Transcript พลังงาน ถ้ าไม่ มพี ลังงาน จะไม่ มสี ิ่ งมีชีวติ ใดดารงอยู่หรือ เจริญเติบโตและไม่ มกี ารเคลือ่ นที่ ไม่ มแี สง ความร้ อน หรือเสี ยง พลังงานมีหลายรู ปแบบแตกต่

พลังงาน
ถ้ าไม่ มพี ลังงาน จะไม่ มสี ิ่ งมีชีวติ ใดดารงอยู่หรือ
เจริญเติบโตและไม่ มกี ารเคลือ่ นที่ ไม่ มแี สง ความร้ อน
หรือเสี ยง พลังงานมีหลายรู ปแบบแตกต่ างกันไป เช่ น
ความร้ อน แสงและเสี ยง ทุกสิ่ งทุกอย่ างทีเ่ กิดขึน้ ต้ องการ
พลังงาน และเมือ่ เกิดสิ่ งใดขึน้ พลังงานจะเปลีย่ นจากรู ป
หนึ่งไปเป็ นอีกรู ปหนึ่ง
พลังงานเคมี คือ พลังงานที่ปล่อยออกมาขณะเกิดปฏิกิริยา
เคมี ถ่านไฟฉาย อาหารและเชื้อเพลิง
พลังงานศักย์ คือพลังงานที่มีอยูใ่ นวัตถุ เนื่องจากมันอยูใ่ น
ตาแหน่งที่ได้รับผลกระทบจากแรง
พลังงานจลน์ คือพลังงานในการเคลื่อนที่ ยิง่ วัตถุเคลื่อนที่
เร็ วมากยิง่ มีพลังงานจลน์มากเมื่อเคลื่อนที่ชา้ ลงจะสูญเสี ย
พลังงานจลน์น้ ีไป
กฏการอนุรักษ์ พลังงาน กล่าวว่า พลังงานไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่หรื อ
ทาลายได้ เมื่อมีสิ่งใดเกิดขึ้นพลังงานจะถูกเปลี่ยนไปอยูใ่ นรู ปอื่น
การเปลีย่ นรูปพลังงาน
– พืชใช้พลังงานแสงอาทิตย์สร้างอาหาร
– พืชสะสมอาหารไว้ในรู ปของพลังงานเคมี
– นกฮัมมิ่งเบิร์ดกินพืชเมื่อนกเคลื่อนที่
– พลังงานเคมีจะเปลี่ยนไปเป็ นพลังงานจลน์
และความร้อนปริ มาณหนึ่ง
ห่วงโซ่พลังงาน เป็ นวิธีแสดงให้เห็นว่าพลังงาน
เปลี่ยนนจากรู ปหนึ่งเป็ นอีกรู ปหนึ่งได้อย่างไร
แหล่ งพลังงาน
พลังงานให้ความร้อนและแสงสว่างแก่บา้ นเรื อน ใช้ทาอาหารและให้
กาลังแก่โรงงานอุตสหกรรมและรถยนต์ พลังงานเหล่านี้อาจได้มาจาก
การเผาไหม้เชื้อเพลิงหรื อการควบคุมกาลังบางอย่าง เช่น ลม ดวงอาทิตย์
หรื อน้ าที่เคลื่อนที่
 เชื้อเพลิงสิ้นเปลือง ได้แก่ ไม้ ถ่านหิ น น้ ามัน และก๊าซธรรมชาติ เพราะ
ใช้ได้เพียงครั้งเดียวไม่สามารถนากลับมาใช้ใหม่ได้อีก
 พลังงานหมุนเวียน ได้แก่ ดวงอาทิตย์ ลม น้ า เพราะมันให้กาเนิ ด
พลังงานโดยที่ตวั เองไม่ได้ถูกใช้ไป
การใช้พลังงาน
แผนภาพวงกลมขางล
าง
้
่
นี้ แสดงปริมาณแหลงพลั
งงาน
่
ตาง
ๆ ทีน
่ ามาใช้ให้
่
พลังงานแกบ
อนและโรงงาน
่ านเรื
้
อุตสาหกรรม คิดเป็ นเปอรเซ็
์ นต ์

ถ่านหิ น น้ ามัน และก๊าซธรรมชาติ เป็ น เชื้อเพลิงซากดึกดาบรรพ์
(fossil fuel) เพราะเกิดจากซากดึกดาบรรพ์ของพืชและสัตว์ที่
เหลืออยู่ พลังงานในโลกนี้กว่า 20% ได้มาจากถ่านหิ น เมื่อเราเผาไหม้
เชื้อเพลิงซากดึกดาบรรพ์ มันจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซ
อื่น ๆ ออกสู่อากาศก๊าซเหล่านี้มีส่วนทาให้เกิดฝนกรดและภาวะเรื อน
กระจก ซึ่งเป็ นปัญหาสิ่ งแวดล้อม

พลังงานในโลกนี้มเี พียง 5% เทานั
่ ้นทีไ่ ดจาก
้
พลังงานหมุนเวียน ภาพขางล
าง
เป็ น
้
่
ตัวอยางของแหล
งพลั
งงานหมุนเวียน 2
่
่
ก๊ าซชีวภาพ
ตัโรงไฟฟ้
วอยาพลั
าง
่ งนา้
พลังงานแสงอาทิตย์
พลังงานแสงอาทิตย ์ (solar
energy) ประกอบด้วยพลังงานความร้อน
และแสง พลังงานทั้งสองนี้เคลื่อนที่อยูใ่ น
รู ปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า พลังงาน
แสงอาทิตย์สามารถใช้ผลิตกระแสไฟฟ้ า
โดยอาศัยอุปกรณ์ที่เรี ยกว่า เซลล์สุริยะ
(solar cell) หรื อทาให้น้ าร้อนโดยใช้
ตัวรับรังสี อาทิตย์
เครื่ องจักนาพลังงานรู ปหนึ่ง เช่น ไฟฟ้ า มาใช้ แล้วเปลี่ยนเป็ นพลังงานรู ป
อื่น เครื่ องจักรที่มีประสิ ทธิภาพจะเปลี่ยนพลังงานส่ วนใหญ่ที่ให้กาลังแก่
มันไปเป็ นพลังงานรู ปอื่นที่ตอ้ งการ
การวัดพลังงาน หน่วยวัดพลังงานเรี ยกว่า จูล (joule) 1,000 จูลมีค่า
เท่ากับ 1 กิโลจูล (kilojoule) อาหารที่คุณกินเข้าไปให้ปริ มาณ
พลังงานแตกต่างกัน
กาลัง (power) คือพลังงานที่ใช้ไปใน 1 หน่วยเวลา มีหน่วยเป็ นวัตต์
(watt) 1 วัตต์ มีค่าเท่ากับ 1 จูล / วินาที ในช่วงเวลาหนึ่งยิง่ เครื่ องจักร
ให้พลังงานมากแค่ไหนจะยิง่ ให้กาลังมากขึ้นเท่านั้น
ความร้อน
• ความร้ อน (heat) เป็ นพลังงานรู ปหนึ่ง ซึ่งจะไหลจากที่
หนึ่ง ไปยังอีกที่หนึ่ง เนื่องจากความแตกต่างของ
อุณหภูมิ อุณหภูมิ(temperature) เป็ นตัวชี้วดั ความร้อน
เย็นของวัตถุ
พลังงานความร้อนจะไหลจากวัตถุที่ร้อนไปยังวัตถุที่เย็นกว่า
และจะไหลไปเรื่ อย ๆ จนกว่าอุณหภูมิจะเท่ากัน เช่น น้ าแข็ง
ที่อยูใ่ นน้ า
พลังงานความร้อน
เมื่อสารดูดกลืนความร้อน
พลังงานภายใน
(internal energy) จะเพิ่มขึ้นพลังงานภายในประกอบด้วย
พลังงาน 2ชนิดคือพลังงานจลน์ของอนุภาคขณะเคลื่อนที่
ในสาร พลังงานที่ 2 คือพลังงานศักย์ ของอนุภาคซึ่ งพร้อม
จะถูกนาไปใช้

ความรอนมี
หน่วยวัด
้
เป็ น จูล (joule) ซึง่ ตัง้
ตามชือ
่ ของเจมส์ จูล
นักวิทยาศาสตรชาว
์
อังกฤษบุคคลแรกที่
แสดงให้เห็ นวา่
ความรอนเป็
น
้
พลังงานรูปหนึ่ง
สารส่วนใหญเมื
่ ไดรั
่ อ
้ บความรอนจะ
้
ขยายตัว เนื่องจากขณะทีอ
่ นุ ภาคมีการสั้ น
สะเทือนเร็วขึน
้ มันจะผลักกันและกันให้แยก
หางออกไป
ก๊าซและของเหลวส่วนใหญ่
่
ขยายตัวไดมากกว
าของแข็
ง เพราะโมเลกุลมี
้
่
พลังงานทีส
่ ามารถทาลายแรงยึดเหนี่ยวระหวาง
่
ดกัน
าของแข็
งตางชนิ
โมเลกุลไดมากกว
่
่
้
ขยายตัวดวยอั
ตราเร็วตางกั
น
้
่
ความจุความร้อน….

ถาให
มาณเทากั
2
้
้ความรอนปริ
้
่ นแกสาร
่
ชนิดทีแ
่ ตกตางกั
น ปริมาณอุณหภูมท
ิ ี่
่
เปลีย
่ นแปลงไปจะแตกตางกั
นนั่นแสดง
่
วา่ สารทัง้ 2 ชนิดมีความจุ ความร้อน
(thermal capacity) หรือความจุความร้อน
เช่น น้ า กับ น้ ามัน มีความจุ
จาเพาะ
(specific
น.
่
ความร้
อนจาเพาะ
แตกต่heat
างกันcapacity) ตางกั
นา้
นา้ มัน

ความจุความร้อนที่แตกต่างกันของพื้นดินและทะเล ทา
ให้เกิดเป็ นลมทะเลพัดเฉื่ อย ๆ ในตอนกลางวัน พื้นดินร้อนเร็ ว
กว่าน้ าทะเล อากาศอุ่นเหนือพื้นดินจะลอยขึ้นและอากาศที่เย็น
กว่าจากทะเลก็พดั เข้ามาแทนที่
เทอรมอมิ
เตอร ์
์
(thermometer) เป็ น
เครือ
่ งมือวัดอุณหภูม ิ
ขางในบรรจุ
้
ของเหลวซึง่
ขยายตัวเมือ
่ ไดรั
้ บ
ความรอน
้ หรือมีเส้น
ลวดทีต
่ านทานต
อ
้
่
กระแสไฟฟา ซึง่ จะ
การถ่ายเทความร้อน
ความรอนสามารถถ
ายเทจากที
ห
่ นึ่งไปยัง
้
่
อีกทีห
่ นึ่งได้ โดยการพา
การพาความร้
อน (convection)
การน
า และการแผ
รั
่ งเป็สีนวิธีหลักใน
การถ่ายเทพลังงานความร้อนในของเหลวและก๊าซ
เมื่อของเหลวและก๊าซได้รับความร้อน ส่ วนที่อยู่
ใกล้แหล่งความร้อนจะขยายตัวและมีความ
หนาแน่นน้อยกว่า ดังนั้นมันจึงเคลื่อนที่ข้ ึน
ของเหลวที่เย็นกว่าและหนาแน่นมากกว่าจะจมลง
การเคลื่อนที่เช่นนี้ เรี ยกว่า กระแสการพาความ
ร้ อน
การนาความ
ร
อน
้
 การนาความร้อน (conduction) เป็ นการถายเท
่
ความรอนที
เ่ กิดขึน
้ ในของแข็ง อนุ ภาคทีอ
่ ยู่
้
ใกลแหล
งความร
อนมากที
ส
่ ุดจะมีพลังงาน
้
่
้
เพิม
่ มากขึน
้ อนุ ภาคเหลานี
่ ้จะสั่ นสะเทือนและ
ส่งผานพลั
งงานปริมาณหนึ่งแพรกระจาย
่
่
ความรอนไปทั
ว่ สาร
้
โลหะ เป็ นตัวนาความร้อน (conductior) ทีด
่ ี
เพราะโลหะมีอเิ ล็กตรอน ซึง่ เคลือ
่ นทีอ
่ ยาง
่
อิสระพรอม
้ ๆ กับการสั่ นสะเทือนของอนุ ภาค
จะนาพลังงานความรอนเคลื
อ
่ นทีไ่ ปรอบ ๆ
้
อยางรวดเร็วกวาการสั่ นสะเทือน สารทีน
่ า
รังสีการแผ่
ความร
อน
้
รงั สี (radiation)
การแผ่
คือพลังงานเคลื่อนที่ ไป
ในรูปของคลื่นแม่เหล็ก
ไฟฟ้ า การแผ่รงั สีไม่ได้
ขึน้ อยู่กบั การเคลื่อนที่
ของอนุภาค การแผ่รงั สี หิมะสะท้อนการแผ่รังสี ของดวงอาทิตย์
เป็ นวิธีเดียวเท่านัน้ ที่
พลังงานสามารถข้าม
ผ่าน สุญญากาศ แต่
ขวด
สุขวดสุ
ญญญากาศ
ญากาศ (vacuum flask) เป็ นภาชนะสาหรับเก็บรักษาของเหลวให้
มีอุณหภูมิคงที่ ทาด้วยภาชนะแก้ว 2 ชั้นซ้อนกันอยู่ โดยมีช้ นั สุ ญญากาศคัน่
ระหว่างกลาง ชั้นสุ ญญากาศจะป้ องกันไม่ ให้เกิดการถ่ายเทความร้อนโดย
การนาและการพา พื้นผิวที่มนั วาว จะช่วยลดปริ มาณการถ่ายเทความร้อน
โดยการแผ่รังสี
.กัมมันตภาพรังสีี.

สสารทุกชนิดประกอบด้วย
อนุภาคที่เรียกว่า อะตอม
(atom)ทุกอะตอมจะ มีนิวเคลียส
บรรจุอยู่ นิวเคลียส
(nucleus)ประกอบด้วย โปรตอน
(proton) และ นิวตรอน (neutron)
นิวเคลียสบรรจุพลังงาน
มหาศาลเรียกว่า พลังงาน
เมือ
่ สารอยูในภาวะกั
มมันตภาพรังสี แสดงวามั
่
่ นไม่
เสถียร (unstable) อะตอมจะกลับมาเสถียรไดอี้ กเมือ่
สูญเสี ยพลังงานนิวเคลียรบางส
์
่ วนออกมาพรอม
้
กับการแผรั
่ งสี
ชนิดของรังสี ทแ
ี่ ผอะตอมปล
อยออกมา
มีทง้ั
่
่
แอลฟา (alpha) บีตา (beta) หรือ แกมมา (gamma) สอง
ชนิดแรกเป็ นกระแสของอนุ ภาค ชนิดสุดทายท
า
้
ให้เกิดรังสีแกมมา (gamma ray) ซึง่ เป็ นรูปหนึ่งของ
คลืน
่ แมเหล็กไฟฟาทีม
่ พ
ี ลังงานมหาศาล
อนุภาคแอลฟา คือ
กลุมของโปรตอน
2
่
ตัวและนิวตรอน 2 ตัว
อนุภาคบีตา
คือ อิเล็กตรอนทีม
่ พ
ี ลังงานสูง
มาก ซึง่ ถูกปลอยออกมาเมื
อ
่ นิวตรอนใน
่
นิวเคลียสปลอยกั
มมันตภาพรังสี
่
วอักษรกรี กเป็นี้ในช้แทนชนิ
างกั้ นาทีม
รังสีแตักมมา
คลืน
่ ดของรั
แมเหล็
ไฟฟ
่ ี
่ งสี ที่แกตกต่
พลังงานสูงมากมันเคลืน
่ ทีด
่ วยความเร็
วแสง
้
ในโรงงานอุตสาหกรรม ใน
การแผรั
่ งสี ตรวจสอบความ
หนาของแผนกระดาษและ
่
พลาสติก โดยการวัดปริมาณ
รังสี บต
ี า
ในโรงพยาบาล แพทยจะใช
์
้
วิธก
ี ารเรดิโอแอกที ฟ เท
รซิง (radioactie tracing) เพือ่
ติดตามสารผานทางร
างกาย
่
่

หลังจากทีป
่ ลอยอนุ
ภาคออกไปแลวนิ
่
้ วเคลียสจะ
กลายเป็ นนิวเคลียสของธาตุใหม่ สิ่ งนี้เรียกวา่
การสลายตัวของสารกัมมันตรังสี (radioactive decay)
ถาธาตุ
ใหมยั
้
่ งไมเสถี
่ ยร กระบวนการสลายตัวก็
ยังคงดาเนินตอไปจนกว
าจะได
อะตอมที
่
่
่
้
นิวเคลียสเสถียร
การหาอายุวัตถุโบราณ
การตรวจสอบอายุวต
ั ถุดวยธาตุ
คารบอน
(carbon
้
์
dating)
เป็ นวิธค
ี านวณ หาเวลาทีผ
่ านมาตั
ง้ แตสิ่ ่ งมีชว
ี ต
ิ
่
ไดตายลง
สิ่ งมีชว
ี ต
ิ ทุกชนิดจะมีธาตุคารบอน
-14
้
์
มาณเล็กน้อย ธาตุคารบอน
อยูในปริ
-14 จะ
่
์
สลายตัวปลอยกั
มมันตภาพรังสี เราสามารถ
่
คานวณหาอายุของซากทีเ่ หลืออยูได
่ โดยการ
้
วัดปริมาณรังสี ทย
ี่ งั คงถูกปลอยออกมา
่
อันตราย
สารกัมมันตรังสี จะถูกขนส่ งมาในภาชนะที่ทาด้วยแผ่นตะกัว่ หน้าเพื่อ
..พลังงานนิวเคลียร..์
เราสามารถควบคุมพลังงาน
นิวเคลียร์ได้ โดยการควบคุมปฏิกิริยา
นิวเคลียร์ เพื่ผลิตพลังงานสาหรับงาน
อุตสาหกรรมและใช้ในทีพกั อาศัย แต่
พลังงานนิวเคลียร์ ที่ถกู ปล่อยออกมา
จากการระเบิดของอาวุธนิวเคลียร์จะ
สร้างความเสียหายอย่างมหาศาล
น 2 ชนิด คือ
• ปฏิกริ ย
ิ านิวเคลียรแบ
่
์ งออกเป็
นิวเคลียร์ฟิวชัน (nuclear fusion) และ นิวเคลียร์ฟิช
ชัน (nuclear fission) และระหวางที
เ่ กิดนิวเคลียรฟิ
่
์ ว
ชัน นิวเคลียสขนาดเล็ก 2 อนุ ภาคจะรวมเขา้
ดวยกั
น เกิดเป็“ฟินอนุ
ภ
าคที
ม
่
ข
ี
นาดใหญ
ขึ
น
้
จะเกิ
ด
้
่
วชัน คือ การรวมเข้าด้วยกัน”
อุณหภูมส
ิ ูงมาก ๆ และปลอยพลั
งงานออกมา
่
ปริมาณมหาศาล นิวเคลียร์ ฟิวชัน
• นิวเคลียรฟิ
์ ชชันจะ
เกิดขึน
้ เมือ
่ นิวเคลียส
ของอะตอมถูกยิง
ดวยนิ
วตรอน
้
นิวเคลียสจะแตก
นิวเคลียร์ ฟิชชัน
ออก ปลดปลอย
่
“ฟิ ชชัน คือ แยกออกจากัน
นิวตรอนและ
พลังงานมหาศาล
อาวุธนิวเคลียร์
•
อาวุธนิวเคลียร์ (nuclear
weapon) สรางปฏิ
กริ ย
ิ า
้
นิวเคลียรที
์ ไ่ มสามารถ
่
ควบคุมได้ พลังงานถูก
ปลอยออกมาในการ
่
ระเบิดครัง้ ใหญ่ ระเบิด
ปรมาณู (atomic bomb) ใช้
ปฏิกริ ย
ิ านิวเคลียรฟิ
์ ว
ชัน
เครือ่ งปฏิกรณ์นิวเคลียร์
• พลังงานทีป
่ ลอยออกมา
่
จากปฏิกริ ย
ิ าฟิ ชชันทีม
่ ี
การควบคุม สามารถ
นาไปใช้ผลิต
กระแสไฟฟ้า และ
ขับเคลือ
่ นเรือดาน้าและ
เครือ
่ งบินบรรทุ
เครื่อกงปฏิกรณ์ นิวเคลียร์
สั มภาระได้
แบบความดันสู ง
แรง
แรง (force) คือการผลักหรือดึงวัตถุ เมื่อเราเก็บวัตถุ
เราต้องออกแรงกระทากับมัน ถ้าวางวัตถุไว้ ไม่ว่า
จะอยู่ที่ไหนยังมีแรงกระทาต่อวัตถุนัน้ อยู่ แต่แรง
หักล้างกันไปหมดแล้ว แรงสามารถทาให้วตั ถุ
เคลื่อนที่เร็วขึน้ หรือช้าลง หยุดเคลื่อนที่ เปลี่ยน
ทิศทาง หรือเปลี่ยนขนาดรูปร่าง
ประเภทของแรง
แรงที่มองเห็นได้ เช่น การเตะ
า้
ลูกฟุตบอลดวยเท
้
แรงที่มองไม่เห็น เช่น แรง
แมเหล็
ก
่
 แรงที่ตอ
้ งการวัตถุ 2 ชนิดหรื อมากกว่าให้
มาสัมผัสกันเรี ยกว่า แรงสั มผัส (contact
force) แรงบางชนิดไม่จาเป็ นต้องสัมผัส
กับวัตถุแรงที่สามารถกระทากับวัตถุที่อยู่
ไกลออกไปได้ เช่นแรงไฟฟ้ า เป็ นต้น
การวัดแรง


ขนาดของแรงมีหน่วยวัดเป็ นนิวตัน
(newton,N)ซึง่ ตัง้ ชือ
้ ตาม ไอแซก นิวตัน แรง 1
นิวตัน ทาให้ มวบ 1 กิโลกรัมมีความเรง่ 1
เมตร ตอวิ
่ นาที
เครือ
่ งชัง่ สปริง (spring balance)ใช้วัดแรงที่
กระทาในหน่วยของนิวตัน
ปริมาณเวกเตอร์และสเกลาร์ แรงมีทง้ั
ขนาดและทิศทาง วัตถุทม
ี่ ท
ี ง้ั สองนี้
เรียกวา่ ปริมาณเวกเตอร์ (vector quantity)
เช่น ความเรง่ และความเร็ว ปริมาณทีม
่ ี
การรวมแรง

แรงทีก
่ ระทาตอวั
่ ตถุจะมีมากกวา่ 1 เช่น กระดาน
เรือใบ จะมีแรงลม แรงโน้มถวง
่ แรงยกตัว และ
แรงคลืน
่ กระทากับมัน ผลของการรวมเป็ นแรง
เดียวกันเรียกวา่ แรงลัพธ์ (resultant force)
สภาวะสมดุล

ถึงแม้วตั ถุจะไม่เคลื่อนที่กม็ ีแรงกระทาต่อมัน แรงทั้งหมดสมดุลกัน จึง
หักล้างกันไปหมด และอาจกล่าวได้วา่ วัตถุอยูใ่ น สภาวะสมดุล
(equilibrium)
หมุน


การหมุนสิ่ งของรอบ ๆ จุดคงที่ ตองใช
้
้แรงมาทา
ให้หมุน จุดคงทีน
่ ี้เรียกวา่ จุดหมุน (fulcrun ,pivot)
การหมุนสิ่ งของไปรอบ ๆ จุดหมุนเป็ นเรือ
่ งงายถ
า้
่
มีแรงมากระทาทีร่ ะยะหางออกไป
่
แรงทีเ่ ป็ นผลลัพธจากการหมุ
นเรียกวา่ โมเมนต์
์
(moment) หาไดจาก
แรงคูณดวยระยะห
างจากจุ
ด
้
้
่
หมุนไปยังแนวแรง โมเมนตมี
์ หน่วยวัดเป็ น นิว
ตันเมตร (Nm) ทิศทางการหมุนอาจเป็ นตามหรือ
ความยืดหยุ่น

ถามี
ี่ ยูนิ
่ น
้ แรงมากระทากับวัตถุทอ
่ ่งมันอาจจะเปลีย
รูปรางหรื
อขนาดวัตถุบางชนิด เช่น ยางรัดของ
่
สามารถกลับคืนสู่รูปรางเดิ
มได้ เราเรียกวัตถุ
่
เหลานี
่ ้วา่ วัตถุ ยืดหยุ่น (elastic)
ปริมาณการยืดหยุนเป็
นไปตามกฏของฮุก “ถ้าแรง
่
เพิ่มขึน้ ในระดับเท่า ๆ กันจะทาให้มนั ยืดขยาย
ออก” ถาวั
ื ขยายไปไกลกวาขี
้ ตถุยด
่ ดจากัด จะไม่
ยืดหยุนอี
ซึง่ เป็ นไปตามกฏ “ขีดจากัด
่ กตอไป
่
พลศาสตร ์

การศึ กษาเกีย
่ วกับเรือ
่ งแรงซึง่
มีผลตอการเคลื
อ
่ นทีเ่ รียกวา่
่
พลศาสตร์ (dynamics) คาวา่
ความเฉื่ อยและโมเมนตัม ถูก
นามาใช้เพือ
่ อธิบายความยาก
งายของวั
ตถุทง้ั ขณะเริม
่
่
เคลือ
่ นทีแ
่ ละหยุดเคลือ
่ นที่ มี
กฏการเคลือ
่ นที่ (Low of motion)
อยู่ 3 ขอ
ื
้ ผูตั
้ ง้ กฏนี้คอ
กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
 กฏข้อที่ 1ของนิวตัน
ถาไม
มี
้
่ แรงใดมา
กระทากับวัตถุ มัน
จะยังคงอยูนิ
่ ่งหรือ
เคลือ
่ นทีด
่ วยความเร็
ว
้
คงทีเ่ ป็ นเส้นตรง
การทาให้รถบรรทุกเริ่ มเคลื่อนที่ ต้องใช้แรง
เรียกกฏนี้วา่ กฏ ที่สามารถเอาชนะความเฉื่อยของมันได้
ของความเฉื่ อย
กฎการเคลือ
่ นที่
ของนิวตัน
 กฎข้อที่ 2 ของนิวตัน ถามี
้ แรงใดมากกระทา
กับวัตถุ มันจะเปลีย
่ นแปลงการเคลือ
่ นที่
เปลีย
่ นแปลงมากแคไหนขึ
น
้ อยูกั
่
่ บมวลของวัตถุ
และขนาดของแรงลัพธ ์
แรงลมขนาดเท่ากันจะทาให้ใบไม้
เคลื่อนที่ไปได้ไกลกว่าลูกสน
เพราะลูกสนมีมวลมากกว่า
กฎการเคลือ
่ นทีข
่ องนิว
ตัน

กฏข้อที่ 3 ของนิวตัน เมือ่ มีแรงมากระทากับวัตถุ
วัตถุจะออกแรงกระทาทีเ่ ทากั
่ นในทิศทางตรงกัน
ขามแรงแรกเรี
ยกวา่ แรงกิริยา (action)และแรงที่
้
สองเรียกวา่ แรงปฏิกิริยา(reaction)
ความ
เฉื่ อย
 วัตถุจะตอต
ย
่ นแปลงการเคลือ
่ นที่
่ านการเปลี
้
ลักษณะเฉพาะนี้เรียกวา่ ความเฉื่ อย(inertia) ซึง่ ใช้
กับวัตถุทอ
ี่ ยูนิ
่ นที่ ความเฉื่ อยของวัตถุ
่ ่งและเคลือ
ทีอ
่ ยูนิ
่ นทีไ่ ดยาก
ถาวั
่ ่งจะทาให้วัตถุเคลือ
้
้ ตถุ
เคลือ
่ นที่ ความเฉื่ อยจะทาให้มันตองการ
้
เคลือ
่ นทีต
่ อไปเป็
นเส้นตรง เราตองออกแรงจึ
งจะ
่
้
เอาชนะความเฉื่ อยได้
โมเมนตัม
 โมเมนตัม (momenturm) เป็ นการวัดความพยายาม
ของวัตถุในการเคลือ
่ นทีต
่ ามทิศของความเร็ว หา
ไดจากมวลของวั
ตถุคูณดวยความเร็
ว
้
้
เมือ
่ ลูกบอล 2 ลูกชนกัน เช่น ลูกบอลสี ชมพู
และลูกบอลสี ฟ้า ผลรวมของโมเมนตัมหลังชน
ยังคงเทากั
เรียกวา่ กฎ
่ บโมเมนตัมกอนการชน
่
การอนุรกั ษ์โมเมนตัม ดังนั้นเมือ่ ลูกบอลลูกใด
การอนุรกั ษ์
โมเมนตัม
เสี ยโมเมตัมในการชน ลูกถัดมาก็จะไดรั
้ บ
โมเมนตัมในปริมาณเทากั
่ น
ความเสี ยดทาน

เมือ
่ วัตถุทก
ี่ าลังเคลือ
่ นทีส
่ ั มผัสกับวัตถุอก
ี อันหนึ่ง
เช่น เหรียญทีล
่ น
ื่ ไถลไปบนโต๊ะ มันจะเคลือ
่ นทีช
่ ้า
ลง แรงทีท
่ าให้เป็ นเช่นนี้เรียกวา่ แรงเสียดทาน
(friction) พืน
้ ผิวทีข
่ รุขระมากและสั มผัสใกลชิ
้ ดกัน
มากจะมีความเสี ยดทานมาก ความเสี ยดทาน
เกิดขึน
้ ในของเหลวและก๊าซพอ ๆ กับระหวาง
่
ของแข็ง วัตถุใด ๆ ทีม
่ ค
ี วามเสี ยดทานจะรอนขึ
น
้
้
ประโยชน์ของความเสี ยดทาน

ความเสี ยดทานถูกนาไปใช้ประโยชนในบาง
์
สถานการณ ์ เครือ
่ งมือและอุปกรณหลายชนิ
ด
์
ใช้ประโยชนจากความเสี
ยดทาน เช่น ถา้
์
ยางกับพืน
้ ถนนมีความเสี ยดทานน้อยเกินไป
คนขับจะหยุดรถจากการลืน
่ ไถลไปรอบ ๆ
นไม
ยดทาน
้ าและโคลนบนถนนจะลดแรงเสี
ได
่ ้
เพราะมันทางานคล้ายกับสารหล่อลื่น ร่ อง
ที่อยูใ่ นยางจะทาให้น้ าและโคลนไหลผ่าน
ออกไป ดังนั้น ดอกยาง จึงสามารถยึดจับพื้น
ผิวถนนไว้ได้
การลดความเสี ยดทาน

ความเสี ยดทานทีเ่ กิดขึน
้ อยางมากระหว
างชิ
น
้ ส่วน
่
่
ยหายขึน
้ มันจะทา
ของเครือ
่ งจักรจะสรางความเสี
้
ให้เกิดการสึ กหรอและฉี กขาด และพลังงาน
บางส่วนทีต
่ องใช
่ เดินเครือ
่ งจักรให้เคลือ
่ นทีก
่ ็
้
้เพือ
ตองสู
ญเสี ยไปกับความรอน
่ ลด
้
้ เราใช้น้ามันเพือ
ความเสี ยดทาน เพือ
่ มันลืน
่ มากกวาพื
้ ผิวของแข็ง
่ น
ใด ๆ จึงช่วยให้วัตถุลน
ื่ ไถลไปบนวัตถุอน
ื่ ๆ ไดง้ าย
่
โลหะ
น้ามั้เนรียกวา
กวาของเหลวที
ม
่ ค
ี ุณสมบัต ิ เช่นนี
สารหล่อ
่
่
โลหะ
ลื่น (lubricant)
ความเสี ยดทานในอากาศและอวกาศ

แรงต้าน (drag) หรือแรง
ต้านทานของอากาศ (air
resistance) คือแรงเสี ยดทาน
ทีเ่ กิดขึน
้ ระหวางอากาศ
่
และวัตถุใด ๆ ทีก
่ าลัง
เคลือ
่ นทีอ
่ ยูในอากาศ
่
ในอวกาศไมมี
่ อากาศจึง
ไมมี
่ ความเสี ยดทาน
กระสวยอวกาศเมือ
่
เคลือ
่ นทีอ
่ ยูในอวกาศจะ
เพรี ยวลม

เพื่อลดแรงต้านของอากาศ
ยานพาหนะจึงถูกออกแบบให้เพรียวลม
(streamline) รู ปร่ างที่เพรี ยวลมยอมให้
อากาศที่อยูด่ า้ นบนของยานพาหนะไหล
เป็ นเส้นราบเรี ยบ ดังนั้นมันจึงเคลื่อนที่
ไปข้างหน้าได้โดยใช้กาลังขับเคลื่อนไม่
มากนัก
ความเสี ยดทานน้ า
น้ ามีความหนาแน่นมากกว่า
อากาศ ดังนั้นวัตถุที่เคลื่อนไหว
อยูใ่ นน้ าจึงถูกแรงเสี ยดทานต้าน
ไว้มากกว่า ปลาและสัตว์เลี้ยงลูก
ด้วยนมในทะเล เช่น วาฬ จะมี
รู ปร่ างที่เพรี ยวลมตามธรรมชาติ
ซึ่งช่วยลดแรงเสี ยดทานระหว่าง
ตัวมันและน้ าได้
การเคลื่อนที่.
.การเคลือ่ นที่. (motion) เป็ นการศึกษาว่าวัตถุเคลื่อนที่
ไปได้อย่างไร ไม่วา่ จะเป็ นการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์รอบ
ดวงอาทิตย์ หรื อผูเ้ ล่นสโนว์บอร์ดที่กาลังเหิ นอยูใ่ นอากาศ
การเคลื่อนที่ของวัตถุโดยทัว่ ไปจะอธิบายโดยใช้คาว่า
ความเร็ วและความเร่ ง และการเคลื่อนที่จะเปลี่ยนแปลงไปก็
ต่อเมื่อ มีแรงหนึ่งแรงหรื อหลายแรงมากระทากับมันเท่านั้น
อัตราเร็ ว

อัตราเร็ว (speed) เป็ นการวัดความเร็ วของวัตถุที่กาลังเคลื่อนที่ อัตราเร็ ว
เฉลี่ยของวัตถุที่กาลังเคลื่อนที่คานวณหาได้จากระยะทางที่ใช้ในการ
เดินทางหารด้วยเวลา
อัตราเร็ วเฉลี่ย = ระยะทาง (เมตร)
เวลา (วินาที)
อัตราเร็วที่เปลีย่ นไป

อัตราเร็ วของวัตถุที่กาลังเคลื่อนที่สามารถเปลีย่ นจากอัตราเร็ ว
ขณะหนึ่งไปยังอีกขณะหนึ่งได้ เช่น นักวิ่งแขงเมื่อเริ่ มออกตัวที่
จุดเริ่ มต้นจะวิ่งช้าที่สุด และเมื่อใกล้ถึงเส้นชัยเขาจะวิ่งเร็ วที่สุด
อัตราเร็ วของวัตถุขณะใดขณะหนึ่ง เรี ยกว่ อัตราเร็วขณะหนึ่ง
(instantaneous speed)



ความเร็ว (velocity) เป็ นการวัดทิศทางที่วตั ถุกาลังเดินทางไปด้วย
อัตราเร็ วของมัน ดังนั้นความเร็ วจึงเป็ นปริ มาณเวกเตอร์ ความเร็ วของ
วัตถุที่กาลังเคลื่อนที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ถึงแม้วา่ อัตราเร็ วของมัน
จะเท่าเดิมเพราะการเปลี่ยนทิศทางทาให้ความเร็ วเปลี่ยนไป
ความเร็ วมีหน่วยเป็ นเมตรต่อวินาที (m/s)
ความเร็วสั มพัทธ์ (relative velocity) คือ ความเร็ วของวัตถุที่กาลัง
เคลื่อนที่ซ่ ึงปรากฏให้เห็นเมื่อมองจากวัตถุที่กาลังเคลื่อนที่อีกอันหนึ่ง


ความเร่ ง (acceleration) คือความเร็ วที่เปลี่ยนไปของวัตถุ นัน่ คือการ
เปลี่ยนอัตราเร็ วหรื อทิศทางในเวลาที่กาหนด
ความหน่ วง (negative acceleration ,deceleration) คือ การลดลงของ
ความเร็ ว การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ไม่วา่ อัตราเร็ วหรื อทิศทาง หมายถึง
วัตถุอาจมีความเร่ งเพิม่ ขึ้นหรื อมีความหน่วง ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ต่างก็มี
ผลต่อความเร็ ว
รถยนต์พอร์เช่ 911 เทอร์โบ คันนี้ สามารถ
เร่ งจาก 0 -100 km/h ได้ในเวลา 4.5 วินาที
แสดงว่ามีความเร่ งเฉลี่ย 6.2 m/s2
เมื่อวัตถุตกผ่านของเหลวหรื อก๊าซ
ความเร่ งจะลดลงจนกระทัง่ ถึง
ความเร็ วคงที่สูงสุ ด เรี ยกว่า
ความเร็วปลาย (terminal velocity)
เมื่อวัตถุเริ่ มตกลงสู่ พ้นื ความ
เร่ งเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ ว
ยิง่ ตกลงมานานมากขึ้น
ความเร่ งจะน้อยลง
เมื่อหยุดเร่ งก็จะถึงความเร็ วปลาย
แรงดึงดูดของแรงโน้ มถ่วง(gravity) คือแรงทีท
่ า
ให้วัตถุตกลงมาดวยความเร
ง่ แตขณะที
ว่ ต
ั ถุ
้
่
เริม
่ เคลือ
่ นทีจ
่ ะมี ความต้านทาน ซึง่ เป็ น
แรงดันขึน
้ จากก๊าซหรือของเหลวทีว่ ต
ั ถุตก
ผานลงมา
ยิง่ วัตถุตกลงมาเร็วมากยิง่ มีความ
่
ตานทานมาก
จนกระทัง่ แรงตานเท
ากั
้
้
่ บแรงดึง
ลงของน้าหนักวัตถุ ทีจ
่ ุดนี้วต
ั ถุจะไมมี
่ ความเรง่
และถึงความเร็วปลาย
ความเร็วปลายของวัตถุในของเหลวจะช้ากวา่
ในก๊าซ เพราะของเหลวมีความตานทาน
้
มากกวากาซ จึงทาใหแรงสมดุลกันเร็วกวา
การเคลือ่ นทีเ่ ป็ นวงกลม
วัตถุทก
ี่ าลังเคลือ
่ นทีท
่ ก
ุ ชนิดพยายามเดินทาง
เป็ นเส้นตรง แรงทีท
่ าให้วัตถุหมุนเป็ นวงกลมคือ
แรงสู่ศนู ย์กลาง (centripetal force) ซึง่ เป็ นแรงใด ๆ ก็
ตามทีด
่ งึ ดูดวัตถุเขาสู
าง
้ ่ จุดศูนยกลางอย
่
์
สมา่ เสมอ
ไจโรส
โคป
ไจโรสโคป (gyroscope) เป็ นลอที
่ ามารถหมุนได้
้ ส
เร็วมากอยูในกรอบ
การสรางแรงสู
่
้
่ ศูนยกลาง
์
หมายความวากรอบสามารถต
านแรงโน
่
้
้ มถวง
่
ได้ มันสามารถเอียงไดมากโดยไม
ล
้
่ ม
้ แตถ
่ ้าลอ
้
หมุนช้าไจโรสโคปจะลมลง
้
แรงโน้มถ่วง

แรงโน้มถวง
่ งึ ดูดวัตถุเขา้
่ (gravity) คือแรงทีด
หากัน แรงดึงดูดนี้ไมสามารถสั
งเกตเห็ นได้
่
ถาวั
่ งึ ดูดกันจะมีขนาด
้ ตถุใดวัตถุหนึ่งทีด
ใหญมาก
ๆ เช่น ดาวเคราะห ์ บริเวณทีแ
่ รง
่
โน้มถวงมี
ผลเรียกวา่ สนามแรงโน้ มถ่วง
่
(gravitational field) ทัง้ โลกและดวงจันทรมี
์ สนาม
แรงโน้มถวง
่ แตแรงโน
่
้ มถวงของโลกจะ
่
มากกวาดวงจั
นทรเพราะโลกมี
ขนาดใหญ่
่
์
กวามาก
่
แรงโน้ มถ่ วงและมวล
ความแรงของแรงดึงดูดระหวางวั
้
่ ตถุ 2 ชิน
ขึน
้ อยูกั
างวั
่ บระยะหางระหว
่
่ ตถุและขนาด
ของมวลวัตถุทง้ั สอง มวล (mass) คือปริมาณ
ตถุและไมเคยแปรเปลี
ของสสารทีม
่ อ
ี ยูในวั
ย
่ น
่
่
เช่น มะเขือเทศ 2 ผล ตางดึ
งดูดซึง่ กันและกัน
่
แรงโน้มถ่วงของโลก
แรงโน้มถวงหรื
อแรงดึงดูดของ
่
โลกทีก
่ ระทากับวัตถุใด ๆ บนโลก
สามารถสั งเกตเห็นไดเพราะมวลของโลก
้
ใหญมาก
่
แรงโน้มถ่วงและน้ าหนัก
น้าหนัก (weight) คือแรงดึงดูดของโลกทีก่ ระทา
ตถุ วัตถุทอ
ตอมวลของวั
ี่ ยูห
ด
่
่
่ างจากจุ
ศูนยกลางของโลกจะได
รั
์
้ บแรงโน้มถวงของ
่
โลกน้อยลง ดวยเหตุ
นีท
้ ต
ี่ าแหน่งสูงจากโลก
้
(เชน บนภูเขาเราจะมีน้าหนักนอยกวาอยู
จุดศูนยถ
่
์ วง
แรงโน้มถวงมี
ผลตอทุ
่
่ กส่วนของวัตถุแตมี
่
อยูจุ
่ ดหนึ่งทีเ่ สมือนวาน
่ ้าหนักทัง้ หมดของ
วัตถุกระทาอยู่ เรียกจุดนี้วา่ จุดศูนย์ถ่วง
้วต
ั ถุจะอยูใน
(centre of gravity) ทีจ
่ ุดศูนยถ
่
์ วงนี
่
สภาพสมดุล
• เมือ
่ วัตถุเสถียร (stable object)
เอียงมันจะสามารถกลับสู่
ตาแหน่งเดิมไดจุ
้ ดศูนยถ
์ วง
่
เป็ นหัวใจของความเสถียรถา้
วัตถุเอียงแตจุ
งคง
่ ดศูนยถ
์ วงยั
่
อยูบนฐานมั
นจะไมล
า่
่
่ มคว
้
•
วัตถุเสถียร(unstable object) จะมี
จุดศูนยถ
สู
์ วงอยู
่
่ งและมีฐาน
แคบอยางสั
มพันธกั
่
์ น ถาวั
้ ตถุ
โลกและดวงจันทร ์
ขณะทีด
่ วงจันทรโคจร
์
ไปรอบ ๆ โลกแรงโน้ม
ถวงของดวงจั
นทรจะ
่
์
ดึงดูดโลกซึง่ มีผลตอ
่
ระดับน้าทะเลในโลก
ทาให้น้าขึน
้ และลง
บริเวณทีน
่ ้าทะเลขึน
้ สูง
จะมี น้าขึน
้ (high tide) ส่วน
บริเวณใดทีไ่ มมี
้
่ น้าขึน
แรงดัน
• แรงดันมีอยูทุ
่ งจักร
่ กหนทุกแหง่ มันทาให้เครือ
ทางานและมีผลตอสภาพอากาศ
ของแข็ง
่
ของเหลว และก๊าซมีแรงดันกระทาตอพื
้ ผิวทีม
่ น
ั
่ น
สั มผัส
•
แรงดัน คือ เมือ่ แรงกระทากับวัตถุ มันจะออก
แรงดัน (pressure) แรงดันจะกระทากับวัตถุเป็ นมุม
ฉากและความแรงของแรงดันขึน
้ อยูกั
่ บขนาด
ของแรงและพืน
้ ทีท
่ ม
ี่ น
ั กระทา
แรงดันบรรยากาศ (atmospheric pressure) คือ
น้าหนักของอากาศทีก
่ ดลงบนพืน
้ ผิวของโลก
น้าหนักของอากาศทีก
่ ดลงมา แรงดันอากาศจะ
มากทีส
่ ุดเมือ
่ อยูใกล
พื
้ ดินและลดลงเมือ
่ สูงขึน
้
่
้ น
ทีร่ ะดับความสูง 10,000 เมตร เหนือพืน
้ ดิน แรงดัน
อากาศจะตา่ มากราวกับวามี
่ อากาศเบาบางกด
ลงบนวัตถุ อากาศเบาบาง คือ มีก๊าซออกซิเจน
น้อยมาก
แรงดันมีหน่วยวัดเป็ น ปาสกาล (pascal,Pa)
ความดันบรรยากาศมีหน่วยวัดเป็ นมิลลิบาร์
(millibar,mb) สภาพอากาศจะเปลีย
่ นแปลงเมือ
่ แรงดัน
อากาศเปลีย
่ น ความกดอากาศตา่ เป็ นสั ญญาณ
ของสภาพอากาศทีเ่ ลวราย
้ และความกดอากาศ
สูงจะนามาซึง่ อากาศดี
แรงดันในของไหล ของไหล (ของเหลวและ
ก๊าซ) จะเปลีย
่ นแปลงรูปรางไปตามภาชนะที
่
่
อากาศทีอ่ ยูน
่ ภายใจลู
บอลชายหาด
บรรจุ แรงดั
ทีอ
่ กยู
ภายในภาชนะจะดั
นออกมาใน
่
กออกทุกทิศ ทุกทาง ลูกบอลจึง
ทุกทิศผลัทาง
ยังคงพองโต
เครือ่ งจักรไฮดรอ
ลิเครืก่องจักรไฮดรอลิก
•
(hydraulic
machine)เป็ นเครือ
่ งจักรทีไ่ ดรั
้ บกาลัง
จากแรงดันของของเหลว เราไม่
สามารถบีบอัดของเหลวได้ ดังนั้น
ถาคุ
้ ณกดส่วนใดส่วนหนึ่งของมัน
แรงดันจะเพิม
่ ขึน
้ ทัว่ ทัง้ ของเหลว
และของเหลวก็ยงั ไหลไปยังทีอ
่ น
ื่
ๆ
•
เครื่องอัดอากาศ
(pneumatic machine)
ขับเคลือ
่ นดวยแรงดั
น
้
ของก๊าซ ซึง่ ปกติเป็ น
อากาศ อากาศไม่
เหมือนของเหลวมัน
ถูกอัดให้อยูในที
เ่ ล็ก
่
ลงไดและท
าให้มันมี
้
แรงดันเพิม
่ ขึน
้
อุปกรณ์ ดบั เพลิงทางานอย่ างไร
• เครือ
่ งกลทุกชนิดช่วยให้การ
ทางานทีต
่ องออกแรงง
ายขึ
น
้
้
่
โดยการนาแรงพยายามทีต
่ องใช
้
้
มาทางาน และใช้แรงพยายาม
ดวยวิ
ธท
ี ม
ี่ ป
ี ระสิ ทธิมากขึน
้
้
เช่น คาน
เครือ
่ งกลอยางง
่
่ าย
และสกรู เครือ
่ งกลทีซ
่ บ
ั ซ้อน
เช่น สวานและปั
่นจัน
่ ซึง่ สราง
่
้
• การเคลือ
่ นยายวั
ตถุใด ๆ
้
ตองเอาชนะแรงที
่
้
เรียกวา่ โหลด (น้าหนัก)
(load) ซึง่ ก็คอ
ื น้าหนักของ
วัตถุน่น
ั เอง เครือ
่ งกล
อยางง
่ ายจะช
่
่ วยคุณ
ทางานได้ ดวยการน
า
้
แรงพยายาม (effort) มา
ประยุกตใช
่
์ ้อยางมี
ประสิ ทธิภาพมากกวา่
• เราสามารถหาแรงที่
เครือ
่ งกลอยางง
่ ายให
่
้
แรงพยายามคือแรงที่
ใช้ หมุนด้ ามจับ
แรงพยายามที่ให้ แก่ ด้ามจับสร้ างแรงมหาศาล
ที่นี่ ทาให้ ไขควงสามารถเอาชนะโหลด
(นา้ หนัก) จากตะปูควงได้
•
คา
น
คาน (lever) เป็ นไมยาวที
ห
่ มุนรอบจุดคงทีซ
่ ง่ึ
้
เรียกวา่ จุดหมุน (fulcrum) ทาให้ทางานไดง้ าย
่
ขึน
้ คานมี 3 แบบ แตละแบบจะมี
การจัดวางจุด
่
หมุน โหลด (น้าหนัก) และแรงพยายาม
จุดหมุน
แตกต- างกั
น
่ 1
่ คานแบบที
มีจุดหมุนอยู่
แรงพยายาม
ระหวางแรง
่
โหลด(น้ าหนัก
พยายามและ
โหลด
(น้าหนัก)
โหลด (น้ าหนัก) (4 N) จุดหมุน
•
คานแบบที่ 2 มีโหลด
(น้าหนัก) อยูระหว
าง
่
่
แรงพยายามและจุด
หมุน
• คานแบบที่ 3 มีแรงพยายามอยูร่ ะหว่าง
โหลด (น้ าหนัก) และจุดหมุน
แรงพยายาม 1 N
แรงพยายาม
จุดหมุน
โหลด (น้ าหนัก)
• เมือ
่ ลอ
้ (wheel) ไปหมุน
แกนหมุน แรงที่
กระทาตอล
่ อจะ
้
เปลีย
่ นเป็ นแรงทีม
่ ี
ขนาดใหญกว
่
่ าโดย
แกนหมุนยิง่ ลอมี
้
ขนาดใหญกว
่ ามาก
่
แกนหมุนยิง่ หมุนได้
งายมากขึ
น
้
่
เพลา
การหมุนพวงมาลัยทาให้เกิดแรงมากพอสาหรับเพลา
ที่จะทาให้ลอ้ หน้าของรถยนต์หมุนและเลี้ยวได้
รอก
•
รอก (pulley) ช่วยยก
สิ่ งของทีม
่ น
ี ้าหนัก
มาก นิยมใช้ในลิฟท ์
และปั้นจัน
่ สิ่ งของที่
บรรทุกจะอยูติ
่ ดกับ
เชือกซึง่ จะพาดผาน
่
รองล
อ
่
้ 1 ลอ
้ หรือ
มากกวานั
่ ดึงที่
่ ้น เมือ
ปลายเชือกขางหนึ
่ง
้
จะยกสิ่ งของขึน
้ ได้
รอกยิง่ มีลอ้ มากจะยก
สิ่ งของได้ง่ายขึ้น
เหมือนกับว่าน้ าหนัก
ของสิ่ งของกระจายอยู่
บนเส้นเชือกหลาย ๆ
เส้น
สกรู
•
สกรู (screw)
มีแกนหมุนเป็ นแทงและ
่
เส้นทีเ่ ป็ นเกลียว ทางานรวมกั
นคลาย
่
้
กับพืน
้ เอียง ซึง่ พันอยูรอบแกน
่
กระบอก และเส้นเกลียวคือพืน
้ เอียง
เมือ
่ สกรูหมุน จะเปลีย
่ นแรงทีเ่ ราให้ไป
เป็ นแรงทีม
่ ากกวาในแนวเส
่
้ นตรงทา
ให้แกนหมุนเคลือ
่ นทีเ่ ป็ นเส้นตรงเขา้
ไปในวัตถุไดอย
้ างง
่ ายดาย
่
•
เกียร์ (gear) ใช้เพือ่ เปลีย่ น
ความเร็วในเครือ
่ งกลที่
ซับซ้อนชนิดตาง
่ ๆ มากมาย
ตัง้ แตรถยนต
จนถึ
งนาฬิ กา
่
์
มันทางานโดยการเปลีย
่ น
ขนาดของแรงหมุน
• เกียรประกอบด
วยล
อ
์
้
้
ฟันเฟื อง (cog) 2 อันหรือ
มากกวานั
่ หมุน
่ ้น ดังนั้นเมือ
ลอฟั
้ นเฟื องอันหนึ่ง มันจะทา
การทางานของนาฬิกาใช้ระบบ
เกียร์ที่ซบั ซ้อน
ใบพัดเป็ นรู ปแบบง่าย ๆ ของสกรู ใช้สาหรับผลักเรื อให้เคลื่อนที่ผา่ นน้ า
และดึงเครื่ องบินให้ร่อนอยูใ่ นอากาศ
เครื่ องยนต์ให้พลังงานแก่ระบบเกียร์และล้อ ซึ่ งทาให้
บันไดและราวจับของบันไดเลื่อนเคลื่อนที่
งานและกาลัง
•
งาน (work) คือสิ่ งทีเ่ กิดขึน้ เมือ่ แรงทาให้วัตถุ
เคลือ
่ นทีง่ านจะเกิดขึน
้ ก็เมือ
่ วัตถุเคลือ
่ ทีเ่ ทานั
่ ้น
•
การวัดงาน
– งานจะถ่ายเทพลังงานจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง มีหน่วยวัดเป็ น
จูล (joule) งาน 1 จูล เท่ากับงานที่เกิดขึ้น เมื่อแรง 1 นิวตันทาให้วตั ถุ
เคลื่อนที่ไปได้ 1 เมตรตามทิศทางของแรง
กาลัง (power) คือ
อัตราการทางานหรือ
พลังงานทีถ
่ ก
ู ถายเท
มี
่
หน่วยวัดเป็ นวัตต์
(watt)
ในการเคลื่อนย้ายกล่องเป็ นระยะทาง 3 เมตร ใน 1 นาที
จะใช้กาลังเป็ น 2 เท่าของกาลังที่ใช้ในการเคลื่อนกล่อง
ให้ได้ระยะทาง 3 เมตร ใน 2 นาที
การลอย
ทาไมวัตถุบาง
ชนิดจึงลอยอยูในน
ดกลับไมลอย
้าแตบางชนิ
่
่
่
และทาไมจึงมีวต
ั ถุบางชนิดทีส
่ ามารถลอยใน
อากาศไดการท
าความเขาใจเกี
ย
่ วกับหลักการ
้
้
ของการลอย (และการจม) ช่วยให้วิศวกร
สามารถสรางเรื
อโลหะซึง่ หนักกวาน
้า
้
่ ้าแตลอยน
่
ไดและออกแบบเรื
อเหาะและบอลลูนทีส
่ ามารถ
้
ลอยอยูในอากาศได
่
้
• เมือ
่ วางวัตถุในน้า มันจะผลักน้าไปดานข
างหรื
อ
้
้
แทนที่ (displace) น้าบางส่วน น้าตองการที
อ
่ ยู่
้
ดังนั้นระดับน้าจึงสูงขึน
้
ตถุทแ
ี่ ทนทีม
่ น
ั ดวยแรงที
• น้าจะผลักตานวั
เ่ รียกวา่
้
้
แรงยกตัว (upthrust) ถาแรงนี
้มข
ี นาดเทากั
้
่ บ
น้าหนักของวัตถุ วัตถุจะลอย น้าหนักของวัตถุ
และน้าหนักของน้าทีว่ ต
ั ถุแทนทีจ
่ ะเทากั
่ น
หลักของอาร์คมิ ดี สี
•
หลักของอาร์คิมี
ดีส (Archimedes’principle)
กลาวว
า่ แรงยกตัวที่
่
กระทากับวัตถุจะเทากั
่ บ
น้าหนักของของเหลวที่
วัตถุแทนที่ วัตถุจะจมลง
ไปในของเหลว เช่น น้า
และจะยังคงจมอยูต
่ อไป
่
จนกวาแรงยกตั
วของ
่
น้ าถูกแทนที่(ลูกศรสี เหลือง
ขณะที่เรื อลอยต่าลง แรงยก
ตัว(ลูกศรสี แดง)ผลักต้านเรื อ
กลับไป
เมื่อแรงยกตัวตัวของน้ า
เท่ากับน้ าหนักของเรื อ
เรื อจะตั้งอยูบ่ นน้ าและ
ลอยอย่างมัน่ คง
ความหนาแน่น
• วัตถุชนิดหนึ่งอาจจะ
ลอยขณะทีว่ ต
ั ถุชนิด
อืน
่ ทีม
่ ข
ี นาดเทากั
่ น
อาจจะจม วัตถุทม
ี่ ี
ขนาดเทากั
่ นจะมี
น้าหนักตางกั
นถา้
่
ความหนาแน่น
ตางกั
น ความ
่
หนาแน่ น (density) คือ
การวัดปริมาณสารใน
ลูกเหล็กหนักกว่าแอปเปิ้ ลที่มีขนาดเท่ากัน
เพราะลูกเหล็กมีความหนาแน่นมากกว่าสสาร
ที่อยูใ่ นลูกเหล็กอยูช่ ิดติดกันมากกว่าแอปเปิ้ ลลอย
(เฉพาะ) ในน้ า แต่ลูกเหล็กจม
การลอยในอากาศ
กสร้างให้มีหอ้ งเก็บก๊าซฮีเลียม
• อากาศก็เหมือนกับน้า มัน เรืเป็อนเหาะถู
ชุด ๆ แยกกันอยู่ ถ้าห้องให้หอ้ งหนึ่ง
จะผลักกลับไปยังวัตถุดวย
ระเบิดจะสูญเสี ยก๊าซเฉพาะส่วนนั้น
้
แรงทีเ่ รียกวา่ แรงยกตัว
แรงนี้จะมีขนาดเทากั
่ บ
น้าหนักของอากาสทีถ
่ ก
ู วัตถุ
ห้องก๊าซฮีเลียม
ผลักออกไปขาง
ๆ ถาแรง
โครงโลหะทาให้เรื อ
้
้
เหาะคงรู ปร่ างไว้ได้
ยกตัวเทากั
บ
น
า
หนั
ก
ของ
้
่
วัตถุ วัตถุจะลอย แต่
อากาศคอนข
างเบาจึ
งมีวต
ั ถุ
่
้
เพียงไมกี
่ นิดทีล
่ อยอยูใน
่ ช
่
อากาศได้
บอลลูนอากาศ
รอนและเรือเหาะทีบ
่ รรจุกาซ
เรือลอยไดอย
างไร
้ ่
เรือสมัยใหมท
่ าดวย
้
เหล็กกลาซึ
้ ง่ หนาแน่นกวา่
น้ามากถึง
8 เทา่
แตเรื
่ อก็ยงั ลอยอยูได
่ ้
เพราะความหนาแน่นรวม
ของเรือทัง้ ลาน้อยกวา่
ซึง่ เป็ นเพราะเรือกลวง
พืน
้ ทีว่ างทั
ง้ หมดภายในเรือ
่
ทาให้มันมีความหนาแน่น
ความหนาแน่ น
สัมพันธ์ (relativedensity)
ของวัตถุ คือ ความ
หนาแน่นของวัตถุเมือ
เทียบกับความ
หนาแน่นของน้า
ความหนาแน่น
สั มพันธของน
้าเทากั
์
่ บ
1 ดังนั้นวัตถุจะจม ถา้
มีความหนาแนน
ในภาพแสดงความหนาแน่นสัมพัทธ์ของวัตถุ
ชนิดต่าง ๆ โลหะเกือบทุกชนิดหนาแน่นมากกว่าน้ า
เรือ
ในอดีต เรือจะ
แลนได
ต
ยแรงลม
่
้ องอาศั
้
หรือแรงคมตอมาเมื
อ
่ มี
่
การประดิษฐเครื
่ งยนต ์
์ อ
ขึน
้ เราจึงใช้ใบพัดเรือ
ขับเคลือ
่ นเรือให้แลนไป
่
ในน้าได้ เรือรูปแบบ
ใหมล
่ าสุ
่ ด ไดแก
้ ่
เรือไฮโดรฟอยล ์ และ
เรือโฮเวอรคราฟต
ห้องควบคุม
เรื อบรรทุกเคมีภณ
ั ฑ์
เครื่ องยนต์
หางเสื อ
กระโดง
หาง
ใบพัดขับเคลื่อนเรื อ
โฮเวอร์คราฟต์ไปข้างหน้า
ห้องควบคุม
ภาพตัดขวาง
ของขอบยาง
เรือโฮเวอร์ คราฟต์
เรือดาน้า

เรือดาน้า (submarine) สามารถดา
ดิง่ หรือขึน
้ มาทีผ
่ วิ น้าไดโดย
้
การเปลีย
่ นความหนาแน่น
สั มพัทธ ์ มันจะบรรทุกภาชนะ
ขนาดใหญเรี
่ ยกวา่ ถังอับเฉา
(ballast tank) เมือ
่ อากาศถูกขับออก
จากถังและน้าเขามาแทนที
่
้
ความหนาแน่นของเรือดาน้าจะ
เพิม
่ ขึน
้ มันจึงดาดิง่ ลงไป เมือ
่
ตองการขึ
น
้ มาทีผ
่ วิ น้า อากาศ
้
จะถูกสูบเขามาในถังและน้าก็
กล้ องเพอริสโคป (ใช้ ส่องดูภาพเหนือผิวนา้ )
ถังอับเฉาอยู่ระหว่ างลาตัวเรือทั้งสองข้ าง
เรือดาน้ า
การบิน
เกิดขึน
้ ครัง้ แรกเป็ นเวลา
• การบินทีใ่ ช้กาลัง
นับศตวรรษมาแลวและบิ
นอยูได
ยง
้
่ นานเพี
้
12 วินาทีเทานั
่ ้น
เครือ
่ งบินสมัยใหม่
เดินทางดวยความเร็
วเหนือเสี ยง
และ
้
เฮลิคอปเตอรสามารถบิ
นรอนอยู
อากาศได
โดย
์
่
่
้
ไมต
อ
่ นที่
ปี กเครือ
่ งบินและใบพัด
่ องเคลื
้
เฮลิคอปเตอรมี
ู รางพิ
เศษทีช
่ ่ วยให้มันบินได้
์ รป
่
เครือ่ งบินบินได้อย่างไร

มันบินไดเพราะรู
ปราง
้
่
ของปี กส่วนบนของ
ปี กโคงขณะที
่
้
ดานล
ปี ก
างแบนราบ
้
่
นกก็มรี ป
ู รางเช
่
่น
เรียกวา่ แพนอากาศ
(aerofoil)
แรงยก
แรงขับ
แรงโน้ มถ่ วง
แรงต้ าน
แรงขับ ที่ทาใหเครื่ องบินเคลื่อนที่ไปข้างหน้ามาจากเครื่ อยนต์ของ
เครื่ องบินยิง่ เครื่ องยนต์ให้แรงขับมากเท่าไร เครื่ องบินก็บินได้เร็ ว
เท่านั้น
แรงต้ าน หรื อ แรงต้ านทานอากาศ เป็ นอีกแรงหนึ่งที่กระทากับ
เครื่ องบินเป็ นแรงเสี ยดทาน ที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุเคลือ่ นที่ในอากาศ ยิง่
ความเร็ วสูงแรงต้านยิง่ สูง ดังนั้น เครื่ องบินความเร็ วสูงมากจึงต้องมี
รู ปร่ าง เพรียวลม เพื่อลดแรงต้าน
ขณะที่บินอยูใ่ นระดับคงทีแ่ รงยกจะเท่ากับแรงโน้ มถ่ วงและแรงขับจะ
เท่ากับแรงต้ าน เมืออัตราเร็ วคงที่
• เครื่ องบินต้องเคลื่อนที่ข้ ึนและลง ต้องเลี้ยว และเอียง เพื่อให้ทา
เช่นนี้ได้ ปี กและหางของเครื่ องบินจึงต้องมีส่วนของแผงปี ก
เรี ยกว่า ระบบพืน้ บังคับบิน (control) ซึ่งประกอบด้วยปี กเล็กแก้
เอียง (aileron) ที่อยูบ่ นปี กและพืน้ บังคับปรับระดับ (elevator) และ
หางเสื อ(rudder) ที่อยูบ่ นส่ วนหางโดยการใช้ระบบพื้นบังคับบิน
แบบเฉพาะ นักบินจะเพิ่มแรงต้านบนส่ วนนั้นของเครื่ องบิน แรงนี้
จะผลักมันไปยังตาแหน่งใหม่
ปี กเล็กแก้ เอียง
เมื่อเลี้ยวเครื่ องบินจะเอียงเรี ยกว่า การหมุนตัว (rolling)
มันถูกควบคุมโดยปี กเล็กแก้เอียงที่อยูบ่ นปี ก
หางเสื อ
การเลี้ยวซ้ายหรื อขวา เรี ยกว่ การเลีย้ ว (yawing) ถูกควบคุม
โดยหางเสื อทีอยูบ่ นส่ วนหาง
การเชิดหัวขึ้นหรื อปี กหัวลง เรี ยกว่ การปักเงย (pitching)
โดยมีพ้นื บังคับปรับระดับที่อยูบ่ นส่ วนหางคอยควบคุม
พืน้ บังคับ
ปรับระดับ
เครือ
่ งบินแบบตาง
ๆ
่
• เครือ
่ งบินจะมีลก
ั ษณะแบบไหนขึน
้ อยูกั
่ บหน้าที่
ของมันบางเครือ
่ งตองลงจอดบนน
และ
้าได้
้
เฮลิคอปเตอรบางล
าใช
ม
่
น
ี
า
หนั
ก
้
์
้ยกสิ
ลาตัวเครื
่องบิน ่ งของที
แพนหางเครื่อง
หาง
มาก
หางเสื อ
พืน้ บังคับปรับระดับ
ห้ องนักบิน
ทีน่ ั่งผู้โดยสาร
ถังนา้ มัน
อุปกรณ์ เรดาร์
ฐานล้อหลัก
เครื่องยนต์ ไอพ่น
เครื่องบินไอพ่นโดยสาร
ปี กเล็กแก้เอียง
เครื่องบินทะเล สามารถขึน้ จากนา้ และลงจอด
บนนา้ ได้ มันลอยได้ เพราะมีรูปร่ างคล้ ายเรือ
เครื่องบินล่ องหน สามารถหลบหลีกสั ญญาณเรดาร์ ได้
ปี กแผ่ ขยายได้ กว้ าง ถึง 52 เมตร
เฮลิคอปเตอร์ บรรทุกของ
เที่ยวบินแรก
การนาเครือ
่ งบินประสบ
ความสาเร็จเป็ นครัง้ แรก ในปี ค.ศ. 1903
โดยเครือ
่ งบินไฟลเออรวั
์ น ผูออกแบบและ
้
สรางคื
อ สองพีน
่ ้ องตระกูลไรท ์
้
เฮลิคอปเตอร์ สามารถเดินทางไปใน
ทิศทางใดก็ได้ ใบพัดหมุนของมันเป็ นแพน
อากาศ จะให้แรงยกขณะทีใ่ บพัดหมุนไป
รอบ ๆ อยางรวดเร็
วเพือ
่ สรางแรงขั
บ
่
้
ใบพัดจะเอียงไปขางหน
้
้ ามันจะผลักอากาศที่
อยูด
ง ทาให้เฮลิคอปเตอรเคลื
่ นทีไ่ ป
่ านหลั
้
์ อ
• รูปร่ างปี ก เครื่ องบินจะบินได้เร็ วแค่ไหนขึ้นอยูก่ บั รู ปร่ างของ
ปี กและขนาดของเครื่ องยนต์

เครื่องยนต์ (engine) เป็ นเครือ่ งจักรทีเ่ ปลีย่ นพลังงาน
สะสมในเชือ
้ เพลิงไปเป็ นการเคลือ
่ นที่ มันจะ
ปลดปลอยพลั
งงานในเชือ
้ เพลิงโดยการเผาไหม้ ซึง่
่
อาจเกิดขึน
้ ภายนอกเครือ
่ งยนต ์ (การเผาไหม้
ภายนอก (external combustion)) หรือภายในเครือ่ งยนต ์
(การเผาไหม้ภายใน (internal combustion))
 เครือ
่ งยนตแบบแรกสุ
ดเป็ น เครื่องยนต์ไอน้า (steam
์
engine) ถูกประดิษฐขึ
้ เมือ
่ ราว 300 ปี มาแลว
์ น
้ และใช้การ
เครื่องยนต์ไอน้า รุนแรกสุ
ดมีประสิ ทธิภาพตา่ แต่
่
ในศตวรรษที่ 19 เทคโนโลยีตาง
้ มา
่ ๆ พัฒนาขึน
มากและเครือ
่ งยนตไอน
ู นามาใช้ขับเคลือ
่ น
้าก็ถก
์
รถไฟและให้พลังงานแกเครื
่ งจักรในโรงงาน
่ อ
อุตสาหกรรม
กังหัน โรงไฟฟ้าทีท่ นั สมัยหลายแหงยั
่ งคงใช้ไอ
น้า ไอน้าทีม
่ แ
ี รงดันจะหมุน กังหัน (turbine) ขนาด
ใหญซึ
่ ใี บพัดหมุนได้ การหมุนนี้
่ ง่ เป็ นอุปกรณที
์ ม
จะผลิตกระแสไฟฟ้า
การเผาไหม้ภายใน การเผาไหมภายในมี
้
ประสิ ทธิภาพมากกวาการเผาไหม
ภายนอก
่
้
เครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน (internal combustion engine)
เผาไหมส
้ เพลิงและอากาศทีอ
่ ยู่
้ ่ วนผสมของเชือ
ภายในเครือ
่ ง ทาให้เกิดก๊าซรอนซึ
ง่ ตองการที
ว่ าง
้
้
่
มากกวาเชื
้ เพลิงและอากาศ และถูกนามาใช้เพือ
่
่ อ
กอให
่ นที่
่
้เกิดการเคลือ
ไอเสีย ก๊าซบางชนิดทีเ่ กิดจากการเผาไหมเป็
้ น
ก๊าซพิษ มันจะถูกปลอยออกมาทาง
ท่อไอเสีย
่
(exhaust fume) เพือ
่ ลดมลพิษ เครือ
่ งยนตของรถรุ
นใหม
์
่
่
จะมีคะตะลิตก
ิ คอนเวอรเตอร
์
์ (catalytic converter) ซึง่
บรรจุตวั เรงปฏิ
กริ ย
ิ า (catalyst ) ทีส
่ ามารถเปลีย
่ น
่
อัตราเร็วของปฏิกริ ย
ิ าเคมีไดอุ
่ น
้ ปกรณนี
์ ้จะเปลีย
ไอเสี ยทีเ่ ป็ นพิษให้เป็ นก๊าซทีม
่ พ
ี ษ
ิ น้อยลง
•
เครื่องยนต์เบนซิน เครือ่ งยนตของรถส
์
่ วนใหญ่
เผาไหมน
้ ้ามันเบนซิน เครื่องยนต์เบนซิน (petrol
engine) ใช้การเผาไหมภายใน
ในการขับเคลือ
่ น
้
ลูกสูบขึน
้ และลงในกระบอกสูบ ลูกสูบแตละลู
ก
่
จะทางานใน 4 ขัน
้ ตอน เรียกวา่ วงจรการเผา
ไหม้ 4 จังหวะ
1.ลูกสู บเคลื่อนลงดูด
ส่ วนผสมของอากาศและ
เชื้อเพลิงเข้ามาใน
กระบอกสู บ
2.ลูกสู บเคลื่อนขึ้น
กดอัดส่ วนผสมของ
อากาศและเชื้อเพลิง
ทาให้ส่วนผสมร้อน
3.ประกายไฟจากหัว
เทียนลุกไหม้ส่วน
ผสม ก๊าซขยายตัวและ
ดันลูกสู บให้เคลื่อนที่
ลง
4.ลูกสู บเคลื่อนขึ้นอีกครั้ง
ผลักดันก๊าซที่เผาไหม้แล้ว
ซึ่งเหลืออยูใ่ ห้เป็ นไอเสี ย
ระบบส่งกาลัง
• วงจรการเผาไหม้ 4 จังหวะเกิดขึน
้ ใน
กระบอกสูบรถยนตแต
ก ชุดของเพลาและ
์ ละลู
่
เกียรเรี
ซึง่ จะเปลีย
่ น
์ ยกวาระบบส
่
่ งกาลัง
การเคลือ
่ นทีข
่ น
ึ้ และลงของลูกสูบไปเป็ นการ
หมุน
เพือ
่ ใช้หมุนลอรถยนต
ระบบการ
้
์
ทางานนี้จะคลายคลึ
งกันไมว่ าจะขั
บเคลือ
่ นดวย
้
่
้
ลอหน
ง
้
้ าหรือลอหลั
้
• ระบบส่งกาลังของการขับเคลื่อนรถยนต์ด้วย
ล้อหลัง
การเคลือ
่ นทีข
่ น
ึ้ และลงของลูกสูบจะ
เครื่องยนต์ดีเซล ยานพาหนะขนาดใหญและ
่
รถไฟส่วนใหญใช
้ เพลิงดีเซล เครื่องยนต์
่ ้เชือ
ดีเซล (diesel engine) ทางานคลายกับเครือ่ งยนต ์
เบนซิน แตในจั
งหวะแรกมีเพียงอากาศเทานั
่
่ ้นที่
บ อากาศจะถูกกดอัดและ
ถูกพาเขาในกระบอกสู
้
ทาให้รอนจนมี
อุณหภูมส
ิ งู มากในจังหวะที่ 2 ใน
้
จังหวะที่ 3 เชือ
้ เพลิงดีเซลจะถูกดันเขามาใน
้
กระบอกสูบ ซึง่ มันจะรอนมากจนเชื
อ
้ เพลิงเผา
้
ไหมได
ต
ดประกายไฟ
้ โดยไม
้
่ องจุ
้
เครื่องยนต์ไอพ่น (jet engine) เป็ นเครือ่ งยนตเผา
์
เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ต
เป็ นเครือ
่ งยนตไอพ
นชนิ
ด
์
่
หนึ่งมีรป
ู รางแบบง
ายที
ส
่ ุด
่
่
และเร็วทีส
่ ุด
เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน
ไมเร็
ต
่ วเทากั
่ บเทอรโบเจ็
์
แตเงี
้
่
่ ยบกวาและใช
เชือ
้ เพลิงน้อยกวานิ
่ ยมใช้
กับเครือ
่ งบินไอพน
่
โดยสาร
เครื่องยนต์จรวด
เหมือนกับเครือ
่ งยนตไอ
์
พน มันจะใหกาซรอนซึง่
ภาพแสดงภายในเครื่องยนต์ เทอร์ โบเจ็ต
ภาพแสดงภายในเครื่องยนต์ เทอร์ โบแฟน
รถจักรยานยนตและยานพาหนะ
• รถยนต ์
์
อืน
่ ๆบนทองถนนได
เปลี
่ นแปลงวิถช
ี ว
ี ต
ิ
้
้ ย
ของเรา ทาให้เราสามารถเดินทางไปไหน
ตอไหนได
อย
วเมือ
่ ใดก็ไดตามที
เ่ รา
่
้ างรวดเร็
่
้
ตองการ
แตปริ
้
่ มาณยานพาหนะที่
เพิม
่ ขึน
้ ก็สรางปั
ญหามลพิษและทาให้
้
การจราจรคับคัง่ ผูผลิ
้ ตรถยนตพยายาม
์
อยางต
อเนื
่ ะพัฒนารถยนตให
่
่ ่องทีจ
์ ้เป็ นมิตร
กับสิ่ งแวดลอมมากขึ
น
้
้
เทคโนโลยีรถยนต ์
รถยนตคั
้ เมือ
่ ประมาณ
์ นแรกประดิษฐขึ
์ น
ๆ วิง่ ไดช
120 ปี มาแลว
้ ้า เสี ยงดัง
่
้ รถรุนแรก
ไมแข็
ศวกรและนัก
่ งแรง และอันตราย ตอมาวิ
่
ออกแบบไดศึ
้ กษาการทางานของรถยนตอย
์ าง
่
ลึกซึง้ รวมไปถึงการพัฒนามาชิน
้ ส่วนทีส
่ าคัญ
ตาง
ๆ
่
กาลังของเครื่องยนต์ เครือ่ งยนตเผาไหม
์
้
ภายในจะเผาไหมเชื
้ เพลิงเบนซินหรือดีเซลเกิด
้ อ
ก๊าซไปดันลูกสูบให้เคลือ
่ นทีข
่ น
ึ้ และลงภายใน
กระบอกสูบ การเคลือ
่ นทีเ่ ช่นนี้จะสรางก
าลังของ
้
รถจักรยานยนต ์
รถจักรยานยนตและรถยนต
มี
์
์
ลักษณะรวมเหมื
อนกันหลายอยาง
ถึงแมว
่
่
้ า่
รถจักรยานยนตจะไม
ต
ยล
์
่ องการดฟเฟอเรนเชี
้
เพราะเบาและคลองตั
วกวา่
่
ระบบส่งกาลัง (transmission) คือ ระบบของเกียร ์ (gear)
ซึง่ ทาหน้าทีถ
่ ายทอดก
าลังของเครือ
่ งยนตไปยั
ง
่
์
ลอเกี
่ งยนต ์
้ ยร ท
์ าจากลอฟั
้ นเฟื อง กาลังของเครือ
จะหมุนกานลู
กสูบทีเ่ รียกวา่ เพลาอินพุต ซึง่ อยูติ
้
่ ด
ลอฟั
้ นเฟื องชุดหนึ่ง ลอฟั
้ นเฟื องชุดนี้จะหมุนลอ
้
ฟันเฟื องอีกชุดหนึ่งซึง่ อยูติ
กสูบอีก
่ ดกับกานลู
้
อันหนึ่งหรือเพลาเอาตพุ
์ ต เพลาเอาตพุ
์ ตก็จะหมุน
เพลาขับเคลือ
่ นซึง่ อยูติ
่ ดกับลอ
้
ดิฟเฟอเรนเชียล (differential) คือส่วนทีส่ าคัญของ
ล้อด้านในเคลื่อนไปได้ระยะทางสั้นกว่าล้อด้านนอก
ระบบส่งกาลังของรถยนต ์ เป็ นระบบของเกี
ยรบน
์
เพลาซึง่ ยอมให้ลอหมุ
นทีค
่ วามเร็วตาง
้
่ ๆ กันสิ่ งนี้
เป็ นสิ่ งจาเป็ นสาหรับการเลีย
้ วเมือ
่ ลอด
้ านนอก
้
ระบบกันสะเทือน (suspension)
ประกอบดวย
้ 2 ส่วน คือ สปริงและแดม
เปอร ์ สปริงกดอัดและยืดขยายออก
ขณะทีล
่ อเคลื
อ
่ นทีไ่ ปบนถนนขรุขระ
้
แดมเปอร ์ จะชะลอการทางานของ
สปริง เพือ
่ ไมให
่ ้คนขับกระเดง้
กระดอน
เบรกหรือห้ามล้อ รถยนตและ
์
รถจักรยานยนตใช
์ ้ จานเบรก (disc
brake) เมือ
่ แป้นเบรกถูกกด น้ามันใน
เบรกจะถูกดันลงไปในทอบั
่ งคับให้ผา้
หน่วยของการวัด
การวัดสิ่ งตาง
ๆ เป็ นสิ่ งทีส
่ าคัญทีส
่ ุดอยาง
่
่
หนึ่งของวิชาวิทยาศาสตร ์ การวัดมีระบบ
หลักอยู่ 2 ระบบคือ อิมพีเรียล (ระบบ
อังกฤษ) และเมตริก ระบบอิมพีเรียลเป็ น
ระบบทีเ่ กาแก
มาก
เริม
่ ใช้ราวศตวรรษที่ 12
่
่
หรือกอนหน
่
้ านั้นระบบเมตริกนามาใช้ในฝรัง่
เศลในทศวรรษ 1790 เป็ นระบบทีใช้งาน
งายเพราะมี
พน
ื้ ฐานจากการนับระบบ
่
เลขฐานสิ บ-ระบบทศนิยม