เครื่องกลอย่างง่าย 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: เครื่องกลอย่างง่าย

ยกหินก้อนใหญ่ด้วยไม้ท่อนเดียว

ใช้ไม้งัด ช่วยผ่อนแรงได้มาก

เครื่องกลอย่างง่ายคืออะไร

อุปกรณ์ช่วยให้ทำงานสะดวก ผ่อนแรง หรือเปลี่ยนทิศของแรง

แต่งานที่ได้ไม่มากกว่างานที่ใส่เข้าไป

ผ่อนแรง = ต้องออกแรงเป็นระยะทางยาวขึ้น

คาน

มีจุดหมุน (F) แรงความพยายาม (E) แรงความต้านทาน (W)

ระยะแรงความพยายามไกลจุดหมุนกว่า → ผ่อนแรง

หลักการของคาน

E × ระยะของ E = W × ระยะของ W

(ระยะวัดจากจุดหมุน F)

ระยะของ E ยาวกว่าระยะของ W → ผ่อนแรง

รอก

รอกเดี่ยวตายตัว: เปลี่ยนทิศแรง ไม่ผ่อนแรง

รอกเดี่ยวเคลื่อนที่: ผ่อนแรงได้ครึ่งหนึ่ง

เครื่องกลอื่น ๆ

พื้นเอียงยาว ใช้แรงน้อยลง แต่ต้องเดินไกลขึ้น

สกรูและลิ่ม ก็พัฒนามาจากพื้นเอียง

ตัวอย่างคานงัดหิน

หินหนัก 600 N ห่างจุดหมุน 0.5 m

ออกแรงห่างจุดหมุน 1.5 m

E × 1.5 = 600 × 0.5 → E = 200 N

ตัวอย่างรอกเดี่ยวเคลื่อนที่

ใช้รอกเดี่ยวเคลื่อนที่ยกของ 400 N

ใช้แรงดึงประมาณ 400 ÷ 2 = 200 N

(ไม่คิดน้ำหนักรอกและแรงเสียดทาน)

ตัวอย่างพื้นเอียง

เข็นกล่องหนัก 300 N ขึ้นที่สูง 1 m ด้วยทางลาดยาว 3 m

ไม่คิดแรงเสียดทาน: E × 3 = 300 × 1

E = 100 N (ใช้แรงน้อยลง แต่เดินไกลขึ้น)

ระวัง!ระวัง! เครื่องกลไม่ได้ลดงาน

ผ่อนแรงได้ แต่ต้องออกแรงเป็นระยะทางยาวขึ้น

งานที่ใส่เข้าไป ≥ งานที่ได้ออกมา เสมอ

คานประเภทที่ 3 ไม่ผ่อนแรง แต่ทำงานสะดวก เช่น ตะเกียบ

สรุปสรุป

เคล็ดลับจำง่าย คาน: "1-หมุนกลาง 2-ของกลาง 3-แรงกลาง"

เครื่องกลผ่อนแรง แต่ไม่ได้ลดงาน

แบบฝึกหัด เครื่องกลอย่างง่าย พร้อมเฉลย

รถเข็นดินเป็นคานประเภทใด
- ก. ประเภทที่ 1
- ข. ประเภทที่ 2
- ค. ประเภทที่ 3
ดูเฉลย
ตอบ: ประเภทที่ 2
ใช้คานงัดของหนัก 900 N ห่างจุดหมุน 0.4 m ออกแรงห่างจุดหมุน 1.2 m ต้องใช้แรงกี่นิวตัน
ดูเฉลย
ตอบ: 300
รอกเดี่ยวตายตัวมีประโยชน์อย่างไร
- ก. เพิ่มงาน
- ข. ลดน้ำหนักของ
- ค. เปลี่ยนทิศทางของแรง
- ง. ผ่อนแรงครึ่งหนึ่ง
ดูเฉลย
ตอบ: เปลี่ยนทิศทางของแรง
ใช้รอกเดี่ยวเคลื่อนที่ยกของ 600 N ต้องออกแรงประมาณกี่นิวตัน
ดูเฉลย
ตอบ: 300
จริงหรือไม่: ทางลาดที่ยาวขึ้น ทำให้ใช้แรงเข็นน้อยลง
ดูเฉลย
ตอบ: จริง
วัตถุหนัก 400 N ห่างจุดหมุน 0.5 m ออกแรงห่างจุดหมุน 2 m ต้องใช้แรงกี่นิวตัน
ดูเฉลย
ตอบ: 100 — E × 2 = 400 × 0.5 จึงได้ E = 100 N
เข็นของหนัก 600 N ขึ้นที่สูง 1.5 m ด้วยพื้นเอียงยาว 4.5 m ต้องใช้แรงกี่นิวตัน (ไม่คิดแรงเสียดทาน)
ดูเฉลย
ตอบ: 200 — E × 4.5 = 600 × 1.5 จึงได้ E = 200 N
คานประเภทใดไม่ช่วยผ่อนแรง แต่ช่วยให้ทำงานสะดวก
- ก. ประเภทที่ 2
- ข. ประเภทที่ 1
- ค. ประเภทที่ 3
ดูเฉลย
ตอบ: ประเภทที่ 3 — แรงความพยายามอยู่ใกล้จุดหมุนกว่าแรงความต้านทาน
จริงหรือไม่: รอกเดี่ยวตายตัวช่วยผ่อนแรงได้ครึ่งหนึ่ง
ดูเฉลย
ตอบ: ไม่จริง — รอกเดี่ยวตายตัวช่วยเปลี่ยนทิศของแรงเท่านั้น
ทำไมถนนขึ้นภูเขาจึงสร้างคดเคี้ยวไปมา
- ก. เป็นพื้นเอียงที่ยาวขึ้น รถใช้แรงน้อยลง
- ข. ให้ถนนสั้นลง
- ค. ประหยัดยางมะตอย
- ง. ให้รถขับเร็วขึ้น
ดูเฉลย
ตอบ: เป็นพื้นเอียงที่ยาวขึ้น รถใช้แรงน้อยลง

อยากฝึกต่อ? เล่นเกมแบบฝึกหัดบทนี้ ได้คะแนนและดาวทันที

บทนี้อยู่ใน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2 หน่วย “งานและพลังงาน” · ครูและผู้ปกครองพิมพ์ใบงานได้ฟรี