หน่วยที่ 1

30100-0101 กลศาสตร์วิศวกรรม ระบบหน่วย โดย: ครูอำนาจ เสมอวงศ์ แผนกวิชาช่างกลโรงงาน วิทยาลัยเทคนิคชุมพร

แผนการจัดการเรยี นรูมงุ เนน สมรรถนะ หนวยที่ 1 ชื่อหนวย การเปล่ยี นหนวย สอนคร้ังท่ี 1 ชัว่ โมงรวม 3 ชัว่ โมง จำนวน 3 ช่ัวโมง 1. สาระสำคญั การเปลย่ี นหนวยทีใ่ ชใ นการคำนวณมคี วามสำคญั มากในการหาคาตา งๆที่ตองการเพราะจะทำใหคำตอบ ทไ่ี ดมีความแมน ยำ 2. สมรรถนะประจำหนว ย 2.1 แสดงความรเู กยี่ วกบั หลกั การเปลี่ยนหนวย 2.2 เปลย่ี นหนว ยระบบตาง ๆ 2.3 แสดงพฤติกรรมลักษณะนสิ ัยความมีวนิ ัย ความรับผดิ ชอบ ตรงตอ เวลาและมจี ติ อาสา 3. จุดประสงคก ารเรียนรู 3.1 ดานความรู 3.1.1 อธิบายหลักการเปลย่ี นหนว ยระบบตา งๆ ไดถกู ตอง 3.2 ดานทกั ษะ 3.2.1 เปลี่ยนหนว ยระบบตา งๆ ไดถูกตอง 3.3 ดา นคุณลักษณะที่พงึ ประสงค 3.3.1 ตระหนกั ถึงความมีวินัย ความรับผิดชอบ ตรงตอ เวลาและมีจิตอาสา 4. เนือ้ หาสาระการเรียนรู การเปลีย่ นหนวย 4.1 หลักการเปลีย่ นหนวยระบบตา งๆ (รายละเอยี ดอยูในใบความรู ภาคผนวก)

แผนการจดั การเรยี นรมู งุ เนนสมรรถนะ หนวยที่ 1 ช่ือหนวย การเปลี่ยนหนวย สอนครง้ั ท่ี 1 ชวั่ โมงรวม 3 ชัว่ โมง จำนวน 3 ชั่วโมง 5. กิจกรรมการเรียนรู ขั้นนำเขาสูบทเรียน 1. ครตู รวจการแตง กายของนักศึกษาวา มีความเรยี บรอยถกู ตองตามระเบียบหรือไม 2. ครยู กตัวอยางของหนว ยตางๆท่ใี ชในการคำนวณ 3. ผเู รยี นทำแบบทดสอบกอนเรียน โดยใชแ บบทดสอบกอนเรียน การเรียนรู 4. ครูอธิบายเรื่อง หลักการเปลยี่ นหนว ย โดยใชส่ือ Power Pointครคู อยใหคำแนะนำปรกึ ษา 5. ครผู สู อนใหน กั เรยี น ศึกษาจากใบความรเู รื่อง การเปลีย่ นหนวยตา งๆ 6. ครบู อกจุดสงั เกต “สาระนารู” ในใบความรูทเี่ ปน เกรด็ ความรูเพิ่มเติมในแตล ะเร่ือง 7. ครูถามเก่ยี วกบั “ปญ หานาคิด” แลว ใหนกั ศึกษาชวยกนั ตอบ การสรุป 8. ครเู ปด โอกาสใหนักศึกษาสอบถามขอมลู เพม่ิ เติม 9. ครสู รปุ เนื้อหาทั้งหมดรว มกบั นกั เรยี นโดยใชเ หตุผลจากความรทู เี่ รยี นในเรือ่ งลักษณะและ หลกั การเปลีย่ นหนว ยตา งๆ 10. ใหนกั ศึกษาทำแบบฝก หดั และเฉลยแบบฝกหัด การวัดผลและประเมนิ ผล 11. ใหนักเรียนทำแบบทดสอบหลังเรียนเรอื่ ง หลกั การเปลี่ยนหนว ย 12. ครูตรวจและเกบ็ คะแนนแบบทดสอบเรอื่ ง หลักการเปล่ยี นหนวย 13. ครทู บทวนความรแู กไ ขสว นทีผ่ ิดในการทำแบบทดสอบ 14. ครเู นนยำ้ ใหผเู รยี นตระหนกั ถึงปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพยี งในสว นของความมีวินัย ความ รบั ผิดชอบ ตรงตอเวลาและมจี ติ อาสา ในเรื่องลักษณะและหลักการเปลย่ี นหนวย 6. สอื่ การเรียนร/ู แหลงการเรยี นรู 6.1 ส่ือสิ่งพิมพ เอกสารประกอบการจดั การเรียนรูเร่ือง การเปลี่ยนหนวยตางๆ 6.2 ส่ือโสตทศั น(ถาม)ี สือ่ power point เรอ่ื งการเปลี่ยนหนว ยตางๆ 6.3 หุนจำลองหรอื ของจรงิ (ถามี) - 6.4 อน่ื ๆ(ถา มี)

แผนการจัดการเรียนรูม งุ เนน สมรรถนะ หนวยท่ี 1 ชอ่ื หนวย การเปลยี่ นหนว ย สอนคร้งั ท่ี 1 ช่ัวโมงรวม 3 ชวั่ โมง จำนวน 3 ชั่วโมง 7.เอกสารประกอบการเรยี นรู (ใบความรู ใบงาน ใบมอบหมายงาน) - ใบเน้อื หาเร่อื งการเปล่ียนหนว ย - แบบทดสอบกอนเรียนเร่อื งการเปล่ยี นหนว ย - แบบทดสอบหลงั เรยี นเรื่องการเปลี่ยนหนวย 8.การบูรณาการ/ความสัมพันธกับวชิ าอืน่ บูรณาการกบั หลกั ปรัชญาของเศรษฐกจิ พอเพียงเก่ยี วกับ - นกั เรียนมเี หตผุ ลในการจำแนกลักษณะและหลกั การเปลีย่ นหนว ย - นักเรยี นมคี วามพอประมาณในการเปล่ียนหนวยระบบตา งๆ - นักเรียนมีภูมคิ ุม กันเก่ียวกบั การมวี นิ ยั ความรับผดิ ชอบ ตรงตอ เวลาและมจี ติ อาสา 9.การวดั และประเมนิ ผล 9.1กอนเรยี น - แบบทดสอบกอนเรยี น จำนวน 4 ขอ 9.2ขณะเรียน - แบบฝก หัดเร่ืองลกั ษณะและหลักการคำนวณของระบบแรง 2 มิติ 9.3หลงั เรยี น - แบบทดสอบหลังเรยี น จำนวน 4 ขอ 9.4การประเมินผล - เกณฑก ารใหค ะแนน คะแนน คุณธรรมจรยิ ธรรม 20 คะแนน คะแนน ความรู(แบบฝกหดั ) 10 คะแนน คะแนน ความร(ู แบบทดสอบ) 10 คะแนน

บันทกึ หลังสอน สปั ดาหท ่ี ……. ชอ่ื วิชา …………………………………………………………..รหสั วชิ า ……………………………………………………………… แผนกวิชา ……………………………………………………… วันที่สอน …………………………………. หนวยท่ี ………… รายการสอน ………………………………………………….. ภาคเรยี นท่ี………………..ปการศึกษา………………….. จำนวนผเู รยี น ชัน้ ………………กลมุ …………………จำนวน……………คน เขา เรยี น…………คน ขาดเรียน ……. คน 1.เนอ้ื หาท่สี อน (สาระสำคัญ) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2.ผลการสอน ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3.ปญ หา อปุ สรรค ทเี่ กดิ ขึ้นในระหวา งการเรยี นการสอน ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4.แนวทางการแกปญหาของครูผูสอน(แนวทางการทำวจิ ัย) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ลงช่ือ………………………………………………ผูส อน (…………………………………………….) …………../……………/…………… ลงช่ือ……………………………………………หวั หนาแผนก ลงชื่อ……………………………หวั หนา งานหลักสูตรฯ (……………………………………) (……………………………………..) …………../……………/…………… …………../……………/…………… ลงช่ือ………………………………………………รองผอู ำนวยการฝา ยวชิ าการ (………………………………………….) …………../……………/……………..

ใบแบบทดสอบกอ นเรยี น/หลงั เรียน หนว ยการเรียนที่ 1 เรื่อง การเปลยี่ นหนวยระบบตางๆ 1.จงเขยี นปรมิ าณตอไปน้ีโดยใชค ำนำหนา หนวยที่เหมาะสม (1.1) 65 220 kN เขยี นใหมเ ปน .......................... MN (1.2) 890×105 mm เขียนใหมเ ปน .......................... km (1.3) 0.005 45 mg เขยี นใหมเ ปน .......................... µg (1.4) 550 605 N เขียนใหมเ ปน .......................... kN (1.5) 0.155×10-6 N เขียนใหมเปน .......................... µN 2.จงเขยี นหนวยของผลคูณหรือผลหารของหนวยตาง ๆ ตอ ไปนใ้ี หถ ูกตอง (2.1) kN . mm เขียนใหมเ ปน ....................... (2.2) Mm / ks เขียนใหมเปน ....................... (2.3) Mg / mm เขียนใหมเปน ....................... (2.4) mN / µs เขยี นใหมเปน ....................... (2.5) µs . Mg เขียนใหมเ ปน ....................... 3.จงเขียนหนว ยของปริมาณตอไปน้ใี หถูกตอง (3.1) 30 kN . 5 m เขียนใหมเปน ……………….. kN.m (3.2) 50 mN . 6 Gm เขียนใหมเ ปน ……………….. MN.m (3.3) 30 N / 5 m2 เขียนใหมเ ปน .................... N/m2 (3.4) 80 Mg / 4 kg เขียนใหมเ ปน .................... kg (3.5) (60 m/s3) . (20 s) เขยี นใหมเปน .................... m/s2

ใบแบบฝกหดั หนว ยการเรียนท่ี 1 เรอ่ื ง การคำนวณระบบแรง 2 มิติ 1.1 จงอธิบายความแตกตา งระหวางกลศาสตรภ าคสถิตยศาสตร (Statics) และภาคพลศาสตร (Dynamics) …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 1.2 จงอธิบายความแตกตางระหวางปรมิ าณเวคเตอรและปริมาณสเกลาร (1.2.1) ปริมาณเวคเตอร คือ .................................................................................................... (1.2.2) ปรมิ าณสเกลาร คือ .................................................................................................... 1.3 จงเติมอักษร S แทนปรมิ าณ Scalar และ V แทนปริมาณ Vector …………นำ้ หนกั …………พน้ื ที่ …………ความหนาแนน …………ความยาว …………การขจดั …………แรง …………ความเรง …………3 ชั่วโมง …………โมเมนต …………ความเรว็ 1.4 จงเปลีย่ นมวลของวตั ถุท่ีกำหนดใหเ ปน น้ำหนกั ของวัตถุนัน้ (1.4.1) 100 kg มนี ำ้ หนักเทากับ .................................. N (1.4.2) 32 kg มนี ำ้ หนักเทากบั .................................. N (1.4.3) 3 kg มีนำ้ หนักเทากับ .................................. N (1.4.4) 22 kg มีนำ้ หนกั เทา กบั .................................. N (1.4.5) 7.5 kg มีน้ำหนักเทากบั .................................. N

วชิ า กลศาสตร์วศิ วกรรม หนว่ ยท่ี 1 ชื่อหน่วย การเปล่ียนหนว่ ย สอนคร้งั ท่ี 1 ชวั่ โมงรวม 3 ชว่ั โมง 1.1 สถติ ยศาสตร์ (Statics) สถติ ยศาสตร์ (Statics) หมายถงึ วชิ ากลศาสตร์แขนงหน่งึ ซึง่ ว่าด้วยแรงท่กี ระทำต่อเทหวตั ถุซึง่ เป็นของแข็ง โดยที่เทวตั ถนุ ั้นๆหยุดนงิ่ อยู่กับที่ หรือกล่าวไดว้ ่า สถิตยศาสตรจ์ ะศึกษาถึงวตั ถทุ ี่อยูใ่ นสภาวะ สมดลุ ภายใตก้ ารกระทำของแรง ดงั น้นั สถิตยศาสตรจ์ งึ ให้การศึกษาเกย่ี วกบั การวิเคราะหแ์ รงการแกป้ ัญหาของระบบแรง 1.2 กลศาสตร์ (Mechanics) กลศาสตร์ (Mechanics) หมายถงึ วชิ าท่เี ก่ียวกบั การกระทำของแรงต่อเทหวัตถุ และผลท่ี เกดิ ขนึ้ แก่เทหวัตถนุ ั้นภายหลังท่ถี ุกแรงกระทำ วชิ ากลศาสตร์นี้เปน็ พืน้ ฐานทางดา้ นช่างทกุ สาขา ซง่ึ นกั ศึกษาท่ีเรียนเก่ียวกับงานช่างจะต้องมีความรทู้ างด้านนี้ เพือ่ เปน็ แนวทางในการศึกษาวิชาอ่นื ๆต่อไป วชิ ากลศาสตร์ จะแบง่ เป็น 2 แขนงใหญๆ่ คอื 1.2.1 สถิตยศาสตร์ (Statics) เน้อื หาวิชาประกอบด้วยการศึกษาถึงสภาพวัตถทุ ีห่ ยุดนิ่งหรือ อยใู่ นสภาวะสมดุลภายใต ก้ ารกระทำของแรง 1.2.2 พลศาสตร์ (Dynamics) เนอ้ื หาวิชาประกอบดว้ ยการศึกษาถึงสภาพของวัตถทุ ่ี เคลอ่ื นทแ่ี ละความสัมพันธ์ ระหว่างแรงกบั การเคลอ่ื นท่ีของวตั ถนุ ั้นๆ 1.3 หลักการเบ้ืองต้น (Basic Concepts) 1.3.1 ปรภิ ูมิ (Space) คอื ขอบเขตทางเรขาคณติ ซ่งึ มเี หตุการณ์ทีจ่ ะศกึ ษาเกดิ ข้ึน ในวิชา สถิตยศาสตรจ์ ะมีความหมาย เป็นขอบเขต 3 มติ ิ 1.3.2 กรอบอา้ งองิ (Reference Frame) คอื กรอบที่ใช้กำหนดตำแหน่งใดๆ ในบริเวณท่ีจะ ศึกษา ซึ่งอาจจะเปน็ เชงิ มุมหรือเชงิ เสน้ 1.3.3 เวลา(Time) คือการวดั ความต่อเน่อื งของเหตุการณ์ทีเ่ กดิ ขน้ึ โดยเทยี บกมั าตรฐานสากล เชน่ การหมนุ ของโลก 1 รอบ เท่ากับ 24ชว่ั โมงในปจั จบุ ันนิยม ใช้หน่วยของเวลาเป็นวินาที 1.3.4 แรง (Force) คอื การกระทำของวัตถหุ น่ึงตอ่ อีกวตั ถหุ นึ่ง ซึ่งพยายามทำใหห้ รือทำให้ วตั ถุนน้ั เคลื่อนที่ ไปในทิศทางเดยี วกันกับทิศทางของแรง 1.3.5 สสาร (Matter) คือ สง่ิ ทมี่ ีตวั ตนและตอ้ งการที่อยู่ 1.3.6 วัตถุ (Body) คือ สสารท่รี วมตวั กนั แลว้ ทำใหเ้ กดิ รปู ร่างขน้ึ หรือกล่าวได้ว่า วตั ถุกค็ ือ สสารท่มี ผี วิ ปิดโดยรอบ 1.3.7 ความเฉอ่ื ย (Inertia) คือ คณุ สมบตั ิของสสารทตี่ ่อต้านการ เปลี่ยนแปลงการเคล่ือนที่ ของวตั ถนุ ัน้

วิชา กลศาสตรว์ ศิ วกรรม หนว่ ยที่ 1 ชอื่ หน่วย การเปลย่ี นหนว่ ย สอนคร้ังท่ี 1 ชว่ั โมงรวม 3 ชัว่ โมง 1.3.8 มวล (Mass) คอื ปริมาณเนื้อสารของวัตถุ ซ่ึงวัดจากความเฉอ่ื ยของวตั ถุนนั้ 1.3.9 อนภุ าค (Particle) คือ วัตถซุ ่งึ ถือว่าเล็กมากไมม่ ีขนาด โดยทวั่ ไปจะคิดเป็นจดุ หรือเป็น ส่วนประกอบของวัตถุ (body) ในทางคณติ ศาสตร์ถอื วา่ อนุภาคมีขนาดเขา้ ใกลศ้ นู ย์ แตใ่ นบางครง้ั วัตถุท่ีมี ขนาดเลก็ อาจถือเปน็ อนุภาคก็ได้ เพ่ือความสะดวก ในการกำหนด ตำแหนง่ หรือการเคลอื่ นท่ี 1.3.10 วตั ถุเกรง็ (Rigid Body) คอื วตั ถุที่ไมม่ ีการเปล่ยี นแปลงขนาดและรูปร่างเม่อื ถกู แรง กระทำ ซ่ึงเปน็ เพียงสภาพอดุ มคตเิ ท่านน้ั เพราะวตั ถทุ ัง้ หลายจะเปล่ยี นแปลงรปู ร่าง เมื่อถกู แรงกระทำ แต่ การเปลย่ี นแปลงจะน้อยมากเม่ือเทียบกบั ขนาดทั้งหมดของวตั ถนุ นั้ นอกจากน้ันเพื่อให้การหาความสมั พันธ์ ตา่ งๆสะดวกงา่ ยขึ้นจึงมักสมมติวตั ถุให้เปน็ วตั ถุเกร็ง 1.3.11 วัตถแุ ปรรูป (Deformable Body) คือ วตั ถุท่ีเปลีย่ นแปลงรูปร่างและขนาด เมอ่ื ถูก แรงกระทำ 1.4 ปริมาณ (Quantity) ในวชิ าสถติ ยศาสตร์จะแสดงปริมาณของคณุ สมบตั ิทางกลศาสตร์ของวัตถุต่างๆเป็น 2 ประเภท คอื 1.4.1 ปริมาณสเกลาร์ (Scalars Quantity) คือ ปรมิ าณที่เกยี่ วข้องเฉพาะขนาด (Magnitude) ได้แก่ มวล ความหนาแนน่ ปรมิ าตร ระยะทาง อัตราเรว็ พลังงานและเวลา 1.4.2 ปรมิ าณเวกเตอร์ (Vectors quantity) คือ ปรมิ าณท่ีเกี่ยวข้องกบั ขนาดและทิศทาง ไดแ้ ก่ แรง นำ้ หนัก การขจัดหรอื การเปลี่ยนตำแหนง่ (displacement) ความเรว็ ความเร่ง โมเมนต์ และ โมเมนตมั 1.5 เวกเตอร์ (Vectors) เวกเตอรท์ ใ่ี ชใ้ นวชิ าฟิสิกส์ แบง่ ออกเป็น 3 แบบ คือ 1.5.1 เวกเตอร์อิสระ (Free Vector) หมายถึง เวกเตอรท์ ่ีมตี ำแหน่งไม่แนน่ อน จงึ เขียนได้ เฉพาะขนาดและทิศทางเท่าน้ัน เช่น เวกเตอรข์ องการขจัด ของจดุ ใดๆ บนวัตถซุ ึ่งเคลอ่ื นท่โี ดยปราศจาก การหมุน 1.5.2 เวกเตอรเ์ ลือ่ น (Sliding Vector) หมายถึง เวกเตอร์ที่มแี นวแน่นอน ตามแนวเสน้ ตรง หนงึ่ ในบริเวณนน้ั เชน่ เวกเตอร์ของแรงภายนอก ที่กระทำต่อวัตถเุ กร็ง ซึ่งแรงภายนอกน้จี ะกระทำที่จุด ใดๆก็ไดต้ ามแนวเสน้ ตรงดงั กลา่ ว โดยจะไม่เปลยี่ นแปลงผล ของการกระทำทเ่ี กดิ ขึน้ กับวัตถทุ ั้งก้อนนั้น 1.5.3 เวกเตอร์คงที่ (Fixed Vector) หมายถงึ เวกเตอร์ที่มตี ำแหนง่ และแนวทแ่ี นน่ อน เช่น เวเตอรข์ องแรงท่ีกระทำต่อวัตถแุ ปรรูป (deformable or nonrigid body) ถ้าเวกเตอรเ์ ปลยี่ นตำแหน่งที่ กระทำจะมีผลต่อการแปรรปู ของวตั ถุ จงึ จำเปน็ ตอ้ งกำหนดตำแหนง่ ของเวกเตอรใ์ หแ้ น่นอน

ใบแบบฝกหดั หนวยการเรียนท่ี 1 เรื่อง การคำนวณระบบแรง 2 มิติ 1.1 จงอธิบายความแตกตา งระหวางกลศาสตรภ าคสถิตยศาสตร (Statics) และภาคพลศาสตร (Dynamics) …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 1.2 จงอธบิ ายความแตกตางระหวางปรมิ าณเวคเตอรและปริมาณสเกลาร (1.2.1) ปรมิ าณเวคเตอร คือ .................................................................................................... (1.2.2) ปรมิ าณสเกลาร คอื .................................................................................................... 1.3 จงเตมิ อักษร S แทนปรมิ าณ Scalar และ V แทนปรมิ าณ Vector …………น้ำหนกั …………พ้ืนที่ …………ความหนาแนน …………ความยาว …………การขจดั …………แรง …………ความเรง …………3 ชั่วโมง …………โมเมนต …………ความเรว็ 1.4 จงเปลยี่ นมวลของวตั ถุท่ีกำหนดใหเปน น้ำหนกั ของวัตถุนัน้ (1.4.1) 100 kg มีน้ำหนกั เทา กับ .................................. N (1.4.2) 32 kg มีนำ้ หนักเทา กับ .................................. N (1.4.3) 3 kg มนี ้ำหนกั เทากับ .................................. N (1.4.4) 22 kg มนี ำ้ หนักเทา กบั .................................. N (1.4.5) 7.5 kg มีนำ้ หนกั เทา กับ .................................. N

ใบแบบทดสอบกอนเรยี น/หลงั เรยี น หนว ยการเรยี นที่ 1 เร่ือง การเปลยี่ นหนวยระบบตางๆ 1.จงเขียนปรมิ าณตอไปน้ีโดยใชค ำนำหนา หนวยท่ีเหมาะสม (1.1) 65 220 kN เขียนใหมเ ปน .......................... MN (1.2) 890×105 mm เขยี นใหมเปน .......................... km (1.3) 0.005 45 mg เขียนใหมเ ปน .......................... µg (1.4) 550 605 N เขยี นใหมเ ปน .......................... kN (1.5) 0.155×10-6 N เขียนใหมเ ปน .......................... µN 2.จงเขยี นหนว ยของผลคูณหรือผลหารของหนวยตา ง ๆ ตอ ไปนใ้ี หถ ูกตอ ง (2.1) kN . mm เขียนใหมเ ปน ....................... (2.2) Mm / ks เขียนใหมเปน ....................... (2.3) Mg / mm เขียนใหมเปน ....................... (2.4) mN / µs เขยี นใหมเปน ....................... (2.5) µs . Mg เขียนใหมเปน ....................... 3.จงเขยี นหนวยของปริมาณตอไปน้ีใหถูกตอง (3.1) 30 kN . 5 m เขียนใหมเปน ……………….. kN.m (3.2) 50 mN . 6 Gm เขียนใหมเปน ……………….. MN.m (3.3) 30 N / 5 m2 เขียนใหมเ ปน .................... N/m2 (3.4) 80 Mg / 4 kg เขียนใหมเ ปน .................... kg (3.5) (60 m/s3) . (20 s) เขยี นใหมเ ปน .................... m/s2

1.6 หน่วย หน่วยท่ีนิยมใชก้ นั ในปัจจุบนั คือ หน่วย SI ซ International System of units เพื่อใชใ้ นการวดั เทคโนโลยี หน่วยมูลฐานที่พบเห็นกนั บ่อยทาง ปริมาณ มิติสญั ล ความยาว ( Length ) L เวลา ( Time ) T มวล ( Mass ) M แรง ( Force ) F

ซ่ึงเป็นระบบหน่วยระหวา่ งชาติหรือ ดปริมาณต่างๆ ในทางวทิ ยาศาสตร์ และ งกลศาสตร์วศิ วกรรม ไดแ้ ก่ ลกั ษณ์ หน่วย SI ----> สญั ลกั ษณ์ M metre ----> m second ----> s kilogram ----> kg newton ----> N

ตวั อย่าง แรง 1 N คือแรงที่ทาํ ใหม้ วล 1 kg มีค ΣF = ma 1 N = ( 1 kg )( 1 m/s2 ) หรือ N = kg.m/s2 การเขียนจาํ นวนของปริมาณต่างๆใหม้ ีขนาดเห (Prefixes) คาํ นาํ หนา้ ตา่ งๆ อกั ษรยอ่ และตวั คูณ ของหน่วย) แสดงไวใ้ นตารางท่ี 1 ตวั อย่างเช่น 1 km คือ หน่ึงกิโลเมตร และ 1 Mg 1000 kg

ความเร่ง 1 m/s2 จากกฎขอ้ ท่ี 2 ของนิวตนั หมาะสม ทาํ ไดด้ ว้ ยการใชค้ าํ นาํ หนา้ หน่วย ณที่อยหู่ นา้ หน่วย (หรือเรียกกนั วา่ คาํ อุปสรรค g คือ หน่ึงเมกะกรัม ซ่ึงเท่ากบั 106 g หรือ

ตารางที่ 1 คาํ อุปสรรคของหน่วย ชื่อเรียก สัญลกั ษณ์ ตวั (สิบย เอซะ (exa) E เพตะ (peta) P 1 เทระ (tera) T 1 จิกะ (giga) G 1 เมกะ (mega) M 1 กิโล (kilo) k 1 เฮกโต (hecto) h 1 เดกะ(deka) da 1 เดซิ (deci) d 101 เซนติ (centi) c 1 1

วคูณ ความหมาย ยกกาํ ลงั ) 1018 1000 000 000 000 000 000 1015 1 000 000 000 000 000 1012 1 000 000 000 000 109 1 000 000 000 106 1 000 000 103 1 000 102 100 = 10 10 10-1 0.1 10-2 0.01

ตารางที่ 1 คาํ อุปสรรคของหน่วย (ต่อ) ช่ือเรียก สญั ลกั ษณ์ ตวั คูณ (สิบยกกาํ ลงั ) มิลลิ (milli) m 10-3 ไมโคร (micro) 10-6 นาโน (nano) µ 10-9 พิโค (pico) 10-12 เฟมโต (femto) n 10-15 เอตโต (atto) p 10-18 f a ตวั อย่าง หน่วยพ้ืนฐานความยาว 4,000 เมตร (4,0 โดยใชต้ วั อุปสรรคเป็น 4 กิโลเมตร ( 4 km ) เป็น

ความหมาย 0.001 0.000 001 0.000 000 001 0.000 000 000 001 0.000 000 000 000 001 0.000 000 000 000 000 001 000m) หรือเท่ากบั 4 x 103 m สามารถเขียน นตน้

1.2 แนวคิดและหลกั การพ้นื ฐาน  ปริมาณพืน้ ฐาน (Basic Quantities)  ความยาว (length) ⇒ และใชใ้ นการบอกขน  เวลา (time) ⇒ บอกถ  มวล (mass) ⇒ เป็นค การกระทาํ ของวตั ถุหน  แรง (force) ⇒ บ่งบอ แรงกระทาํ

⇒ บอกตาํ แหน่งของจุดใน space นาดของวตั ถุ ถึงลาํ ดบั ของเหตุการณ์ที่เกิดข้ึน คุณสมบตั ิของสสารที่ใชเ้ ปรียบเทียบ น่ึงต่อวตั ถุอีกอนั หน่ึง อกดว้ ยขนาด ทิศทาง และตาํ แหน่งท่ี

1.3 หน่วยวดั (Units of Measurem

ment)

 Conversion of Units Force : 1 lb = Mass : 1 slug Length : 1 ft

= 4.4482 N g = 14.5938 kg = 0.3048 m

จงแปลง 2 km/h ใหม้ ีหน่วยเป็น m/s จ SOLUTION: เนื่องจาก 1 km = 1000 m และ 1 h = 2 km h = 2 km  1000 h  km 2 km = 2000 m = 0.5 h 3600 s เน่ืองจาก 1 ft = 0.3038 m เราจะไดว้ 0.556 m = 0.556 m  0.3 s s

จากน้นั แปลงใหม้ ีหน่วยเป็น ft/s = 3600 s ดงั น้นั 0m  1h s  m 3600 5555 = 0.556 m s วา่ 1 ft m  = 1.824 ft = 1.82 ft 3048 s s

1.4 The International System of U  Prefixes for SI units Multiple Exponentia 1,000,000,000 1,000,000 109 1,000 106 Submultiple 103 0.001 10-3 0.000001 10-6 10-9 0.00000001

Units (SI) al form Prefix SI symbol 9 giga 6 mega G 3 kilo M 3 milli k 6 micro 9 nano m µ n

ตวั อยา่ งที่ 1-1 จงเขียนค่าต่อไปน้ีใหม้ ีหน่วยวดั ตา second, kilo-Newton, และ gram ตาม =8653 ms 8.653(103)(10− 8368 N = 8.368 kN =0.893 kg 893(10-3 )(103 )

ามหน่วยวดั SI ท่ีมี prefix ที่เหมาะสม: มลาํ ดบั −3 ) s 8.653 s g 893 g

1.5 การคาํ นวณเชิงตวั เลข  ความสอดคล้องกนั ของหน่วยวดั s=ร t = เว v=ค a=ค  Significant Figures (เลขนยั สาํ ค  ตวั เลขใดๆ ไม่รวมตวั เลขศ 5604, 0.3124 และ 34

ระยะทาง มีหน่วยเป็น เมตร (m) วลา มีหน่วยเป็น วนิ าที (sec, s) ความเร็วมีหน่วยเป็น m/s ความเร่งมีหน่วยเป็น m/s2 คญั ) ศูนยก์ ่อนจุดทศนิยม 4.52

 การปัดตวั เลข 2.326 ⇒ 2.3 1.245(103) ⇒ 1.24(10 0.72387 ⇒ 0.724 แ

และ 0.454 ⇒ 0.45 03) และ 0.8655 ⇒ 0.866 และ 565.5003 ⇒ 566

ตวั อยา่ งที่ 1-3 จงคาํ นวณหาคา่ ต่างๆ ต่อไปน้ี โด มีหน่วยวดั ตามหน่วยวดั SI ท่ีมี pref =(200 kN)2 40000(106 ) N2 =(0.005 m)2 2=5(10-6 ) m2 =(400 m)3 64(106 ) m3 = 0.

ดยกาํ หนดใหม้ ีเลขนยั สาํ คญั สองหลกั และ fix ที่เหมาะสม 2 40.0 GN2 25.0 µ m2 .064(109 ) m3 0.064 km3

 การคาํ นวณโดยใช้เคร่ืองคดิ เลข  โดยทว่ั ไปแลว้ ในระหวา่ งการ ใช้จาํ นวน significant figures คาํ ตอบสุดท้ายด้วยจาํ นวน sig

รคาํ นวณโดยใชเ้ ครื่องคิดเลข เราควร เท่ากบั ส่ี [เป็นอยา่ งนอ้ ย] แต่จะตอบ gnificant figures เท่ากับสาม เครื่องคิดเลข – ควรเป็น CASIO รุ่น FX350 เป็นอยา่ งนอ้ ย

30100-0101 กลศาสตร์วิศวกรรม แผนกวิชาช่างกลโรงงาน วิทยาลัยเทคนิคชุมพร