NarWhizเปิดแอป ▶

พลังงานจลน์และพลังงานศักย์ 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: พลังงานจลน์และพลังงานศักย์

เริ่มกันรถไฟเหาะวิ่งได้โดยไม่มีเครื่องยนต์ดัน!

ลากขึ้นยอดสูงแค่ครั้งเดียว

ที่เหลือวิ่งเองตลอดทาง

พลังงานคืออะไร

พลังงาน = ความสามารถในการทำงาน

หน่วย จูล (J) เหมือนงาน

พลังงานกล = พลังงานจลน์ + พลังงานศักย์

พลังงานศักย์โน้มถ่วง

วัตถุที่อยู่สูงจากพื้น มีพลังงานศักย์โน้มถ่วง

Ep = mgh (m = มวล kg, g = 10 m/s², h = ความสูง m)

ยิ่งมวลมาก ยิ่งสูง ยิ่งมีมาก

พลังงานศักย์ยืดหยุ่น

สปริงหรือหนังยางที่ถูกยืดหรือกด เก็บพลังงานไว้

ปล่อยแล้วดีดกลับ ทำงานได้

เช่น หนังสติ๊ก คันธนู แทรมโพลีน

พลังงานจลน์

วัตถุที่เคลื่อนที่ มีพลังงานจลน์

Ek = ½mv² (v = อัตราเร็ว m/s)

อัตราเร็วเพิ่ม 2 เท่า พลังงานจลน์เพิ่ม 4 เท่า!

เปรียบเทียบพลังงานสองแบบ

พลังงานศักย์โน้มถ่วงขึ้นกับมวลและความสูง

พลังงานจลน์ขึ้นกับมวลและอัตราเร็ว

ตัวอย่างพลังงานศักย์ของกล่อง

ยกกล่องมวล 2 kg ขึ้นสูง 3 m

Ep = mgh = 2 × 10 × 3 = 60 J

ตัวอย่างพลังงานจลน์ของจักรยาน

นักเรียนกับจักรยานมวลรวม 50 kg ขี่ด้วยอัตราเร็ว 4 m/s

Ek = ½ × 50 × 4² = ½ × 50 × 16 = 400 J

ตัวอย่างเร็วขึ้น 2 เท่า

ลูกบอล 1 kg ที่ 2 m/s: Ek = ½ × 1 × 4 = 2 J

ที่ 4 m/s: Ek = ½ × 1 × 16 = 8 J

เร็วขึ้น 2 เท่า พลังงานจลน์เพิ่ม 4 เท่า

ระวัง!ระวัง! ยกกำลังสองเฉพาะ v

มวล 4 kg อัตราเร็ว 3 m/s

ผิด: ½ × 4 × 3 = 6 J (ลืมยกกำลังสอง)

ถูก: ½ × 4 × 3² = ½ × 4 × 9 = 18 J

สรุปสรุป

เคล็ดลับจำง่าย: "สูง-ศักย์ เร็ว-จลน์"

Ep = mgh Ek = ½mv²

แบบฝึกหัด พลังงานจลน์และพลังงานศักย์ พร้อมเฉลย

  1. รถมวล 1000 kg วิ่งด้วยอัตราเร็ว 10 m/s มีพลังงานจลน์กี่จูล
    ดูเฉลยตอบ: 50000
  2. วัตถุมวล 3 kg อยู่สูงจากพื้น 5 m มีพลังงานศักย์โน้มถ่วงกี่จูล (g = 10 m/s²)
    ดูเฉลยตอบ: 150
  3. วัตถุ 5 kg อยู่สูง 2 m มีพลังงานศักย์โน้มถ่วงกี่จูล (g = 10)
    ดูเฉลยตอบ: 100
  4. ลูกบอล 2 kg เคลื่อนที่ 3 m/s มีพลังงานจลน์กี่จูล
    ดูเฉลยตอบ: 9 — ½ × 2 × 3² = 9 J
  5. รถมวล 800 kg วิ่งด้วยอัตราเร็ว 20 m/s มีพลังงานจลน์กี่จูล
    ดูเฉลยตอบ: 160000 — ½ × 800 × 400 = 160,000 J
  6. มะพร้าวมวล 2 kg อยู่บนต้นสูง 10 m มีพลังงานศักย์โน้มถ่วงกี่จูล (g = 10)
    ดูเฉลยตอบ: 200
  7. วัตถุมวล 10 kg มีพลังงานศักย์โน้มถ่วง 500 J อยู่สูงจากพื้นกี่เมตร (g = 10)
    ดูเฉลยตอบ: 5 — h = 500 ÷ (10 × 10) = 5 m
  8. ถ้าอัตราเร็วของวัตถุเพิ่มเป็น 3 เท่า พลังงานจลน์เพิ่มเป็นกี่เท่า
    • ก. 6 เท่า
    • ข. เท่าเดิม
    • ค. 9 เท่า
    • ง. 3 เท่า
    ดูเฉลยตอบ: 9 เท่า — Ek ขึ้นกับ v² จึงเพิ่ม 3² = 9 เท่า
  9. ถ้ายกวัตถุให้สูงขึ้นเป็น 2 เท่า พลังงานศักย์โน้มถ่วงเป็นอย่างไร
    • ก. เพิ่มเป็น 4 เท่า
    • ข. เพิ่มเป็น 2 เท่า
    • ค. เท่าเดิม
    • ง. ลดลงครึ่งหนึ่ง
    ดูเฉลยตอบ: เพิ่มเป็น 2 เท่า
  10. จริงหรือไม่: วัตถุที่หยุดนิ่งมีพลังงานจลน์เป็นศูนย์
    ดูเฉลยตอบ: จริง

อยากฝึกต่อ? เล่นเกมแบบฝึกหัดบทนี้ ได้คะแนนและดาวทันที

บทนี้อยู่ใน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2 หน่วย “งานและพลังงาน” · ครูและผู้ปกครองพิมพ์ใบงานได้ฟรี