More Related Content Similar to เรื่องที่5งานและพลังงาน Similar to เรื่องที่5งานและพลังงาน (20) More from Apinya Phuadsing More from Apinya Phuadsing (20) เรื่องที่5งานและพลังงาน1. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
1
ฟสิกส บทที่ 5 งานและพลังงาน
ตอนที่ 1 งาน
งาน คือ ผลคูณระหวางแรง x ระยะทางตามแนวแรงนั้น
W = F S
เมื่อ F คือ แรง (นิวตัน)
S คือ ระยะทางตามแนวแรงนั้น (เมตร)
W คือ งาน (นิวตันเมตร , จูล)
ขอควรระวังเมื่อคํานวณหางาน
1) แรงกับระยะทางตองอยูในแนวที่ขนานกันจึงใชได หากแรงตั้งฉากกับระยะทาง
ตองตอบงานเปนศูนย หากแรงอยูในแนวเอียงตองแตกแรงกอน
2) หากแรงไมคงที่ตองหาแรงเฉลี่ยมาใชคํานวณ
3) พื้นที่ใตกราฟ F&S จะเทากับผลคูณ F S เสมอ
1. เด็กคนหนึ่งออกแรงลากของตามแนวราบ 6 นิวตัน สม่ําเสมอเปนระยะทาง 3 เมตร
จะทํางานไดเทาไร (18 จูล)
วิธีทํา
2. เด็กคนหนึ่งออกแรงยกถังน้ํามวล 30 กิโลกรัม ขึ้นจากบอน้ําลึก 5 เมตร ดวยอัตราเร็ว
สม่ําเสมอจะทํางานไดเทาไร (1500 จูล)
วิธีทํา
3. แบกของหนัก 100 กิโลกรัม แลวเดินไปขางหนาไดทาง 7 เมตร จะทํางานไดกี่จูล ( 0 )
วิธีทํา
4(มช 28) ชายคนหนึ่งแบกขาวสารหนัก 100 kg บนบาเดินไปตามพื้นราบเปนระยะทาง 10 m
แลวจึงขึ้นบันไดดวยความเร็วคงที่ไปชั้นบนซึ่งสูงจากพื้นลาง 3 m จงหางานที่ชายผูนั้นทํา
ก. 10000 จูล ข. 3000 จูล ค. 13000 จูล ง. 1300 จูล (ขอ ข)
วิธีทํา
2. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
2
5. เด็กคนหนึ่งออกแรง 50 N ลากกลองไมในแนวทํามุม 30o ถาเขาลากกลองไมไปไดไกล
10 m ดวยอัตราเร็วคงที่ จงหางานที่เขาทํา (433 จูล)
วิธีทํา
6. ถาออกแรงเพิ่มขึ้นสม่ําเสมอจาก 0 – 10 นิวตัน ทําใหวัตถุเคลื่อนที่ไดทาง 10 เมตร จะได
งานเทาใด (50 จูล)
วิธีทํา
7. ชายผูหนึ่งออกแรง 100 นิวตัน ดึงสปริง แลวเพิ่มแรงดึงเปน 500 นิวตัน ทําใหสปริงยืด
ออกจากตําแหนงเดิม 1.2 เมตร งานที่ใชดึงสปริงครั้งนี้มีคาเทาใด (360 จูล)
วิธีทํา
8(En 42/2) แรง F กระทํากับวัตถุแสดงโดยกราฟดังรูป
งานที่เกิดขึ้นในระยะ 10 เมตร เปนกี่จูล (150 จูล)
วิธีทํา
9. แรงกระทําตอวัตถุหนึ่ง เมื่อนําคาแรงที่กระทําตอ
วัตถุในแนวขนานกับการเคลื่อนที่ มาเขียนกราฟ
ความสัมพันธระหวางแรงกับการกระจัด ไดดังรูป
จงหางานที่เกิดขึ้น เมื่อการกระจัดเปน 40 เมตร
1. 300 จูล 2. 400 จูล
3. 500 จูล 4. 600 จูล (ขอ 2)
วิธีทํา
30
20
10
0
–10
10 20 30
40
แรง(นิวตัน)
การกระจัด
(เมตร)
3. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
3
10. จากรูปวัตถุถูกกระทําดวยแรง F ทํามุม 37o
กับแนวระดับ ขนาดของแรง F เปลี่ยนแปลง
ตามการขจัดในแนวราบดังกราฟ จงหางาน
เนื่องจากแรง F ในการทําใหวัตถุเคลื่อนที่ได
30 เมตร (160 จูล)
วิธีทํา
11. วัตถุมวล 4 กิโลกรัม แขวนอยูในแนวดิ่งดวยเชือกเสนหนึ่งเหนือระดับพื้น 20 เมตร ถา
ดึงเชือกใหมวลเคลื่อนขึ้นเปนระยะทาง 10 เมตร ดวยอัตราเรง 4
1 g จงหางานที่ทําโดยแรง
ตึงเชือก ( ใหใชคา g = 10 เมตร/วินาที2)
1. 300 J 2. 500 J 3. 700 J 4. 1000 J (ขอ 2.)
วิธีทํา
12. จงหางานของแรงที่ลากวัตถุมวล 80 กิโลกรัม ในแนวขนานกับพื้นระดับดวยอัตราเร็วคงที่
เปนระยะทาง 25 เมตร ถาสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานระหวางวัตถุกับพื้นมีคา 0.05
1. 500 2. 1000 จูล 3. –500 จูล 4. –1000 จูล (ขอ 2.)
วิธีทํา
13. จากขอที่ผานมา จงหางานของแรงเสียดทาน
1. 500 2. 1000 จูล 3. –500 จูล 4. –1000 จูล (ขอ 4.)
วิธีทํา
4. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
4
ตอนที่ 2 กําลัง
กําลัง คือ อัตราสวนของงานตอเวลาที่ใชทํางานนั้น
P = t
W
เมื่อ P คือ กําลัง (วัตต) W คือ งาน (จูล) t คือ เวลา (วินาที)
P = t
SF⌡ เพราะ W = FS
P = F v เพราะ v = t
s
เมื่อ F คือ แรง (นิวตัน) S คือ ระยะทาง (เมตร)
t คือ เวลา (วินาที) v คือ อัตราเร็ว (เมตรตอวินาที)
14. เด็กคนหนึ่งดึงถังน้ํามวล 15 kg ขึ้นจากบอน้ําลึก 3 m ดวยอัตราเร็วสม่ําเสมอในเวลา
6 วินาที จะใชกําลังเทาไร (75 วัตต)
วิธีทํา
15. ในการยกกลองมวล 100 กิโลกรัม จากพื้น โดยใชกําลัง 1 กิโลวัตต เปนเวลา 10 วินาที
กลองนั้นจะขึ้นไปไดสูงจากพื้นกี่เมตร
1. 0.1 2. 1.0 3. 10.0 4. 20.0 (ขอ 3)
วิธีทํา
16. จงหากําลังของเครื่องจักรเครื่องหนึ่ง ซึ่งกําลังยกวัตถุมวล 500 กิโลกรัม ขึ้นในแนวดิ่ง
ดวยความเร็วคงที่ 1.6 เมตร/วินาที (8000 w)
วิธีทํา
17(มช 37) หัวรถจักรออกแรง 100 กิโลนิวตัน ลากขบวนรถใหเคลื่อนดวยอัตราเร็ว 30 m/s
กําลังที่หัวรถจักรกระทําตอขบวนรถเปนเทาใด (ตอบในหนวยของเมกะวัตต) (3 MW)
วิธีทํา
5. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
5
18. รถอีแตนคันหนึ่งใชเครื่องยนตซึ่งมีกําลัง 5 กิโลวัตต สามารถแลนไดเร็วสูงสุด 36
กิโลกรัม / ชั่วโมง จงหาแรงฉุดสูงสุดของเครื่องยนต (500 N)
วิธีทํา
19(En 36) งานของแรง F ซึ่งกระทํากับวัตถุหนึ่ง มีความสัมพันธกับระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ s
ดังรูป วัตถุใชเวลา เคลื่อนที่ทั้งหมด 20 วินาที
ในการทํางานของแรง F นี้ กําลังเฉลี่ยของ
แรง F เปนเทาใด
1. 3.5 W 2. 9.0 W
3. 70 W 4 . 90 W (ขอ 1)
วิธีทํา
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
ตอนที่ 3 พลังงาน
พลังงาน
พลังงานจลน
คือ พลังงานที่เกิด
จากการเคลื่อนที่
ของวัตถุ
Ek = 2
1 mv2
เมื่อ Ek คือ พลังงานจลน (จูล)
m คือ มวล (กิโลกรัม)
v คือ ความเร็วของวัตถุ (m/s)
พลังงานศักย
คือ พลังงานที่สะสม
อยูภายในตัววัตถุ
พลังงานศักยโนมถวง พลังงานศักยยืดหยุน
Ep = mgh
เมื่อ Ep คือ พลังงานศักยโนมถวง
m คือ มวล (กิโลกรัม)
g คือ ความเรงเนื่องจาก
แรงโนมถวง (m/s2)
h คือ ความสูง (m)
Ep = 2
1 k ¬¬¬¬s2
เมื่อ Ep คือ พลังงานศักยยืดหยุน
k คือ คานิจสปริง
s คือ ระยะหางจากจุดสมดุล
k = sF
เมื่อ F คือ แรงกระทํา
s คือ ระยะหางจากสมดุล ซึ่ง
เกิดจากแรง F
หากอยูที่จุดสมดุล
S = 0
จะได Ep = 0 ดวย
6. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
6
20(มช 28) รถยนตหนัก 2000 กิโลกรัม วิ่งดวยความเร็ว 72 กิโลเมตรตอชั่วโมง พลังงานจลน
ของรถคันนั้นมีคาเทากับกี่จูล
ก. 51.84 x105 ข. 105 ค. 2x105 จูล ง. 4x105 (ขอ ง)
วิธีทํา
21. วัตถุมวล m มีพลังงานจลน E ถาวัตถุมวล 2m อัตราเร็วเทาเดิม จะมีพลังงานจลนเทาใด
1. 4
E 2. 2
E 3. E 4. 2E (ขอ 4)
วิธีทํา
22. วัตถุมวล m มีอัตราเร็ว v มีพลังงานจลน E ถาวัตถุมวล 2m มีอัตราเร็ว 2v จะมีพลัง
งานจลนเทาใด
1. 4
E 2. 2
E 3. 2E 4. 8E (ขอ 2)
วิธีทํา
23. วัตถุกอนหนึ่งเดิมมีความเร็ว v ตอมาความเร็วเปลี่ยนเปน 2v อยากทราบวาพลังงานจลน
ของวัตถุเพิ่มขึ้นหรือลดลงเทาไร
1. ลดลง 2
1 เทาของตอนแรก 2. ลดลง 4
1 เทาของตอนแรก
3. เพิ่มขึ้น 2 เทาของตอนแรก 4. เพิ่มขึ้น 4 เทาของตอนแรก (ขอ 4)
วิธีทํา
7. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
7
24. ถาวัตถุอยูนิ่งๆ พลังงานจลนของวัตถุนั้นจะมีคาเทากับเทาใด ( 0 J)
วิธีทํา
25(มช 29) พลังงานศักยเนื่องจากแรงโนมถวงของโลกจะมีคา
ก. แปรโดยตรงกับระยะทางจากพื้นโลก
ข. แปรผกผันกับระยะทางจากพื้นโลก
ค. แปรโดยตรงกับกําลังสองของระยะทางจากพื้นโลก
ง. แปรผกผันกําลังสองของระยะทางจากพื้นโลก (ขอ ก)
วิธีทํา
26. มวล A ขนาด 10 กิโลกรัม อยูสูงจากพื้นโลก 1 เมตร กับมวล B ขนาด 5 กิโลกรัม
อยูสูงจากพื้นโลก 1.5 เมตร อัตราสวนของพลังงานศักยของ A ตอ B เปนเทาไร
1. 4 : 3 2. 3 : 4 3. 1 : 2 4. 2 : 1 (ขอ 1)
วิธีทํา
27. สปริงตัวหนึ่งมีความยาวปกติ 1 เมตร และมีคานิจสปริง 100 นิวตัน/เมตร ตอมาถูกแรง
กระทําแลวทําใหยืดออกและมีความยาวเปลี่ยนเปน 1.2 เมตร จงหาพลังงานศักยยืดหยุน
ขณะที่ถูกแรงนี้กระทํา ( 4 จูล )
วิธีทํา
28. สปริงตัวหนึ่งเมื่อออกแรงกระทํา 100 นิวตัน จะยืดได 0.5 เมตร หากเปลี่ยนแรงกระทํา
เปน 200 นิวตัน ขณะนั้นสปริงมีพลังงานศักยยืดหยุนเทาใด (100 จูล)
วิธีทํา
8. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
8
ตอนที่ 4 กฏทรงพลังงาน (1)
กฏทรงพลังงาน กลาววา “พลังงานไมมีวันสูญหาย แตอาจเปลี่ยนจากรูปหนึ่งไปเปนอีกรูปหนึ่งได”
* สูตรที่ใชคํานวณเกี่ยวกับกฏทรงพลังงาน *
E1 + W = E2
เมื่อ E1 , E2 คือ พลังงานที่มีตอนแรก และ ตอนหลัง W คือ งานในระบบ
29. ปลอยวัตถุตกจากที่สูงจากพื้น 20 เมตร เมื่อวัตถุตกลงมาถึงพื้นดินจะมีความเร็วเทาใด
วิธีทํา ( 20 m/s)
30(En 31) เสาชิงชาสูง 20 เมตร ถาแกวงชิงชาขึ้นจนถึง 90o อัตราเร็วของชิงชาตอนผานจุด
ต่ําสุด จะเปนกี่กิโลเมตรตอชั่วโมง
1. 10 2. 20 3. 36 4. 72 (ขอ 4)
วิธีทํา
31. ยิงวัตถุจากหนาผาดวยความเร็ว 20 เมตร/วินาที
ทํามุม 30o กับแนวระดับ ถาหากหนาผาอยูสูง
จากพื้นดิน 30 เมตร จงหาความเร็วของวัตถุที่
กระทบพื้นดิน (31.62 m/s)
วิธีทํา
9. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
9
32. กลองมวล 1 กิโลกรัม เคลื่อนที่ดวยความเร็ว
2 เมตร/วินาที บนผิวราบที่ปราศจากความฝด
ไปชนกับปลายของสปริงที่เคลื่อนไปมาอยาง
อิสระ ถาคานิจของสปริงดังกลาวเทากับ 400 นิวตัน/เมตร อยากทราบวาสปริงจะถูกอัดตัว
เปนระยะทางกี่เมตร
1.
210
1 2.
2
1 3. 0.05 4. 0.1 (ขอ 4)
วิธีทํา
33(En 43/2) รถทดลองมวล 0.5 กิโลกรัม วิ่งดวยอัตราเร็ว 2.0 เมตรตอวินาที บนพื้นราบเขา
ชนสปริงอันหนึ่งซึ่งมีปลายขางหนึ่งยึดติดกับผนังและมีคาคงตัวสปริง 200 นิวตันตอเมตร
สปริงจะหดตัวเทาใดในจังหวะที่มวลอัตราเร็วลงเปนศูนยพอดี
1. 10 cm 2. 20 cm 3. 30 cm 4. 40 cm (ขอ 1)
วิธีทํา
34. วัตถุมวล 2 กิโลกรัม เคลื่อนที่บนพื้นราบลื่นดวยอัตราเร็ว 2 เมตร/วินาที เขาชนสปริง
ปรากฎวาสปริงหดสั้นมากที่สุด 10 ซม. คานิจของสปริงมีคากี่นิวตัน/เมตร (800 N/m)
วิธีทํา
10. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
10
35. จากขอที่ผานมา จงแรงมากที่สุดที่สปริงกระทําตอวัตถุ ( 80 นิวตัน)
วิธีทํา
36. จากขอที่ผานมา เมื่อสปริงหด 5 ซม. วัตถุจะมีความเร็วกี่เมตร/วินาที ( 3 m/s )
วิธีทํา
37(En 42/2) กดมวล 1 กิโลกรัม บนสปริงซึ่งตั้งในแนวดิ่ง ใหสปริงยุบตัวลงไป 10 เซนติเมตร
จากนั้นก็ปลอยปรากฏวามวลถูกดีดใหลอยสูงขึ้นเปนระยะ 50 เซนติเมตร จากจุดที่ปลอย
จงหาคาคงตัวของสปริง
1. 8 N/m 2. 10 N/m 3. 800 N/m 4. 1000 N/m (ขอ 4)
วิธีทํา
38. วัตถุเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็ว 2 เมตร/วินาที ถูกแรงกระแรงทําใหเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็ว 10
เมตร/วินาที ภายในระยะทาง 4 เมตร ถาวัตถุมีมวล 2 กิโลกรัม จงหา
ก. งานที่ทําได ข. แรงที่ออกไป ( 96 J , 24 N)
วิธีทํา
11. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
11
39. วัตถุเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็ว 8 เมตร/วินาที ถูกแรงกระแรงทําใหเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็ว 4 เมตร
/วินาที ภายในระยะทาง 2 เมตร ถาวัตถุมีมวล 2 กิโลกรัม จงหา
ก. งานที่ทําได ข. แรงที่ออกไป ( –48 J , –24 N)
วิธีทํา
40(En 31) รถยนตมีมวล 1000 กิโลกรัม กําลังเคลื่อนที่ดวยความเร็ว 36 กิโลเมตรตอชั่วโมง
เพื่อจะใหรถหยุดใน 5 วินาที จะตองมีการทํางานกี่จูล
1. 0.5 x 103 2. 0.65 x 104 3. 0.5 x 105 J 4. 0.65 x 106 (ขอ 3)
วิธีทํา
41. กลองใบหนึ่งมีมวล 20 กิโลกรัม วางอยูบนโตะซึ่งสูง
จากพื้นหอง 1 เมตร ถายกกลองใบนี้ขึ้นไปวางบนชั้น
ซึ่งสูงจากพื้นหอง 3 เมตร จงคํานวณงานที่ใชในการยก
ถาเสนทางของการยกเฉียงดังรูป (400 จูล )
วิธีทํา
12. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
12
42. นักเรียนคนหนึ่งมวล 40 กิโลกรัม เดินขึ้นบันไดดังรูป
เมื่อถึงจุด A นักเรียนตองทํางานอยางนอยที่สุดเทาไร
1. 200 จูล 2. 2000 จูล
3. 4000 จูล 4. 2000 3 จูล (ขอ 2)
วิธีทํา
43. ออกแรง F (ไมจําเปนตองคงที่) กดสปริงใหหดสั้นเขาไป
เปนระยะ x จากจุดสมดุลของสปริง จะตองทํางานเทาไร
เมื่อ k เปนคานิจของสปริง
1. Fx 2. 2
1 kx2 3. kx2 4. 2
1 Fx2 (ขอ 2)
วิธีทํา
44(มช 36) สปริงอันหนึ่งเมื่อออกแรงกด 100 นิวตัน จะหดเขาไป 0.75 เมตร จงหางานเปนจูล
ที่ทําเมื่อดึงใหสปริงยืดออก 0.30 เมตร จากสภาพสมดุลปกติ
1. 6.0 2. 7.5 3. 15.0 4. 22.5 (ขอ 1)
วิธีทํา
13. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
13
45. แทงวัตถุมวล 4 kg ไถลลงมาตามรางสวนโคงของวงกลม
รัศมีความโคง 2.5 m ดังรูป เมื่อถึงสวนลางสุดของสวน
โคง แทงวัตถุมีความเร็ว 4 m/s จงหางานในการไถลลง
มาตามรางของแทงวัตถุเนื่องจากความฝด ( –68 จูล)
วิธีทํา
46. หินกอนหนึ่งมวล 20 กิโลกรัม ไถลลงตามเนินดังรูป
ถากอนหินมีอัตราเร็ว 1 เมตร/วินาที ที่จุด A และ 4
เมตร/วินาทีที่จุด B จงหางานของแรงเสียดทานที่กระทํา
ตอกอนหิน ในชวงการเคลื่อนที่จาก A ไป B
1. 320 จูล 2. 460 จูล 3. 650 จูล 4. 810 จูล (ขอ 3.)
วิธีทํา
47. จากรูป วัตถุเคลื่อนตามรางโคง รัศมี R ถาวัตถุหยุดนิ่ง
อยูที่ A และไถลลงมายังจุด B เกิดงานเนื่องจากความฝด
ระหวางพื้นกับวัตถุ 2.75 จูล จงหาความเร็วของวัตถุที่
จุด B เปนกี่เมตรตอวินาที (3 m/s)
กําหนด R = 1 เมตร และวัตถุมีมวล = 0.5 kg
วิธีทํา
B
4 m
5 m
A
14. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
14
48. วัตถุมวล 2 กิโลกรัม มีอัตราเร็ว 1 เมตร/วินาที
ที่จุด A และ 6 เมตร/วินาที ที่จุด B ถาระยะ
ทางโคงจาก A ถึง B เทากับ 15 เมตร แรง
เสียดทานเฉลี่ยที่กระทําบนกลองเปนเทาไร
1. 3 นิวตัน 2. 4 นิวตัน
3. 5 นิวตัน 4. 6 นิวตัน (ขอ 1.)
วิธีทํา
49(En 43/1) ยิงลูกปนมวล 12 กรัม ไปยังแทงไมซึ่งตรึงอยูกับที่ ปรากฏวาลูกปนฝงเขาไปใน
เนื้อไมเปนระยะ 5 เซนติเมตร ถาความเร็วของลูกปนคือ 200 เมตรตอวินาที จงหาแรง
ตานทานเฉลี่ยของเนื้อไมตอลูกปน
1. 4800 N 2. 6000 N 3. 9600 N 4. 12000 N (ขอ 1)
วิธีทํา
50. ผลักวัตถุมวล 1 กิโลกรัม ใหไถลไปตามพื้นราบขรุขระดวยความเร็ว 2 m/s ถา ส.ป.ส.
ความเสียดทานของพื้นกับวัตถุมีคา 0.2 ใหหาวาวัตถุไปไดไกลเทาไร (ขอ ก)
ก. 1 เมตร ข. 2.13 เมตร ค. 3 เมตร ง. 4 เมตร
วิธีทํา
A
5 m
1 m
B
15. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
15
51(En 36) กลองใบหนึ่งมีมวล 2 กิโลกรัม ไถลบนพื้นราบดวยความเร็วตน 2 เมตร/วินาที
เมื่อไถลได 1 เมตร ก็หยุดนิ่งสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหวางกลองและพื้นเปนเทาใด
1. 0.4 2. 0.3 3. 0.2 4. 0.1 (ขอ 3)
วิธีทํา
52. วัตถุมวล 10 กิโลกรัม ตกจากที่สูง 1.25 เมตร ลงกระทบพื้นทราย พบวาจมลงไปใน
ทราย 50 เซนติเมตร แลวหยุด จงหาแรงตานเฉลี่ยของทรายกระทําตอวัตถุในหนวยนิวตัน
ก. 250 ข. 300 ค. 350 ง. 400 (ขอ ค)
วิธีทํา
53(En 35) รถยนตคันหนึ่งมีมวล 1000 kg สามารถเรงอัตราเร็วจาก 10 m/s เปน 20 m/s
โดยอัตราเรงคงที่ในเวลา 5.0 วินาที กําลังเฉลี่ยเครื่องยนตที่ใชอยางนอยเปนเทาใด
1. 10.0 kW 2. 20.0 kW 3. 30.0 kW 4. 40.0 kW (ขอ 3)
วิธีทํา
54. เครื่องสูบน้ํา สูบน้ํามวล 3900 kg ขึ้นจากบอลึก 10 m ในเวลา 1 ชั่วโมง แลวฉีดน้ําออกไป
ดวยอัตราเร็ว 20 m/s จงหากําลังของเครื่องสูบน้ํานี้ (325 วัตต)
วิธีทํา
16. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
16
ตอนที่ 5 เครื่องกล
55. ใชเครื่องผอนแรงแบบรอกระบบหนึ่ง ชวยยกน้ําหนัก 30 นิวตัน จะใชแรงเพียง 6 นิวตัน
แตตองใชแรงนั้นดึงเปนระยะทางถึง 8 เซนติเมตร จึงจะยกน้ําหนักขึ้นไดสูงเพียง 1
เซนติเมตร จงหาประสิทธิภาพของเครื่องกลนี้ (62.5%)
วิธีทํา
56. จากรูป จงหาประสิทธิภาพของรอกมีคาเทาใด
วิธีทํา (80% )
57(มช 41) ถาใชพื้นเอียงผิวเกลี้ยง ดังรูป เปนเครื่องกล
อันหนึ่งประสิทธิภาพของเครื่องกลอันนี้ มีคาเทาใด
1. 75 % 2. 67 %
3. 50 % 4. 40 % (ขอ 1.)
วิธีทํา
40 kg
500 N
17. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
17
58. จากรูปออกแรง 20 นิวตัน ฉุดวัตถุมวล 3 กิโลกรัม
ขึ้นพื้นเอียงซึ่งทํามุม 37o กับแนวระดับ จงหาประ
สิทธิภาพของพื้นเอียงนี้ (90%)
วิธีทํา
59. เครื่องกลแบบสกรูมีแขนหมุนยาว 50 เซนติเมตร และมีระยะเกลียว 3 มิลลิเมตร ถาออก
แรง หมุนสกรู 3 นิวตัน จะสามารถยกน้ําหนักไดมากที่สุด 2200 นิวตัน จงหาประสิทธิ–
ภาพของเครื่องกลนี้ ( 70% )
วิธีทํา
60. เครื่องกลแบบสกรูมีแขนหมุนยาว 1 เมตร และมีระยะเกลียว 1 เซนติเมตร ถาออกแรง
หมุนสกรู 5 นิวตัน จะสามารถยกน้ําหนักไดมากที่สุดเทาใด ถาประสิทธิภาพของเครื่อง
กล 50% (1570.8 N)
วิธีทํา
37o
20 N
18. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
18
แบบฝกหัด ฟสิกส บทที่ 5 งานและพลังงาน
งาน
1. วัตถุชิ้นหนึ่ง ถูกแรงกระทําตามแนวราบ 20 นิวตัน แลวเคลื่อนที่ไปตามแนวแรงนั้น ได
ระยะทาง 5 เมตร จงหางานของแรงนี้ (100 จูล)
2. ออกแรง 20 นิวตัน ในแนวขนานกับพื้น ลากวัตถุไปไดไกล 5 เมตร จงหางานของแรงนี้ (100 J)
3. ชายคนหนึ่งยกวัตถุมวล 5 กิโลกรัม ขึ้นสูง 2 เมตร จงหางานของแรงยก (100 J)
4. ชายคนหนึ่งแบกของหนัก 100 นิวตัน แลวเดินไปขางหนาไดทาง 2 เมตร จะทํางานได
เทาไร ( 0 จูล)
5. ชายคนหนึ่งแบกของหนัก 10 กิโลกรัม แลวเดินขึ้นบันไดสูง 4 เมตร และมีระยะตามแนว
ราบ 3 เมตร จะทํางานไดเทาไร (400 จูล)
6. เด็กคนหนึ่งออกแรง 100 นิวตัน ลากกลองไมในแนวทํามุม 30o ถาเขาลากกลองไมไปได
ไกล 4 เมตร ดวยอัตราเร็วคงที่ จงหางานที่เขาทํา (346.4 จูล)
7. ออกแรง 40 นิวตัน ดึงวัตถุที่วางบนพื้นราบเกลี้ยงในแนวทํามุม 60o กับแนวระดับเมื่อวัตถุ
เคลื่อนที่ไปตามพื้นราบไดไกล 10 เมตร งานของแรงที่ดึงวัตถุมีขนาดเทาใด (200 J)
8. หากทิศทางของเวกเตอรแรงอยูในแนวตั้งฉากกับการขจัด งานจะมีคาเทากับเทาใด (0 จูล)
9. กรณีในขอใดตอไปนี้ไมเกิดงานในความหมายทางฟสิกส
1. ยกของจากพื้นขึ้นไปไวบนโตะ
2. เดินจากชั้นลางขึ้นชั้นบน
3. กรรมกรเดินแบกกระสอบขาวสารไปตามถนนราบ
4. เข็นรถใหเคลื่อนที่ (ขอ 3)
10. ในการที่ดวงจันทรโคจรรอบโลกนั้น งานที่เกิดจากแรงกระทําของโลกตอดวงจันทรมีคา
เปนศูนยเพราะ
1. แรงดึงดูดที่โลกกระทําตอดวงจันทรมีคาเทากับแรงสูศูนยกลาง
2. แรงดึงดูดที่โลกกระทําตอดวงจันทรมีคาเทากับแรงดึงดูดที่ดวงจันทรกระทําตอโลก
3. แรงดึงดูดที่โลกกระทําตอดวงจันทรมีทิศตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่ของดวงจันทร
4. สนามโนมถวงที่ผิวดวงจันทรมีคานอยกวาสนามโนมถวงที่ผิวโลก (ขอ 3)
19. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
19
11. ถาออกแรงเพิ่มขึ้นสม่ําเสมอจาก 2– 20 นิวตัน ทําใหวัตถุเคลื่อนที่ไดทาง 1 เมตร จะได
งานเทาใด (110 จูล)
12. สมอเรือขนาด 4 ตัน ผูกดวยโซขนาด 2 ตัน ยาว 30 เมตร เมื่อเรือไปจอด ณ ทาแหงหนึ่ง
ตองทอดสมอโดยใชโซทั้งหมดพอดีในการถอนสมอขึ้นมาไวบนเรือ โดยใชเครื่องยนตจะ
ตองทํางานเทาไร (1.5x106 จูล)
13(En 41) จากกราฟแสดงความสัมพันธของวัตถุ
มวล 5 กิโลกรัม ซึ่งถูกแรงกระทําในแนว
60 องศา เทียบกับทิศการเคลื่อนที่ของวัตถุ
โดยขนาดของแรงกระทํา เปลี่ยนแปลงไปตาม
ระยะทางดังรูป จงหาขนาดของงานในหนวย
จูลที่แรงนี้กระทํา (18.00 จูล)
14. แรง 20 นิวตัน กระทําตอวัตถุมวล 2 กก. ที่อยูนิ่งใหเคลื่อนที่บนพื้นลื่น จงหางานที่เกิด
ขึ้นในเวลา 4 วินาทีในหนวยจูล
1. 40 จูล 2. 160 จูล 3. 400 จูล 4. 1600 จูล (ขอ 4)
15. วัตถุมวล 4 กิโลกรัม แขวนอยูในแนวดิ่งดวยเชือกเสนหนึ่งเหนือระดับพื้น 20 เมตร ถา
หยอนเชือกใหมวลต่ําลงมาเปนระยะทาง 10 เมตร ดวยอัตราเรง 4
1 g จงหางานที่ทําโดยแรง
ตึงเชือก(ใหใชคา g = 10 เมตร/วินาที2)
1. 500 J 2. –500 J 3. 300 J 4. –300 J (ขอ 4.)
16. วัตถุมวล 5 กิโลกรัม วางอยูบนพื้นที่มี ส.ป.ส. ความเสียดทาน 0.1 เมื่อออกแรงกระทําตอ
วัตถุ 50 นิวตัน ในแนวขนานกับพื้น จงหางานของแรงนั้นใน 10 วินาที (22500 จูล)
17. จงหางานในการลากวัตถุมวล 80 กิโลกรัม ในแนวขนานกับพื้นระดับดวยอัตราเร็วคงที่
เปนระยะทาง 25 เมตร ถาสัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน ระหวางวัตถุกับพื้นมีคา 0.05
1. 0 2. 200 จูล 3. 400 จูล 4. 1000 จูล (ขอ 4.)
18. จากขอที่ผานมา จงหางานของแรงเสียดทาน
1. 500 2. 1000 จูล 3. –500 จูล 4. –1000 จูล (ขอ 4.)
20. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
20
กําลัง
19. เด็กคนหนึ่งดึงถังน้ํามวล 3 กิโลกรัม ขึ้นจากบอน้ําลึก 4 เมตร ดวยอัตราเร็วสม่ําเสมอใน
เวลา 5 วินาที จะใชกําลังเทาไร ( 24 วัตต)
20. ปนจั่นยกของมวล 1500 กิโลกรัม ขึ้นสูง 10 เมตร ในเวลา 20 วินาที จงหากําลังของ
ปนจั่นในการยกของนี้ (7500 w)
21. สมศรีเดินหิ้วกระเปามวล 4 กก. ขึ้นตึกไปยังชั้น 5 ภายในเวลา 50 วินาที ถาตึกมีความ
สูงเฉลี่ย ชั้นละ 5 เมตร จงหากําลังที่สมศรีใชในการหิ้วกระเปาเปนกี่วัตต
1. 12 2. 14 3. 16 4. 18 (ขอ 3)
22. ปนจั่นเครื่องหนึ่งยกหีบสินคามวล 1.5 x 105 กิโลกรัม ขึ้นจากทาเรือเพื่อวางบนดาดฟาเรือ
ซึ่งสูงจากพื้นทาเรือ 15 เมตร จงหางานในการยกสินคาของปนจั่นในหนวยจูล
1. 0 2. 1.5x106 3. 2.25x106 4. 2.25x107 (ขอ 4)
23. จากขอที่ผานมา ถาเวลาที่ใชในการยกสินคาเทากับ 1 นาที 15 วินาที กําลังของปนจั่น
ขณะยกสินคาเปนเทาใดในหนวยกิโลวัตต
1. 1.98x102 2. 3x102 3. 1.68x104 4. 3x105 (ขอ 2)
24. จงหากําลังของเครื่องจักรเครื่องหนึ่ง ซึ่งกําลังยกวัตถุมวล 500 กิโลกรัม ขึ้นในแนวดิ่ง
ดวยความเร็วคงที่ 1.6 เมตร/วินาที (8000 w)
25. ด.ญ.เข็มมีมวล 80 กก. ไตบันไดลิงดวยอัตราเร็วสม่ําเสมอ 2 เมตร/วินาที จงหากําลังที่
ด.ญ.เข็ม ใชในหนวยกิโลวัตต
1. 0 2. 0.4 3. 0.8 4. 1.6 (ขอ 4)
26. รถอีแตนคันหนึ่งใชเครื่องยนตซึ่งมีกําลัง 5 กิโลวัตต สามารถแลนไดเร็วสูงสุด
36 กิโลกรัม / ชั่วโมง จงหาแรงฉุดสูงสุดของเครื่องยนต (500 N)
27. ในการยกกลองมวล 100 กิโลกรัม จากพื้น โดยใชกําลัง 1 กิโลวัตต เปนเวลา 10 วินาที
กลองนั้นจะขึ้นไปไดสูงจากพื้นกี่เมตร
1. 0.1 2. 1.0 3. 10.0 4. 20.0 (ขอ 3)
28. ปรีดาซอมขี่จักรยานขึ้นไปตามถนนราบเอียง ทํามุม 15o กับแนวระดับ ดวยความเร็ว 36
กิโลเมตร / ชั่วโมง ถาปรีดาและจักรยานมีมวลรวม 80 กิโลกรัม จงหากําลังของปรีดาที่ใช
21. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
21
ขี่จักรยาน (sin 15o = 0.26 , cos 15o = 0.97)
1. 1250 วัตต 2. 2080 วัตต 3. 4600 วัตต 4. 8000 วัตต (ขอ 2.)
29. จากกราฟดังรูป แสดงความสัมพันธระหวางแรง
กระทําตอวัตถุกับระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไดตาม
แนวแรง ถาในระยะทาง 10 เมตร ใชเวลา 10 วิ
นาที จงหากําลังของแรงกระทํานี้
1. 3 วัตต 2. 6 วัตต
3. 9 วัตต 4. 12 วัตต (ขอ 3)
30. ออกแรง F = 20 นิวตัน กระทําบนวัตถุหนึ่งใหเคลื่อนที่ดวยความเรงคงที่ จากความเร็ว
2 เมตร/วินาที เปน 8 เมตร/วินาที จงหากําลังเฉลี่ยของแรง F
1. 40 วัตต 2. 60 วัตต 3. 80 วัตต 4. 100 วัตต (ขอ 4)
พลังงาน และ กฎทรงพลังงาน
31. วัตถุกอนหนึ่งมีมวล 0.5 กิโลกรัม กําลังเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็ว 10 เมตร/วินาที จะมี
พลังงานจลนเทาไร (25 J)
32. นายฟกทิ้งขวดมวล 0.5 กิโลกรัม จากหลังคาบานครูใหญ ซึ่งสูง 12 เมตร ใหตกอยาง
อิสระ ถาขวดเหลาตกลงมาไดทาง 3
1 ของทางทั้งหมด จะมีพลังงานจลนเทาใด
1. 10 จูล 2. 20 จูล 3. 30 จูล 4. 40 จูล (ขอ 2)
33. วัตถุกอนหนึ่งวางอยูนิ่งๆ บนพื้นราบลื่น ถาออกแรง 20 นิวตัน กระทําในแนวระดับทํา
ใหวัตถุเคลื่อนที่ไปได 5 เมตร วัตถุนั้นจะมีพลังงานจลนเทาใดในหนวยจูล
1. 10 2. 20 3. 100 4. 120 (ขอ 3)
34. วัตถุหนึ่งเมื่อเพิ่มอัตราเร็วใหเปน 2 เทา ของอัตราเร็วเดิมจะมีพลังงานจลนกี่เทาของเดิม
1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 (ขอ 4)
35. วัตถุมวล m มีอัตราเร็ว v มีพลังงานจลน E ถาวัตถุมวล 2m มีอัตราเร็ว 2
v จะมี
พลังงานจลนเทาใด
1. 4
E 2. 2
E 3. E 4. 2E (ขอ 2)
15
10
5
2 4 6 8 10
F(N)
s(m)
22. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
22
36(มช 32) ยิงปนโดยตั้งลํากลองปนทํามุม 45o กับแนวระดับตําแหนงที่ลูกปนมีพลังงานสูงสุด คือ
ก. ที่ตําแหนงปากกระบอกปน ข. ที่ตําแหนงสูงสุดที่ลูกปนขึ้นไปถึง
ค. ที่ตําแหนงลูกปนตกกระทบพื้นดิน ง. ที่ทุกตําแหนงของลูกปน
37. วัตถุมวล 10 กิโลกรัม ปลอยจากตําแหนงสูงจากพื้นโลก 10 เมตร ดังรูป ขณะกระทบกน
บอวัตถุจะมีพลังงานจลนเทาใด
1. 500 จูล
2. 1000 จูล
3. 1500 จูล
4. 2000 จูล (ขอ 4)
38. วัตถุมวล 2 กิโลกรัม เคลื่อนที่บนพื้นราบลื่นดวยอัตราเร็ว 2 เมตร/วินาที เขาชนสปริง
ปรากฎวาสปริงหดสั้นมากที่สุด 10 ซม. คานิจของสปริงมีคากี่นิวตัน/เมตร (800 N/m)
39. จากขอที่ผานมา เมื่อสปริงหด 5 ซม. วัตถุจะมีความเร็วกี่เมตร/วินาที ( 3 m/s )
โจทยตอไปนี้ใชตอบคําถาม 3 ขอถัดไป
จากรูป ถารถมีความเร็ว 2 เมตร/วินาที
เขาชนสปริงซึ่งมีคานิจ 400 นิวตัน/เมตร
และระหวางลอรถกับพื้นไมมีความฝด
เลย และรถมีมวล 4 กิโลกรัม
40. เมื่อรถชนสปริง สปริงจะหดสั้นที่สุดเทาไร
1. 2 ซม. 2. 4 ซม. 3. 10 ซม. 4. 20 ซม. (ขอ 4)
41. สปริงออกแรงกระทําตอรถมากที่สุดเทาใด ในหนวยนิวตัน
1. 20 2. 40 3. 80 4. 160 (ขอ 3)
42. ขณะที่สปริงหดเปนครึ่งหนึ่งของระยะหดสั้นที่สุด รถจะมีความเร็วกี่เมตร/วินาที
1. 0.5 2. 1.0 3. 1.4 4. 1.7 (ขอ 4)
43. สปริงมีคานิจสปริง 150 N/m จงหา
ก. แรงที่ใชดึงสปริงใหยืดออก 0.25 เมตร ข. งานที่ใชดึง (37.5 N, 4.6875 J)
23. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
23
44. สปริงสองตัวมีคานิจเปน k1 และ k2 เชื่อม
กัน ดังรูป ออกแรง F ผลักใหจุดเชื่อมตอของ
สปริงทั้งสองเลื่อนไปจากเดิมเปนระยะ x ตอง
ทํางานเทาไร
1. Fx 2. 2
1 Fx2 3. 2
1 (k1 + k2) x2 4. (k1 + k2) x2 (ขอ 2.)
45. ปนจั๋นเครื่องหนึ่งสามารถฉุดลูกตุมเหล็กมวล 1000 กิโลกรัม ขึ้นจากพื้นสูง 10 เมตร
และขณะนั้นลูกตุมมีอัตราเร็ว 2 เมตร/วินาที จงหางานที่ปนจั๋นทําไดในหนวยกิโลจูล
1. 72 2. 84 3. 96 4. 102 (ขอ 4.)
46. กลองมวล 30 กิโลกรัม เคลื่อนที่ลง
ตามทางโคง ถากลองมีอัตราเร็ว 1.0
เมตร/วินาที ณ ตําแหนง A และ 6 เมตร
/วินาที ณ ตําแหนง B จงหางานของแรง
เสียดทานที่พื้นทางโคงกระทําตอกลองใน
ชวงการเคลื่อนที่ จาก A ไปยัง B มีคากี่จูล
( 375 )
47. หินกอนหนึ่งมวล 20 กิโลกรัม ไถลลงตามเนินดังรูป
ถากอนหินมีอัตราเร็ว 1 เมตร/วินาที ที่จุด A และ 4
เมตร/วินาทีที่จุด B จงหางานของแรงเสียดทานที่กระทํา
ตอกอนหิน ในชวงการเคลื่อนที่จาก A ไป B
1. 320 จูล 2. 460 จูล 3. 650 จูล 4. 810 จูล (ขอ 3.)
48. วัตถุมวล 2 กิโลกรัม มีอัตราเร็ว 1 เมตร/วินาที
ที่จุด A และ 6 เมตร/วินาที ที่จุด B ถาระยะ
ทางโคงจาก A ถึง B เทากับ 15 เมตร แรง
เสียดทานเฉลี่ยที่กระทําบนกลองเปนเทาไร
1. 3 นิวตัน 2. 4 นิวตัน
3. 5 นิวตัน 4. 6 นิวตัน (ขอ 1.)
A
B
4 m
5 m
A
5 m
1 m
B
24. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
24
49. มวล 0.4 กิโลกรัม เคลื่อนที่เปนวงกลมบนพื้นราบ รัศมี 1.5 เมตร ดวยอัตราเร็วเริ่มตน 8
เมตรตอวินาที หลังจากเคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบอัตราเร็วลดลงเหลือ 6 เมตรตอวินาที
สัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนระหวางผิวสัมผัสกับมวลมีคาเทาใด (กําหนดให ± = 3.1)
1. 0.15 2. 0.30 3. 0.34 4. 0.53 (ขอ 1.)
50. จากรูปวัตถุมวล 1 กิโลกรัม เริ่มเคลื่อนที่จาก
ตําแหนง A มาหยุดที่ตําแหนง D ถาพื้นทางโคง
ไมมีแรงเสียดทานเลย จงหาแรงตานเฉลี่ยบริเวณ
พื้นราบ CD ในหนวยนิวตัน
1. 20 2. 40 3. 50 4. 100 (ขอ 1.)
51. วัตถุมวล 2 กิโลกรัม เคลื่อนที่เปนเสนตรง บนพื้นระดับลื่น ดวยแรงที่มีการเปลี่ยนแปลง
ดังกราฟ จงหางานที่ทําใหวัตถุเคลื่อน
จากจุดเริ่มตน จนไดทาง 30 เมตร
1. 100 จูล
2. 200 จูล
3. 300 จูล
4. 400 จูล (ขอ 1.)
52. จากขอที่ผานมา ถาวัตถุมีอัตราเร็วขณะผานจุดเริ่มตน 2 เมตร/วินาที ขณะเคลื่อนที่ไดทาง
30 เมตร อัตราเร็วของวัตถุเปนกี่เมตร/วินาที
1. 6.3 2. 8.6 3. 10.2 4. 12.4 (ขอ 3.)
53. ยิงลูกปนมวล 10 กรัม เขาไปในเนื้อไมดวยอัตราเร็ว 300 เมตร/วินาที ลูกปนหยุดนิ่ง
หลังจากที่เขาไปในเนื้อไมเปนระยะทาง 5 เซนติเมตร จงหาแรงเฉลี่ยที่ลูกปนกระทําตอ
แทงไมในหนวยนิวตัน
1. 1.5 x 103 2. 9 x 103 3. 1.5 x 104 4. 9 x 104 (ขอ 2.)
54. วัตถุมวล 1 กิโลกรัม ตกจากที่สูง 5 เมตร ลงบนพื้นดิน ถาดินมีแรงตานทานเฉลี่ยกระทํา
ตอวัตถุ 510 นิวตัน วัตถุจะลมลงในดินลึกกี่เซนติเมตร
1. 1 2. 5 3. 10 4. 20 (ขอ 3.)
30
20
10
–10
–20
5 10 15 20 25 30
F(N)
s(m)
10 m
5 m
B 5 m
C D
A
25. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
25
55. ใชปนจั่นยกวัตถุมวล 200 กิโลกรัม ขณะวัตถุหยุดนิ่ง หลังจากนั้น 20 วินาที พบวาวัตถุ
อยูสูงจากตําแหนงเดิม 20 เมตร และกําลังเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็ว 2 เมตรตอวินาที
กําลังของปนจั่นมีคากี่วัตต (2020)
56(มช 43) ใชเครื่องสูบน้ําที่มีกําลัง 400 วัตต สูบน้ําขึ้นจากบอน้ําลึก 10 เมตร ในเวลา 1 ชั่วโมง
แลวฉีดออกไปดวยอัตราเร็ว 20 เมตร/วินาที จงหาวาเครื่องสูบน้ําไดกี่กิโลกรัม
1. 2400 2. 3600 3. 4800 4. 7200 (ขอ 3.)
เครื่องกล
57. จากรูป จงหาประสิทธิภาพของรอกมีคาเทาใด
(80% )
58(มช 41) ถาใชพื้นเอียงผิวเกลี้ยง ดังรูป เปนเครื่องกล
อันหนึ่งประสิทธิภาพของเครื่องกลอันนี้ มีคาเทาใด
1. 75 % 2. 67 %
3. 50 % 4. 40 % (ขอ 1.)
59. จากรูปออกแรง 20 นิวตัน ฉุดวัตถุมวล 3 กิโลกรัม
ขึ้นพื้นเอียงซึ่งทํามุม 37o กับแนวระดับ จงหาประ
สิทธิภาพของพื้นเอียงนี้ (90%)
60. เครื่องกลแบบสกรู มีแขนคานยาว 60 เซนติเมตรและระยะเกลียวเทากับ 3 เซนติเมตร
ถาออกแรงหมุนสกรู 35 นิวตัน จะสามารถยกกอนน้ําหนักไดมากที่สุดเทาใด (4400 N)
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
40 kg
500 N
37o
20 N
26. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
26
เฉลยแบบฝกหัดฟสิกส บทที่ 5 งานและพลังงาน (บางขอ)
10. ตอบ ขอ 3 เพราะทิศของแรงที่โลกดึงดูดดวงจันทร
อยูในแนวตั้งฉากกับการทิศการเคลื่อนที่ของดวงจันทร
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
12. ตอบ 1.5x106 จูล
วิธีทํา ตอนแรก ออกแรงดึงทั้งโซ และ สมอ
แรงที่ดึง = น้ําหนักโซ + น้ําหนักสมอ = 6 ตัน
ตอน 2 ยกโซทั้งหมดแลว จึงดึงแตสมออยางเดียว
แรงดึง = น้ําหนักสมอ = 4 ตัน
จะเห็นวาแรงไมคงที่ตองหาแรงเฉลี่ย
Fเฉลี่ย = 2
ตัน4ตัน6 ∴ = 5 ตัน = 5000 kg = 50000 N
สุดทาย จาก W = Fbs = 50000(30) = 1.5x106 จูล
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
13. ตอบ 18.00 จูล
วิธีทํา จะได W = (F cos60o) bs
W = (Fbs)bcos 60o
W = (พื้นที่ใตกราฟ) cos 60 เนื่องจากพื้นที่ใตกราฟ = Fs
W = ( 2
1 x ผลบวกดานคูขนาน x สูง) cos 60o
W = 2
1 (8 + 4)(6) ( 2
1 )
W = 18 J
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
14. ตอบขอ 4
วิธีทํา ตอน 1 จาก F = ma
20 = 2 a
a = 10 m/s2
ตอน 2 จากโจทย u = 0 m/s , t = 4 s , a = 10 m/s2 , s = ?
จาก s = u t + 2
1 a t2 = 0 (4) + 2
1 (10) (4)2 = 80 เมตร
สุดทาย จาก W = Fbs = 20 (80) = 1600 จูล
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
F
S
27. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
27
16. ตอบ 22500 จูล
วิธีทํา ตอน 1 หาความเรง
จาก Fลัพธ = ma
50 – 5 = 5a
a = 9 m/s2
ตอน 2 หาระยะทาง
จากโจทย u = 0 , a = 9 , t = 10 , s = ?
จาก s = ut + 2
1 at2 = 0(10) + 2
1 (9)102 = 450 เมตร
สุดทาย จาก W = F.S = 50(450) = 22500 จูล
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
27. ตอบ ขอ 3
วิธีทํา ตอน 1 จากรูปจะเห็นวา F = 1000 นิวตัน
P = 1 kวัตต = 1000 วัตต
จาก P = F v
1000 = 1000 v
v = 1 m/s
สุดทาย จาก S = v t = ( 1).(10) = 10 เมตร
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
28. ตอบขอ 2.
วิธีทํา ตอน 1 จากรูปจะไดวา
Fขึ้น = Fลง
F = 800 sin 15o
ตอน 2 โจทยบอก
v = 36 km/hr = 36 x18
5 = 10 m/s
จาก P = F v = (800 sin15o) . (10) = 2080 วัตต
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
30. ตอบ ขอ 4.
วิธีทํา ตอน 1 vเฉลี่ย = 2
82∴ = 5 เมตร/วินาที
ตอน 2 จาก P = F.V = 20(5) = 10 วัตต
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
100 kg
Mg = 1000 นิวตัน
F = 1000 นิวตัน
f = ℵN = 0.1(50) = 5 นิวตัน
F = 50 นิวตัน5 kg = 50 N
N
80 kg
800 sin 15o
F
800 นิวตัน
15o
15o
28. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
28
32. ตอบขอ 2.
วิธีทํา ตอน 1 โจทย วัตถุตกมาไดระยะ 3
1 ของ 12 เมตร = 3
1 x12 = 4 เมตร
และ u = 0 , a = +10 m/s2
จาก v2 = u2 + 2 a S
v2 = 02 + 2 (10) (4)
v = 80
ตอน 2 จาก Ek = 2
1 m v2 = 2
1 (0.5) 80 2 = 20 จูล
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
36. ตอบ ขอ ง
เหตุผล เพราะตามกฏทรงพลังงาน พลังงานรวมไมสูญหาย ทุกๆ จุดจึงมีพลังงานเทากัน
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
41. ตอบ 80 นิวตัน
วิธีทํา จาก F = k s = 400 x 0.2 = 80 นิวตัน
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
43. ตอบ ก. 37.5 นิวตัน , ข. 4.6875 จูล
วิธีทํา ก. จาก F = ks = 150(0.25) = 37.5 N
ข.
จาก E1 + W = E2
0 + W = 2
1 ks2
W = 2
1 (150)(0.25)2
W = 4.6875 J
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
29. Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 5 งานและพลังงาน
29
44. ตอบขอ 2.
วิธีทํา
ตอนหลัง สปริงตัวหนึ่งยืดได x สปริงอีกตัวก็จะหดได x เชนกัน E2 = 2
1 k1x2 + 2
1 k2x2
จาก E1+ W = E2
0 + W = [ 2
1 k1x2 + 2
1 k2x2]
W = 2
1 (k1+ k2) x2
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
51. ตอบขอ 1.
วิธีทํา ขอนี้ตองหาพื้นที่ใตกราฟ
งาน = พ.ท. รวม
งาน = (250) + (–150) = 100 จูล
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
52. ตอบขอ 3.
วิธีทํา จาก E1 + w = E2
2
1 mu2 + 100 = 2
1 mv2
2
1 (2) 22 + 100 = 2
1 (2) v2
104 = v2
v = 10.2 เมตร/วินาที
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
20
–20
10
15
F(N)
พ.ท. 2 = 2
1 (ฐาน) (สูง)
= 2
1 (15) (–20)
= –150
พ.ท.1 = 2
1 (ผลบวกดานคูขนาน) (สูง)
= 2
1 (10 + 15) (20)
= 250
= 30 s(m)