำลังกี่วัตต์
ดูเฉลย
ตอบ: 500
มอเตอร์กำลัง 100 W ทำงานนาน 1 นาที ได้งานกี่จูล
ดูเฉลย
ตอบ: 6000 — W = P × t = 100 × 60 = 6,000 J
A และ B หนักเท่ากัน วิ่งขึ้นบันไดสูงเท่ากัน A ใช้เวลาน้อยกว่า ข้อใดถูก
- ก. งานและกำลังเท่ากัน
- ข. B มีกำลังมากกว่า
- ค. A ได้งานมากกว่า
- ง. งานเท่ากัน แต่ A มีกำลังมากกว่า
ดูเฉลย
ตอบ: งานเท่ากัน แต่ A มีกำลังมากกว่า
หน่วยของกำลังคืออะไร
- ก. จูล (J)
- ข. วัตต์ (W)
- ค. พาสคัล (Pa)
- ง. นิวตัน (N)
ดูเฉลย
ตอบ: วัตต์ (W)

อยากฝึกต่อ? เล่นเกมแบบฝึกหัดบทนี้ ได้คะแนนและดาวทันที

บทนี้อยู่ใน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2 หน่วย “งานและพลังงาน” · ครูและผู้ปกครองพิมพ์ใบงานได้ฟรี