E-book

ช่อื เรอ่ื ง แรงกระทำทพ่ี น้ื / กำรชัง่ นำ้ หนกั ในลฟิ ต์ ครูผูส้ อน อำจำรยเ์ ทวนิ ทร์ วันเทวนิ อำจำรยส์ วสั ดี อรัณยะกำนนท์ โรงเรยี นสตรวี ทิ ยำ ๒ สมำชกิ นำยธรำดล ภธู รำดล ช้นั ม.4/12เลขท3ี่ นำยนฤพล ธวี ะสำสน์ ชัน้ ม.4/12 เลขท1่ี 7 ด.ญ.รดำรตั น์ ตันตวิ ริ ัชกลุ ชัน้ ม.4/12 เลขท1่ี 9 น.ส.สภุ ำนนั ทับทมิ ทอง ชน้ั ม.4/12 เลขท่ี20 น.ส.หนงึ่ ฤทยั ดีลกลำภ ช้นั ม.4/12 เลขท2่ี 1

แรงแรง หมำยถึง ส่งิ ท่ไี ปกระทำตอ่ วตั ถุ แลว้ ทำใหว้ ตั ถุนน้ั เกดิ กำรเปลย่ี นแปลงสภำพของวตั ถุ เช่น เปลย่ี นทศิ ทำงกำรเคลอ่ื นท่ีเปลีย่ นขนำดของอตั รำเรว็ มีหน่วย เป็น นวิ ตัน (N) เปน็ ปรมิ ำณเวกเตอร์ (ซ่ึงมขี นำดและทศิ ทำง)นวิ ตนั ไดอ้ ธบิ ำยเกยี่ วกบั แรงไวเ้ ป็น กฎ 3 ขอ้กฎขอ้ 1 \"วตั ถุจะรกั ษำสภำพอยนู่ ง่ิ หรอื สภำพเคลอื่ นทอ่ี ยำ่ งสมำ่ เสมอในแนวเสน้ ตรง นอกจำกจะมีแรงลพั ธท์ ค่ี ่ำไมเ่ ปน็ ศนู ย์มำกระทำ\"กฎขอ้ 2 \"เมอื่ มแี รงลพั ธซ์ ง่ึ มขี นำดไมเ่ ปน็ ศนู ยม์ ำกระทำตอ่ วตั ถุ จะทำใหว้ ตั ถเุ กดิ ควำมเรง่ ในทศิ เดยี วกบั แรงลพั ธท์ ม่ี ำกระทำและขนำดของควำมเรง่ นจี้ ะแปลผนั ตรงกบั ขนำดของแรงลพั ธแ์ ละแปลผกผันกบั มวลของวตั ถุกฎขอ้ 3 \"ทุกแรงกริ ยิ ำจะตอ้ งมแี รงปฏกิ ริ ยิ ำทมี่ ขี นำดเทำ่ กนั และทศิ ทำงตรงขำ้ มเสมอ\"

กำรชงั่ นำ้ หนกั ในลฟิ ต์วตั ถทุ ว่ี ำงอยใู่ นลฟิ ต์ หรอื กำรชง่ั นำ้ หนกั วตั ถโุ ดยใชต้ ำชงั่ สปรงิ ในลฟิ ต์ จะมแี รงกระทำตอ่ วตั ถดุ งั รปูถำ้ ตอ้ งกำรหำแรงทก่ี ระทำตอ่ วตั ถุ ให้ใส่แรงทกี่ ระทำตอ่ วตั ถนุ ้นั ใหค้ รบ แลว้ ดกู ำรเคลอื่ นทแ่ี รงใดมที ศิเดยี วกบั กำรเคลอ่ื นทน่ี นั้ แรงนั้นเปน็ (+) แต่ถำ้ แรงใดสวนทศิ ทำงกำรเคลอ่ื นทแ่ี รงนนั้ เปน็ (-)แล้วใชส้ มกำร ∑F=ma เพ่อื หำควำมสมั พนั ธ์

กำรเคล่อื นที่ของลิฟตม์ ี 2 ลักษณะ คือ ขึน้ หรอื ลง จำก ∑F = ma ขน้ึ N-mg = ma หรือ T-mg = ma ลง mg-N = ma หรอื mg-T = ma

แรง (mg)คอื แรงบนวตั ถอุ ันเน่ืองมำจำกควำมโนม้ ถว่ ง มกั เขียนแทนดว้ ย Wแบบตวั เอน คอื ผลคูณของมวลของวตั ถุ m กบัขนำดของควำมเรง่ เนอ่ื งจำกควำมโนม้ ถว่ ง g นน่ั คอื W = mg แรง (n) คอื แรงในแนวตง้ั ฉำกกบั ผวิ สมั ผสั (Normal Force)

ควำมเรง่คอื ควำมเรว็ ทเี่ ปลย่ี นไปในหนง่ึ หนว่ ยเวลำเปน็ ปรมิ ำณเวกเตอรห์ รอื อตั รำกำรเปลยี่ นควำมเรว็ เมอื่วตั ถมุ คี วำมเรง่ ในชว่ งเวลำหนง่ึ ควำมเรว็ ของมนั จะเปลย่ี นแปลงไป ควำมเรง่ อำจมคี ำ่ เปน็ บวกหรอืลบกไ็ ด้ โดยแทนควำมเรง่ (a) ซึ่งเรำมกั วำ่ เรยี ก ควำมเรง่ (+a) กบั ควำมหนว่ ง (-a) แรงตึงเชอื กคอื แรงตงึ เชอื กมที ิศพงุ่ ออกจำกวตั ถุ

วัตถปุ ระสงค์1.อธิบำยเกย่ี วกบั น้ำหนักตำช่งั สปรงิ ทีอ่ ่ำนได้2.อธบิ ำยเกยี่ วกบั กำรชง่ั นำ้ หนกั ในลฟิ ท์ได้3.อธิบำยเกยี่ วกบั แรงกริ ยิ ำและปฏกิ ริ ยิ ำ

วสั ดกุ ำรทดลอง • เคร่อื งชง่ั นำ้ หนกั • ลิฟต์ • คน (ใช้เพอื่ เปน็ ตวั วดั )

วิธีกำรทดลอง-ขน้ั ตอนแรก ทดลองชง่ั นำ้ หนกั บนพื้นปกติ และบันทกึ ผลไว้-ต่อมำ ทดลองชงั่ นำ้ หนกั ขณะลฟิ ทข์ ึน้ และบนั ทกึ ผล-ต่อมำ ทดลองชงั่ นำ้ หนกั ขณะลฟิ ทล์ ง และบันทกึ ผล-ขัน้ ตอนสดุ ทำ้ ย นำผลกำรทดลองทไ่ี ดม้ ำเปรยี บเทยี บควำมแตกตำ่ ง

ตำรำงกำรบนั ทกึ ผล• ชั่งน้ำหนกั ในพื้นธรรมดำ = 54.9 กโิ ลกรมั• ชงั่ นำ้ หนกั ในลฟิ ตข์ ำขนึ้ = 55.2 กิโลกรมั• ช่งั นำ้ หนกั ในลฟิ ตข์ ำลง =54.2 กโิ ลกรมั

สรุปผลกำรทดลองกำรชงั่ น้ำหนกั ในลฟิ ต์1.คำ่ นำ้ หนกั ของวตั ถทุ อี่ ำ่ นจำกตำชงั่ สปรงิ จะเทำ่ กบั คำ่ แรงตงึ เชือกในสปรงิ หรือแรงตงึ ในเสน้ เชอื ก(แรง) ท่ผี กู ระหวำ่ งวตั ถกุ บั สปรงิ โดยตอ้ งใช้สปรงิ เบำ ค่ำนำ้ หนกั ของวตั ถทุ อ่ี ำ่ นไดจ้ ำกตำชงั่ สปรงิ จะเทำ่ กบั ค่ำแรงปฏกิ ริ ยิ ำ (แรง) ที่ตำชงั่ สปรงิ กระทำตอ่ วตั ถุ2. วตั ถทุ วี่ ำงอยใู่ นลฟิ ท์ หรือกำรชง่ั นำ้ หนกั วตั ถโุ ดยใช้ตำชงั่ สปรงิ ในลฟิ ท์ ถำ้ ตอ้ งกำรหำแรงท่ีกระทำต่อวัตถใุ หใ้ ส่แรงทก่ี ระทำตอ่ วตั ถนุ น้ั ใหค้ รบแลว้ พจิ ำรณำทศิ กำรเคลอ่ื นทข่ี องวตั ถุ โดยแรงใดมีทศิ ทำงเดยี วกบั กำรเคลอ่ื นที่ ให้มคี ่ำเปน็ บวก (+) สว่ นแรงใดทม่ี ที ศิ ทำงตรงขำ้ มกบั ทศิ กำรเคลอ่ื นทใ่ี ห้มคี ่ำเปน็ ลบ (-) แลว้ ใชก้ ฎกำร เคลือ่ นทขี่ องนวิ ตนั แกโ้ จทยป์ ัญหำน้ัน

คำถำมหลงั กำรทดลอง1. แรงคอื อะไร2.สตู รเกย่ี วกบั กำรชง่ั นำ้ หนักในลฟิ ตค์ อื สตู รใด3. กำรชง่ั นำ้ หนกั ในลฟิ ตต์ อ้ งใชต้ วั แปรอะไรบำ้ ง4. น้ำหนักในลฟิ ตร์ ะหวำ่ งขำขน้ึ กับขำลงแตกตำ่ งกนั อย่ำงไร เพรำะเหตใุ ด5. ตัวแปรทท่ี ำใหน้ ำ้ หนกั ในลฟิ ตเ์ ปลย่ี นแปรคอื

เฉลยคำถำม1. กำรกระทำจำกภำยนอกท่ีกอ่ ให้เกดิ กำรเปลย่ี นแปลงของระบบทำงกำยภำพ2. ∑F=ma3. mg, N , a , T4.แตกตำ่ ง เพรำะ ขำข้ึนมนี ำ้ หนกั ของคนมำกขน้ึ เน่อื งจำกตำ้ นแรงโนม้ ถว่ ง แตข่ ำลงมีน้ำหนกั ของคนนอ้ ยลง เนอื่ งจำกมที ศิ ทำงเดยี วกบั แรงโนม้ ถ่วง5. a (ควำมเรง่ )