หน่วยที่ 7

30100-0101 กลศาสตร์วิศวกรรม แรงคู่ควบ 3 มิติ โดย: ครูอำนาจ เสมอวงศ์ แผนกวิชาช่างกลโรงงาน วิทยาลัยเทคนิคชุมพร

แผนการจดั การเรยี นรมู ุงเนน สมรรถนะ หนวยที่ 7 ช่ือหนวย การคำนวณแรงคูควบ 3 มติ ิ สอนครงั้ ท่ี 7 ช่ัวโมงรวม 3 ชว่ั โมง จำนวน 3 ชั่วโมง 1. สาระสำคญั แรงคคู วบคือ แรงท่ีมีขนาดเทา กนั กระทำกันอยูในระนาบเดียวกนั มที ศิ ทางขนานกันแตต รงขามกนั และ ไมอ ยูในแนวเสน ตรงเดยี วกัน 2. สมรรถนะประจำหนวย 2.1 แสดงความรูเกย่ี วกับลกั ษณะและหลกั การคำนวณแรงคูควบ 3 มิติ 2.2 คำนวณหาคาแรงคคู วบ 3 มิติ 2.3 แสดงพฤติกรรมลักษณะนสิ ยั ความมวี นิ ยั ความรับผดิ ชอบ ตรงตอเวลาและมจี ติ อาสา 3. จุดประสงคการเรียนรู 3.1 ดา นความรู 3.1.1 บอกลกั ษณะของแรงคคู วบ 3 มิติไดถ ูกตอง 3.1.2 อธบิ ายหลกั การคำนวณของแรงคคู วบ 3 มิติ ไดถูกตอง 3.2 ดานทกั ษะ 3.2.1 คำนวณหาคา แรงคูควบ 3 มติ ิ ไดถ ูกตอง 3.3 ดา นคุณลกั ษณะที่พึงประสงค 3.3.1 ตระหนกั ถงึ ความมีวนิ ัย ความรับผิดชอบ ตรงตอ เวลาและมีจติ อาสา 4. เน้ือหาสาระการเรียนรู การคำนวณแรงคูควบ 3 มติ ิ 4.1 ลักษณะของแรงคคู วบ 3 มิติ 4.2 หลักการคำนวณของแรงคคู วบ 3 มิติ (รายละเอียดอยูในใบความรู ภาคผนวก)

แผนการจัดการเรยี นรมู ุง เนนสมรรถนะ หนวยท่ี 7 ชอ่ื หนวย การคำนวณแรงคูควบ 3 มติ ิ สอนครง้ั ที่ 7 ช่ัวโมงรวม 3 ช่วั โมง จำนวน 3 ช่ัวโมง 5. กิจกรรมการเรียนรู ข้ันนำเขาสูบทเรียน 1. ครูตรวจการแตงกายของนักศึกษาวา มีความเรยี บรอ ยถูกตองตามระเบยี บหรือไม 2. ครยู กตัวอยา งของแรงคคู วบ 3 มิตทิ ีก่ ระทำกับชน้ิ สวนเครื่องจกั รกล 3. ผเู รยี นทำแบบทดสอบกอนเรียน โดยใชแบบทดสอบกอนเรียน การเรยี นรู 4. ครอู ธิบายเรื่อง ลักษณะและหลกั การคำนวณของแรงคูควบ 3 มติ ิ โดยใชส่ือ Power Point ครูคอยใหค ำแนะนำปรึกษา 5. ครูผูสอนใหน ักเรียน ศึกษาจากใบความรูเรื่อง ลกั ษณะและหลักการคำนวณของแรงคูควบ 3 มิติ 6. ครูบอกจุดสังเกต “สาระนา รู” ในใบความรูทเ่ี ปนเกรด็ ความรูเพิ่มเติมในแตละเร่ือง 7. ครถู ามเกีย่ วกับ “ปญหานาคิด” แลวใหน กั ศึกษาชว ยกนั ตอบ การสรุป 8. ครูเปดโอกาสใหน ักศึกษาสอบถามขอมูลเพมิ่ เติม 9. ครูสรปุ เนื้อหาท้ังหมดรว มกับนักเรียนโดยใชเหตผุ ลจากความรทู ี่เรยี นในเรือ่ งลกั ษณะและ หลกั การคำนวณของแรงคูควบ 3 มติ ิ 10. ใหนกั ศึกษาทำแบบฝกหดั และเฉลยแบบฝกหัด การวัดผลและประเมนิ ผล 11. ใหน ักเรียนทำแบบทดสอบหลังเรียนเร่อื ง ลกั ษณะและหลักการคำนวณของแรงคคู วบ 3 มติ ิ 12. ครูตรวจและเกบ็ คะแนนแบบทดสอบเรอ่ื ง ลักษณะและหลักการคำนวณของแรงคคู วบ 3 มิติ 13. ครูทบทวนความรแู กไขสวนท่ผี ดิ ในการทำแบบทดสอบ 14. ครูเนน ยำ้ ใหผูเรียนตระหนกั ถึงปรัชญาของเศรษฐกจิ พอเพยี งในสว นของความมวี ินยั ความ รบั ผิดชอบ ตรงตอเวลาและมีจติ อาสา ในเร่อื งลักษณะและหลักการคำนวณของแรงคูควบ 3 มิติ 6. สือ่ การเรียนรู/ แหลง การเรียนรู 6.1 ส่อื ส่ิงพิมพ เอกสารประกอบการจัดการเรยี นรูเร่ือง การคำนวณระบบแรงคคู วบ 3 มติ ิ 6.2 สอ่ื โสตทศั น(ถา ม)ี สอื่ power point เรื่องการคำนวณระบบแรงคคู วบ 3 มติ ิ 6.3 หุนจำลองหรอื ของจริง(ถามี) - 6.4 อื่นๆ(ถามี)

แผนการจัดการเรยี นรูม งุ เนน สมรรถนะ หนว ยท่ี 7 ชอ่ื หนวย การคำนวณระบบแรงคคู วบ 3 มติ ิ สอนครั้งที่ 7 ชว่ั โมงรวม 3 ช่วั โมง จำนวน 3 ชั่วโมง 7.เอกสารประกอบการเรียนรู (ใบความรู ใบงาน ใบมอบหมายงาน) - ใบเนื้อหาเรอ่ื งการคำนวณระบบแรงคูควบ 3 มิติ - แบบทดสอบกอนเรียนเร่ืองการคำนวณระบบแรงคูควบ 3 มิติ - แบบทดสอบหลงั เรยี นเรื่องการคำนวณระบบแรง 3 มิติ 8.การบรู ณาการ/ความสมั พันธกบั วชิ าอืน่ บรู ณาการกบั หลักปรชั ญาของเศรษฐกิจพอเพยี งเกี่ยวกับ - นักเรียนมเี หตุผลในการจำแนกลักษณะและหลักการคำนวณของระบบแรงคูควบ 3 มติ ิ - นักเรยี นมีความพอประมาณในการการคำนวณระบบแรงคคู วบ 3 มิติ - นักเรียนมีภมู คิ ุม กันเกีย่ วกับการมีวินัย ความรบั ผดิ ชอบ ตรงตอเวลาและมจี ิตอาสา 9.การวัดและประเมินผล 9.1กอนเรยี น - แบบทดสอบกอนเรยี น จำนวน 1 ขอ 9.2ขณะเรียน - แบบฝก หัดเร่ืองลกั ษณะและหลกั การคำนวณของระบบแรงคคู วบ 3 มิติ 9.3หลงั เรยี น - แบบทดสอบหลังเรยี น จำนวน 1 ขอ 9.4การประเมนิ ผล - เกณฑก ารใหคะแนน คะแนน คณุ ธรรมจรยิ ธรรม 20 คะแนน คะแนน ความรู(แบบฝกหดั ) 10 คะแนน คะแนน ความร(ู แบบทดสอบ) 10 คะแนน

บันทกึ หลังสอน สัปดาหท ่ี ……. ช่อื วิชา …………………………………………………………..รหสั วชิ า ……………………………………………………………… แผนกวชิ า ……………………………………………………… วันที่สอน …………………………………. หนวยท่ี ………… รายการสอน ………………………………………………….. ภาคเรยี นที่………………..ปการศึกษา………………….. จำนวนผเู รียน ชัน้ ………………กลมุ …………………จำนวน……………คน เขา เรยี น…………คน ขาดเรียน ……. คน 1.เนื้อหาทส่ี อน (สาระสำคัญ) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2.ผลการสอน ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3.ปญหา อปุ สรรค ทเี่ กดิ ขึ้นในระหวา งการเรยี นการสอน ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4.แนวทางการแกปญหาของครูผูสอน(แนวทางการทำวจิ ัย) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ลงช่ือ………………………………………………ผูส อน (…………………………………………….) …………../……………/…………… ลงช่อื ……………………………………………หวั หนาแผนก ลงชื่อ……………………………หวั หนา งานหลักสตู รฯ (……………………………………) (……………………………………..) …………../……………/…………… …………../……………/…………… ลงช่ือ………………………………………………รองผอู ำนวยการฝายวชิ าการ (………………………………………….) …………../……………/……………..

ใบแบบทดสอบกอนเรยี น/หลังเรียน หนวยการเรียนท่ี 6 เรือ่ ง การคำนวณแรงคคู วบ 3 มิติ 1. จากรูป จงคำนวณหาผลลพั ธของ M ของแรงคูดว ยทัง้ สามชุด 100 N 180 mm 20 80 N 100 N y 120 N 200 mm 20 80 N 30 x 100 mm 45 120 N 45 z

ใบแบบฝกหัด หนวยการเรยี นท่ี 6 เรอื่ ง การคำนวณแรงคคู วบ 3 มติ ิ 1. จากรปู จงหาขนาดและทิศทางของแรงคูควบ M ซ่ึงสามารถแทนแรงคคู วบ 2 แรงเดิม และยงั คง ใหผ ลตอกอนวตั ถเุ หมือนเดมิ ถา ใหแ รง F และ –F กระทำทีผ่ วิ หนาที่ขนานกับระนาบ y – z ของ วัตถุกอ นสเี่ หลี่ยม และสามารถแทนแรงทงั้ สนี่ ้ไี ด

วิชา กลศาสตรว ิศวกรรม หนวยที่ 7 ชื่อหนวย การคำนวณแรงคูควบ 3 มติ ิ สอนครั้งท่ี 7 ช่วั โมงรวม 3 ช่ัวโมง แรงคูค วบ (ระบบ 3 มติ ิ) แรงสองแรงมีขนาดเทากนั แตทศิ ทางตรงกนั ขาม คือ แรง F และ -F ตาม แรงทั้งสองผานจุด A และ B ตามลำดบั และ เปน เวกเตอรต ำแหนงของจุด A และ B ตามลำดบั โมเมนตที่เกิดจากแรงท้งั สองรอบจดุ O คือ เนือ่ งจาก จงึ ทำใหการเทียบกับศูนยก ลางโมเมนต O ไมม คี วามหมายดงั นน้ั ไดแรงคูควบ M = rXF ขนาดของแรงคูค วบคือ M = Fd รูป แสดงการยา ยแรง F จากจุด A ไปทจ่ี ุด B จะตองเพ่ิมแรงคคู วบ M เขา ไปซงึ่ มีคา เทา กบั rXF

ใบแบบทดสอบกอนเรยี น/หลังเรียน หนวยการเรียนท่ี 6 เรือ่ ง การคำนวณแรงคคู วบ 3 มิติ 1. จากรูป จงคำนวณหาผลลพั ธของ M ของแรงคูดว ยทัง้ สามชุด 100 N 180 mm 20 80 N 100 N y 120 N 200 mm 20 80 N 30 x 100 mm 45 120 N 45 z

ใบแบบฝกหัด หนวยการเรยี นท่ี 6 เรอื่ ง การคำนวณแรงคคู วบ 3 มติ ิ 1. จากรปู จงหาขนาดและทิศทางของแรงคูควบ M ซ่ึงสามารถแทนแรงคคู วบ 2 แรงเดิม และยงั คง ใหผ ลตอกอนวตั ถเุ หมือนเดมิ ถา ใหแ รง F และ –F กระทำทีผ่ วิ หนาที่ขนานกับระนาบ y – z ของ วัตถุกอ นสเี่ หลี่ยม และสามารถแทนแรงทงั้ สนี่ ้ไี ด

ส่อื การสอน

สรุปบทที่ 4/3 4.7 ระบบทส่ี มมูล แรงและ couple moment ล moment จะก่อใหเ้ กิดการเคลื่อนท แรง F เป็น sli เน่ืองจาก couple mom

ลพั ธ์ท่ีสมมูลกบั ระบบแรงและ couple ทแ่ี ละการหมุนเช่นเดียวกนั iding vector ment เป็น free vector

4.8 แรงลพั ธ์และโมเมนต์ลพั ธ์ของ

งระบบแรงและแรงคู่ควบ FR = F1 + F2 M RA = F1d1 + F2d2

4.9 แรงลพั ธ์และโมเมนต์ลพั ธ์ของระบ A.) การลดรูปของระบบของแรงแ = ถา้ แรงลพั ธ์และโมเมนต และโมเมนตแ์ รงคูค่ วบท ดงั กล่าวจะถูกลดรูปใหอ้ ยใู่ นรูปแร ลพั ธ์จากจุด O ไปยงั จุด P >>

บบแรงและแรงคู่ควบ – เพม่ิ เติม และแรงคู่ควบให้เป็ นแรงลพั ธ์เพยี งแรงเดียว = ตแ์ รงคู่ควบลพั ธ์ของระบบแรง ท่ีจุดO ต้ังฉากซึ่งกนั และกนั แลว้ ระบบ รงลพั ธ์เพยี งแรงเดียวได้ โดยการยา้ ยแรง >>



105.6 N-m 42.5 N θ 50.31 N FR 2.10 m 49.8o 65.9 N

30 kN 40 kN 1. ทาํ การยา้ ยแรงต่างๆ มา 2. หาโมเมนตแ์ รงคู่ควบล 3. หาโมเมนตแ์ รงคู่ควบล

140 kN (x, y) ากระทาํ ที่จุด O ลพั ธ์รอบแกน x ไดร้ ะยะ y ลพั ธร์ อบแกน y ไดร้ ะยะ x

30100-0101 กลศาสตร์วิศวกรรม แผนกวิชาช่างกลโรงงาน วิทยาลัยเทคนิคชุมพร