Physics
HOME
งาน [ Work ]
พลังงาน [ Energy ]
กฏการอนุรักษ์พลังงาน [ Law of conservation of energy ]
CONTACT WITH ME
WORK
งาน
หมายถึง ผลของการออกแรงกระทำต่อวัตถุแล้วทำให้วัตถุ
เคลื่อนที่ไปตามแนวแรง
งานหาค่าได้จาก
ผลคูณของแรง
กับ
การกระจัดในแนวแรง
ดังนั้นถ้ามีแรงและการกระจัดในแนวแรง
ก็จะมีการทำงานในวิชาฟิสิกส์
ซึ่งเป็นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยเป็นนิวตันเมตร (N.m)
หน่วยนี้มีชื่อใหม่ว่า จูล (Joule, J)
งาน = แรง x การกระจัดในแนวเดียวกับแรง
ถ้าแรงไม่อยู่ในแนวเดียวกับ การกระจัด จะต้องแตกแรง ให้อยุ่ในแนวเดียวกัน
W = งาน มีหน่วยเป็น N.m หรือ จูล [ J ]
θ
= 0
ํ
จะได้ cos 0 = 1 ดังนั้น W = FS
F = แรง มีหน่วยเป็น N
θ
= 90
ํ
จะได้ cos 90 = 0 ดังนั้น w = 0
S = การกระจัด มีหน่วยเป็น m
θ
= 180
ํ
จะได้ cos 180 = -1 ดังนั้น w = -FS
θ
= มุมระหว่างแนวแรงกับแนวการเคลื่อนที่
งานเป็นศูนย์ หรือ ไม่ เกิดงาน เมื่อมีแรงมากระทำแต่วัตถุไม่เคลื่อนที่ หรือมีแรงมากระทำแต่มีทิศฉากกับทิศการเคลื่อนที่
งานมีเครื่องหมาย เป็นลบ เป็นงานที่เสียไปหะหว่างการเคื่อนที่หรืองานที่เกิดจากวัตถุเคลื่อนที่ตรงไปกับแนวแรง
งานของแรงลัพธ์ [ งานของแรงทั้งหมด ]
เกิดจากแรงลัพธ์ x การกระจัด หรือมีค่าเท่ากับ การเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์
W = F.S = maS
งานในการดึงสปริง
แรงในการดึงสปรง แปรผันตรง กับระยะที่สปริงยืด ดังนั้นแรงที่ดึงสปริงจึงเป็นแรงเฉลี่ย
งานที่เกิดจากการดึงสปริง
งาน = แรงเฉลี่ย x ระยะที่สปริงยืดจากแนวสมดุล
2
W =
1
K
x
เมื่อ
K
เป็นค่าคงตัวของสปริง
2
ตัวอย่างการคำนวณ
รถยนต์คนนั่ง 4 คน โดยนั่งข้างหน้า 2 คน และข้างหลัง 2 คน แต่ละคนมีมวล 80 กิโลกรัม สปริงที่โช้คอัพทั้ง 4 ตัวถูกกดลงเป็นระยะ 3 เซนติเมตร อยากทราบว่าค่าคงตัวของสปริงและพลังงานศักย์ยืดหยุ่นในสปริงแต่ละตัวมีค่าเท่าไร
วิธีทำ
หาค่าคงตัวของสปริง
หาค่าพลังงานศักย์โน้มถ่วง
จาก F = Kx และ F = mg
2
จาก
Ep =
1
kx
mg = kx 2
2
k =
mg
Ep =
1
(10.45 x 10) x (0.030)
x 2
k =
(80x4)9.8
Ep = 47.04 J
0.030
4
k = 10.45x10 นิวตัน เมตร
กำลัง [ Power ]
คือ อัตราการทำงาน หรือ งานที่ทำในหนึ่งหน่วยเวลา มี หน่วย J/s หรือวัตต์[Watt]
P =
w
=
F.s
= F.v
av
P = กำลังงาน หรือ กำลังของแรง [watt]
t t
w = งาน [J]
t = เวลา [s]
V
av
= อัตราเร็วเฉลี่ย [ m/s ]