ชดุ กจิ กรรมการเรียนรู เรอื่ ง แรงและกฎการเคลอ่ื นที่ กลุมสาระการเรียนรวู ทิ ยาศาสตร 45 รูปตอไปน้ี ใชตอบคาํ ถามขอ 4 และ ขอ 5 v = 5 N v = 5 N F2 F2 v 30° 30° F3 = 4 N v = 5 N Σ v = 1 N F1 FX ΣF== F\"+F/ ไปทางทิศเหนือ มีเคร่ืองหมาย บวก (+) = 5 N +(-4 N ) ไปทางทิศใต มีเครื่องหมาย ลบ (-) =1N 4. ขนาดของแรงลัพธ3 ของแรง +v v + v มคี า4 เท4าใด F2 F1 F3 ΣF = !F\"# + F## + 2F\"F# cos θ 5sin30° v = 5 N ΣF = !(1N)# + (5N)# + 2(1N)(5N) cos 30° F2 v 30° ΣF = >(1) + (25) + √3 FX 10( 2 ) Σ =1N 5cos30° ΣF = (26) + (8.66) ΣF = √34.66 ΣF = 5.89 นวิ ตัน 5. เมอ่ื แรง +v v + v แรงลพั ธท3 ี่ไดมีทิศทํามมุ เท4าใด F2 F1 F3 v หาทศิ ทางโดยใชสตู ร F v = 5 N Σ @AB α = ΣΣCCDE F2 v 30° α @ABα = (6F)GHI /8° Σ FX =1N (\"F)9(6F)JKG/8° @ABα = #.6 \"9:.// @ABα = #.6 6.// = 0.47 α = @ABM\" 0.47 α = 25.17° กบั แกน X ดงั นนั้ แรงลัพธม3 ีค4าเท4ากบั 5.89 นิวตัน มีทศิ ทํามุม 25.17 ° กบั แกน X
ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู เร่อื ง แรงและกฎการเคล่อื นที่ กลมุ สาระการเรียนรวู ิทยาศาสตร 46 บนั ทึกผลการทํากิจกรรม ค4าของแรงบนเครื่องช่ังสปริง ( นวิ ตัน : N ) มุมระหวา4 ง F1และ F2 F1 F2 F3 (องศา) 347 0 3 4 6.5 45 345 90 เขยี นเวกเตอรห3 า ขนาดและทิศทางของแรงลพั ธโ3 ดยการสรางรปู แบบหางต4อหัว ,หวั ตอ4 หาง F1 F2 F1 F2 F3 กรณี F1 ทาํ มมุ 0° กับ F2 -F3 F3 -F3 F2 F2 45° 45° F1 F1 กรณี F1 ทํามมุ 45° กบั F2 F3 F2 -F3 F2 90° F1 90° F1 กรณี F1 ทํามุม 90° กบั F2
ชดุ กิจกรรมการเรียนรู เร่อื ง แรงและกฎการเคลื่อนท่ี กลุมสาระการเรียนรวู ทิ ยาศาสตร 47 สรปุ ผลที่ไดจากการทํากจิ กรรม จากการทดลอง เม่ือ แรง 2 แรง ทํามมุ ใดๆ ต4อกัน จะไดขนาดและทิศทางของแรงลัพธ3 โดยการสรางรปู แบบหางต4อหัว,หัวตอ4 หางหรือแบบสรางรปู สีเ่ หล่ยี มดานขนาน โดยขนาดของแรงลพั ธ3 เปนH ลบ(-F3 ) นัน่ คอื ทิศทางตรงขามกับแรงท่ีใชดงึ เคร่ืองชงั่ สปรงิ ส4วนการหาทศิ ทางของแรงลพั ธ3 สามารถหาไดจากการวดั เฉลยกิจกรรมทีเ่ สนอแนะลองทําดู แรง มุมทีท่ าํ ตอ4 กนั คา4 ของแรงบนเคร่อื งช่งั สปริง (นวิ ตัน) (องศา) F2 กบั F1 30 F1 F2 F3 F4 F3 กบั F2 60 34 3 8.2 เขยี นเวกเตอร3หาขนาดและทิศทางของแรงลัพธ3 โดยการสรางรูป แบบหางต4อหวั ,หวั ต4อหาง แรงลัพธ3 (F4) มขี นาด 8.2 cm ทาํ มุม 38 ° F3 F4 60° F2 38° 30° F1 เขยี นเวกเตอรห3 า ขนาดและทิศทางของแรงลพั ธโ3 ดยการสรางรปู แบบส่เี หลี่ยมดานขนาน แรงลพั ธ3 (F4) มีขนาด 8.2 cm ทาํ มุม 38 ° F3 F4 F2 603°0° 38° F1
ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู เร่อื ง แรงและกฎการเคล่ือนที่ กลุมสาระการเรยี นรูวิทยาศาสตร 48 สถานการณท่ี 1 จากรูปออกแรง F = 10 นวิ ตนั ทาํ มมุ กบั แนวราบ 60 องศา จงหาขนาดของแรงทท่ี าํ ใหวัตถเุ คล่ือนท่ีไปในแนวระดบั มีค4าเท4าไร F m รปู 16 แรงกระทาํ ในสถานการณท3 ี่ 1 ทีม่ า : วนั เพญ็ เสยี งหาว.2555 ข้นั ท่ี 1 ทําความเขาใจปญD หา ( 2คะแนน) 1. ส่ิงท่กี ําหนดให (โจทยบ3 อก) แรงหนึง่ แรง คือ F = 10 N ทาํ มมุ กบั แนวราบ 60 องศา 2. สิ่งท่ีตองการทราบ (โจทยถ3 าม) แรงทกี่ ระทําต4อวัตถุในแนวระดับ ขั้นที่ 2 วางแผนแกปDญหา ( 2 คะแนน) วธิ ีการท่ีใชในการแกปDญหา คือ วาดรูปและคาํ นวณ ข้ันที่ 3 ดาํ เนนิ การแกปDญหา ( 2 คะแนน ) นกั เรยี นแกปญD หาตามทวี่ างแผนไวในขั้นท่ี 2 วาดรูปใหม4 โดยการแตกแรงองค3ประกอบเขาแกน Xและแกน Y 10sin60° N F = 10 N m 60° 10cos60° N จากการวาดรูปจะเหน็ ว4าแรงทท่ี ําใหวตั ถุเคลอ่ื นที่ไปในแนวระดบั คือ F cos 60° ดงั นนั้ สามารถ คาํ นวณหาค4า Fcos 60° ต4อไป
ชดุ กิจกรรมการเรียนรู เรอ่ื ง แรงและกฎการเคลื่อนที่ กลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตร 49 การคาํ นวณ แทนค4าแรง F = 10 N และค4า cos60. =1/2 ลงใน Fcos60° จะได แรงทที่ ําใหวตั ถุเคล่ือนทไี ปในแนวระดบั = Fcos60° = 10 cos60° = 10 (1/2) =5N แรงทที่ าํ ใหวตั ถเุ คล่อื นท่ีไปในแนวระดบั มีค4า 5 N ขน้ั ท่ี 4 ตรวจคาํ ตอบ ( 2 คะแนน ) ตรวจสอบว4าคําตอบ ที่ไดถกู ตองหรือไม4 ตามหลักการที่ใชในการแกปDญหา เม่ือตรวจสอบคําตอบ แลวถูกตองแสดงวา4 วตั ถุไดรับแรงท่ที ําใหวตั ถุเคลื่อนทไี่ ปในแนวระดบั มคี 4า 5 นิวตัน เปนH จริง สถานการณท่ี 2 มีแรง 3 แรง กระทําตอ4 วตั ถุดังรปู จงหาแรงลัพธท3 ่ีกระทําต4อวัตถุมีขนาด และไปในทิศทางใด 10 N 2N m 4N รูป 17 แรงกระทําในสถานการณ3ที่ 2 ท่มี า : วันเพญ็ เสียงหาว.2555 ขน้ั ที่ 1 ทาํ ความเขาใจปญD หา ( 2 คะแนน ) 1.ส่ิงที่กาํ หนดให (โจทย3บอก) - แรงทกี่ ระทาํ ต4อวัตถไุ ปทางขวามือ คือ แรง 2 นิวตนั กับแรง 4 นิวตัน - แรงทก่ี ระทาํ ต4อวัตถไุ ปทางซายมือ คือ แรง 10 นิวตัน - แรงท้งั หมดอย4ูในแนวราบ 2. ส่งิ ท่ตี องการทราบ (โจทยถ3 าม) แรงลัพธท3 กี่ ระทาํ ต4อวตั ถมุ ีขนาดและไปในทศิ ทางใด ขนั้ ท่ี 2 วางแผนแกปDญหา ( 2 คะแนน ) วิธกี ารท่ใี ชในการแกปDญหา ใชวธิ กี ารคาํ นวณ ขั้นท่ี 3 ดาํ เนินการแกปDญหา ( 2 คะแนน) นักเรียนแกปDญหาตามทีว่ างแผนไวในข้นั ท่ี 2 แรงลัพธ3ทก่ี ระทาํ ต4อวัตถุมคี า4 เทา4 กบั 2 N + 4N +(-10N) = -4 N ขน้ั ท่ี 4 ตรวจคําตอบ (2 คะแนน ) ตรวจสอบวา4 คําตอบท่ไี ดถูกตองหรอื ไม4 ตามหลักการท่ใี ชในการแกปDญหา เมื่อตรวจคําตอบ แลวถกู ตอง แทนคา4 ในสมการเปนH จริง แสดงว4า วตั ถไุ ดรับแรงลัพธ3 4 นวิ ตัน มีทิศไปทางซายมือ
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรู เรื่อง แรงและกฎการเคลอื่ นที่ กลุมสาระการเรยี นรวู ทิ ยาศาสตร 50 สถานการณท่ี 3 มแี รง 3 แรง กระทําตอ4 วัตถุดังรูป แรงลัพธ3ท่ีกระทาํ ต4อวตั ถุ มีขนาดและไปใน ทิศทางใด ขน้ั ที่ 1 ทําความเขาใจปญD หา ( 2 คะแนน ) 2 1. สิง่ ที่กาํ หนดให (โจทยบ3 อก) 10 m 4 N มแี รงกระทําต4อวตั ถุ 3 แรง ไดแก4 แรง ทีก่ ระทาํ ต4อวัตถุไปทางขวามอื คือ แรง 4 N แรง ทก่ี ระทําต4อวตั ถุไปทางซายมือ คือ แรง 10 N รูป 18 แรงกระทําในสถานการณท3 ี่ 3 แรง ที่กระทําต4อวัตถุไปทางดานบน คอื แรง 2 N ท่ีมา : วันเพ็ญ เสยี งหาว.2555 แสดงว4า แรงทง้ั หมดไม4ไดอยูใ4 นระนาบเดยี วกัน 2. สงิ่ ที่ตองการทราบ (โจทย3ถาม) แรงลัพธท3 กี่ ระทาํ ต4อวัตถุมขี นาดและไปในทิศทางใด ข้ันที่ 2 วางแผนแกปญD หา ( 2 คะแนน ) วิธีการทใ่ี ชในการแกปญD หา คือ วาดรูปและคาํ นวณ ขน้ั ท่ี 3 ดําเนินการแกปDญหา ( 2 คะแนน) v นักเรียนแกปญD หาตามทีว่ างแผนไวในข้นั ที่ 2 ∑F วาดรูปใหม 2N 2N α 10 N 4 N 6N การคาํ นวณ แรงลพั ธใ3 นแนวราบท่ีกระทาํ ต4อวัตถมุ ีค4าเท4ากบั 4 N + -10 N = - 6 N แสดงว4าแรงลพั ธใ3 นแนวราบ 6 นวิ ตนั ไปทางซายมือ แตย4 ังมีแรง 2 นวิ ตนั ไปทางดานบน อีกแรงหนึง่ จงึ ตองแสดงการคํานวณหาแรงลัพธแ3 ละทิศทางตอ4 ไป
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรู เรื่อง แรงและกฎการเคล่ือนที่ กลุมสาระการเรียนรูวทิ ยาศาสตร 51 ขนาดของแรงลัพธ3 ΣF = !F\"# + F## ΣF = !(6N)# + (2N)# ΣF = (36) + (4)) ΣF = √40 ΣF = 6.32 N หาทิศทางของแรงลัพธ3โดยใชสตู ร tan α = Σ34 Σ35 tanα = (#7) (N7) tan α = 0.33 α = tanM\" 0.33 α = 18.26° ขั้นที่ 4 ตรวจคาํ ตอบ ( 2 คะแนน ) ตรวจสอบว4าคาํ ตอบทไี่ ดถูกตองหรอื ไม4 ตามหลกั การทใี่ ชในการแกปDญหา เมอื่ ตรวจคําตอบ แลว ถกู ตองแสดงว4า วัตถุไดรบั แรงลพั ธ3 6.32 นิวตัน มีทศิ ทํามุม α = tanM\" 0.33 หรือทํามมุ 18.26 องศา กับ แรง 6 นวิ ตัน จรงิ
ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู เร่ือง แรงและกฎการเคลื่อนท่ี กลุมสาระการเรียนรวู ิทยาศาสตร 52 สถานการณท่ี 4 ถามีแรง 3 นิวตัน กบั แรง 5 นิวตนั กระทําต4อวัตถุโดยแรงท้งั สอง ทํามุมตอ4 กัน 60 องศา จงหาขนาดและทิศทางของแรงลัพธ3มีคา4 เท4าไร ขั้นท่ี 1 ทาํ ความเขาใจปญD หา ( 2คะแนน ) 3N 1. สงิ่ ทก่ี ําหนดให (โจทยบ3 อก) 60° 5 N แรงสองแรง คอื 3 นวิ ตนั และ 5 นิวตนั รปู 19 แรงกระทาํ ในสถานการณท3 ่ี 4 ทํามมุ ตอ4 กัน 60 องศา ท่มี า : วนั เพญ็ เสยี งหาว.2555 2. สง่ิ ทต่ี องการทราบ (โจทยถ3 าม) แรงลพั ธท3 ี่กระทําต4อวัตถุมีขนาดและไปในทิศทางใด ขั้นที่ 2 วางแผนแกปDญหา ( 2 คะแนน ) วธิ กี ารท่ใี ชในการแกปDญหา คือ วาดรูปและคาํ นวณ ข้นั ท่ี 3 ดาํ เนนิ การแกปDญหา ( 2คะแนน ) 3N v นักเรยี นแกปญD หาตามที่วางแผน ไวในขัน้ ท่ี 2 วาดรปู ใหม4 ∑F 3N 60° α 5 N 60° 5 N คํานวณ ขนาดของแรงลัพธ3 ΣF = !F\"# + F## + 2F\"F#cosθ ΣF = !(3N)# + (5N)# + 2(3N)(5N)cos60° ΣF = !(9) + (25) + 2(15)(\") # ΣF = √49 ΣF = 7 N
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรู เร่ือง แรงและกฎการเคลอื่ นท่ี กลมุ สาระการเรยี นรูวิทยาศาสตร 53 หาทศิ ทางของแรงลัพธ3โดยใชสตู ร tan α = Σ34 Σ35 (/7) N8° tan α = (67)9(/7) N8° tan α = (/7)(√PO) (67)9(/7)(PQ) tan α = 0.4 α = tanM\" 0.4 α = 21.80° ดังน้นั แรงลพั ธม3 ีค4าเท4ากับ 7 นิวตนั มีทศิ ทํามมุ tan -1 0.4 หรอื มุม 21.8° กบั แรง 5 นวิ ตัน ข้นั ท่ี 4 ตรวจคาํ ตอบ ( 2 คะแนน ) ตรวจสอบว4า คําตอบที่ไดถูกตองหรอื ไม4 ตามหลักการท่ีใชในการแกปDญหา เมอื่ ตรวจสอบแลวถูกตอง แสดงว4า วตั ถไุ ดรบั แรงลัพธ3 7 นิวตัน มที ศิ ทํามุม tan -10.4 หรอื มุม 21.80° กับแรง 5 นิวตัน เปนH จริง ทบทวนอกี คร้งั นะ เพ่อื ใหเกดิ ความเขาใจยง่ิ ข้ึน
ชดุ กิจกรรมการเรียนรู เร่อื ง แรงและกฎการเคลื่อนท่ี กลุมสาระการเรยี นรูวทิ ยาศาสตร 54 กอนเรยี น หลงั เรียน 1.ง 6.ข 1.ง 6.ข 2.ก 7.ค 2.ก 7.ค 3.ค 8.ข 3.ค 8.ข 4.ข 9.ก 4.ข 9.ก 5.ก 10.ข 5.ก 10.ข
Search
