PANYA SOCIETY

สรุปสูตรฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง งานและพลังงาน พร้อมตัวอย่างข้อสอบ

สรุปสูตรฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง งานและพลังงาน พร้อมตัวอย่างข้อสอบ

สรุปเนื้อหาที่สำคัญ

     เดินทางมาสู่บทที่ 5 ของฟิสิกส์ ม. ปลาย “งานและพลังงาน ซึ่งนับว่าเป็นบทสำคัญอย่างยิ่ง เพราะเป็นพื้นฐานที่สำคัญในการเรียนบทต่อ ๆ ไป ในวิชาฟิสิกส์ ม. ปลาย และในสถิติข้อสอบ TCAS สัดส่วนการออกข้อสอบบทนี้ในปีที่ผ่าน ๆ มา ของข้อสอบ A-Level พบความถี่ในการออกข้อสอบโดยเฉลี่ยประมาณ 1 ข้อในทุกปี

     นับว่าบทเรียนฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง งานและพลังงาน มีความสำคัญอย่างยิ่งที่น้อง ๆ จะต้องทำความเข้าใจเนื้อหาโดยละเอียด และอัดพื้นฐานของบทนี้ให้แน่น เพื่อพร้อมรับมือกับการทำข้อสอบที่มีความหลากหลาย และควรฝึกทำโจทย์ที่ประยุกต์หลายบทเข้าไว้ด้วยกันที่มีเนื้อหาร่วมกับบทนี้

     อย่างที่กล่าวข้างต้น งานและพลังงาน ออกข้อสอบทุกปี ดังนั้น น้อง ๆ ก็ควรใช้เป็นข้อที่ทำคะแนนอย่างยิ่ง เพื่อให้การอ่านหนังสือเตรียมสอบเข้ามหาวิทยาลัยคุ้มค่าที่สุด

งานและพลังงาน มีหน่วยย่อย ดังนี้

MENU

งาน

ฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง งานและพลังงาน - งาน

งาน คือ ผลของการเคลื่อนที่ (s) ในทิศทางเดียวกับแรง (F) ที่มากระทำ มีสูตรคือ

W = F∙s = |F||s|cosθ

* ถ้าโจทย์ให้กราฟระหว่าง F-s มา จะหางานได้จากพื้นที่ใต้กราฟ

กำลัง

ฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง งานและพลังงาน - กำลัง

กำลัง คือ งานที่เกิดขึ้นต่อหนึ่งหน่วยเวลา  มีสูตรคือ

P = W/t = Fs/t = Fv

* โจทย์เกี่ยวกับกำลังมักจะมีเวลา หรืออัตรามาเกี่ยวข้อง

พลังงาน

ฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง งานและพลังงาน - พลังงาน
ฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง งานและพลังงาน - พลังงานจลน์
ฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง งานและพลังงาน - พลังงานศักย์โน้มถ่วง
ฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง งานและพลังงาน - พลังงานศักย์ยืดหยุ่น

พลังงาน คือ ความสามารถในการทำให้เกิดงาน ซึ่งงานที่เกิดขึ้นนั้นจะมีค่าเท่ากับพลังงานที่เปลี่ยนแปลงไป มีสูตรคือ

∆E = W

พลังงาน แบ่งได้เป็นหลายประเภท

1. พลังงานจลน์ คือ พลังงานที่สะสมในวัตถุเมื่อวัตถุมีความเร็ว (v) มีสูตรคือ

Ek = 1/2 mv2

2. พลังงานศักย์โน้มถ่วง คือ พลังงานที่สะสมในวัตถุที่มีความสูง (h) วัดจากตำแหน่งอ้างอิง มีสูตรคือ

Epg = mgh

* โดยความสูงจะวัดจากระดับอ้างอิงที่เรากำหนด

3. พลังงานศักย์ยืดหยุ่น คือ พลังงานที่สะสมในวัตถุที่มีความยืดหยุ่น เช่น สปริง หรือยางยืด มีสูตรคือ

Eps = 1/2 kx2

                           โดย    x คือ การกระจัดของวัตถุวัดจากจุดสมดุลของสปริงหรือยางยืด
                                    k คือ ค่าคงที่ของสปริงหรือยางยืด
 
* ขนาดของแรงที่ทำให้ยืดออกหรือหดเข้าจากตำแหน่งสมดุลเป็นระยะ x คือ
F = kx

กฎการอนุรักษ์พลังงาน

ฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง งานและพลังงาน - กฎการอนุรักษ์พลังงาน

กฎการอนุรักษ์พลังงาน กล่าวว่า พลังงานของระบบจะคงที่เมื่อไม่มีงานภายนอกมากระทำกับระบบ และถ้ามีงาน พลังงานก็จะเปลี่ยนไปตามงานนั้น มีสูตรคือ

∑Eก่อน + W = ∑Eหลัง

ตัวอย่างข้อสอบ เรื่อง งานและพลังงาน

วัตถุมวล 2.5 กิโลกรัม กำลังเคลื่อนที่ไปทางขวาบนพื้นลื่นด้วยความเร็ว 6 เมตรต่อวินาที
จากนั้นมีแรงคงที่ขนาด 9 นิวตัน มาพลักวัตถุนี้ไปทางซ้าย ถ้าวัตถุนี้เคลื่อนที่ต่อไปอีก 2 เมตร 
พลังงานจลน์ของวัตถุนี้จะเป็นกี่จูล (A – Level ฟิสิกส์ 67)
1. 18     2. 27     3. 36     4. 45     5. 54
 
วิธีทำ
จากกฎการอนุรักษ์พลังงาน จะได้ว่า
∑Eก่อน + W = ∑Eหลัง
1/2 m(vก่อน)2 + (-FS) = Eหลัง
1/2 (2.5)(6)2 + (-(9)(2)) = Eหลัง
45 – 18 = Eหลัง
Eหลัง = 27 จูล

ตอบ 2. 27

คุยกันท้ายบท

     จะเห็นได้ว่า งานและพลังงาน ในฟิสิกส์ ม.ปลาย เป็นพื้นฐานในการเรียนวิชาฟิสิกส์ ซึ่งถ้าน้องคนไหน ไม่มีความรู้ความเข้าใจที่แท้จริงก็จะยิ่งสร้างปมปัญหาต่อมาถึงบทถัดไป ดังนั้น ควรทบทวน งานและพลังงาน ให้คล่องที่สุด

     หลังจากน้อง ๆ ทุกคนได้ สรุปฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง งานและพลังงานกันแล้ว สำหรับ TCAS นี้หวังว่าจะช่วยให้น้อง ๆ อ่านหนังสือได้ง่ายขึ้น และจะเห็นว่าหลายคณะ ต้องใช้คะแนนสอบค่อนข้างสูง น้อง ๆ ทุกคนควรจะรีบเตรียมตัวตั้งแต่วันนี้ ดังนั้น พี่ PANYA ขอแนะนำคอร์ส ฟิสิกส์ A – Level TCAS จาก PANYA SOCIETY ซึ่งเป็นคอร์ส เตรียมตัวสอบ TCAS ฉบับสมบูรณ์แบบ ที่ Update ล่าสุด ได้ทั้งทบทวนเนื้อหา ม.4-5-6 ไปพร้อมกับเก็งข้อสอบแนวรูปแบบใหม่ ฝึกทำข้อสอบเพียบ ทบทวนเต็มที่ เก็งข้อสอบแม่นยำ พร้อมทำโจทย์แนวใหม่ ไม่ตกเทรนด์ พร้อมกับโค้ชผู้ช่วยส่วนตัวที่ถาม-ตอบได้ตลอด 24 ชั่วโมง

     ไร้กังวล ติวกับ PANYA SOCIETY ข้อสอบ TCAS จะเปลี่ยนไปแค่ไหน พี่ ๆ จะตามติดพัฒนาคอร์สไปพร้อมกับ Test Blueprint ใหม่ล่าสุด ไม่พลาดแน่นอน!!!

🔥ติวเตอร์คนเก่ง🔥

บทที่ 4 สมดุลกล coming soon...

บทที่ 6 โมเมนตัมและการชน coming soon...

เรียนสนุก ทำโจทย์คล่อง สอบให้ติด

: คอร์สแนะนำ :

SHARE: