ชุดกิจกรรมรายวิชา ว 30201 ฟ wสิกส์ 1 หน...

1

ชดกจกรรมรายวชา ว30201 ฟสกส 1 หนวยการเรยนร แรงและกฎการเคลอนท

เลมท 1 แรง

ก



ค าน า

ชดกจกรรมการเรยนรรายวชา ว30201 ฟสกส 1 หนวยการเรยนร แรงและกฎการเคลอนท

ชนมธยมศกษาปท 4 โดยใชเทคนค 5E มทงหมด จ านวน 7 เลม จดท าตามสาระการเรยนรและ

มาตรฐานการเรยนร กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตรหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน

พทธศกราช 2551 เลมนเปนเลมท 1 เรอง แรง มวตถประสงคเพอใชเปนสอในการจดการเรยนรและ

เพอพฒนาผลสมฤทธทางการเรยนของนกเรยนชนมธยมศกษาปท 4 และผทสนใจ ซงผเรยนสามารถ

เรยนรและปฏบตกจกรรมดวยตนเอง มการเรยนรอยางเปนล าดบขนตอน สรางองคความรไดดวยตนเอง

มกจกรรมการเรยนทเปดโอกาสให นกเรยนไดแลกเปลยนความรและสงเสรมทกษะการคด เกดความร

ความเขาใจตามจดประสงคการเรยนร

ผจดท าหวงเปนอยางยงวาชดกจกรรมน จะเปนประโยชนแกผเรยน และครผสนใจ

ในการจดการเรยนการสอนรายวชา ว30201 ฟสกส 1 หนวยการเรยนร แรงและกฎการเคลอนท

ไดเปนอยางด

อมพวน ศรแผลง

ข



สารบญ

เรอง หนา

ค าน า ก

สารบญ ข

แผนผงการจดชนเรยน ค

ค าแนะน าการใชชดกจกรรมส าหรบคร ง

ค าแนะน าการใชชดกจกรรมส าหรบนกเรยน จ

แบบทดสอบกอนเรยน 1

มาตรฐานการเรยนร/ผลการเรยนร/จดประสงคการเรยนร 5

สาระส าคญ 6

กจกรรมการเรยนร 7

ขนท 1 สรางความสนใจ (engagement) 7

ขนท 2 ส ารวจและคนหา (exploration) 8

ขนท 3 อธบายและลงขอสรป (explanation) 17

ขนท 4 ขยายความร (elaboration) 18

ขนท 5 ประเมน (evaluation) 25

แบบฝกกจกรรมท 1.1 25

แบบทดสอบหลงเรยน 27

บรรณานกรม 30

ภาคผนวก 31

เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน 32

แนวทางการบนทกผลการท ากจกรรมท 1.1 33

แนวทางการบนทกผลการท ากจกรรมท 1.2 34

เฉลยแบบฝกกจกรรมท 1.1 36

เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน 42

ค



แผนผงการจดชนเรยน

การจดชนเรยนในการจดการเรยนโดยชดกจกรรมการเรยนรรายวชา ว30201 วชาฟสกส 1

หนวยการเรยนร แรงและกฎการเคลอนท ชนมธยมศกษาปท 4 โดยใชเทคนค 5E เพอใหเปนไป

อยางมประสทธภาพ ครควรจดทนงดงตอไปน

โดยแบงนกเรยนแบบคละความสามารถเกง กลาง ออน กลมละ 6 – 7 คน เพอใหนกเรยน ไดชวยเหลอกนโดยกลมทแบงก าหนดเปนกลมถาวรตลอดการเรยนในหนวยการเรยน เรอง แรง และกฎการเคลอนท

กระดาน / จอแสดงภาพ

กลมท 1

โตะคร/โตะสาธตการทดลอง โตะคอมพวเตอร

ตเกบอปกรณการทดลอง ตเกบอปกรณการทดลอง

กลมท 2 กลมท 3

กลมท 4 กลมท 5 กลมท 6

ง



ค าแนะน าการใชส าหรบคร

ครสามารถใชชดกจกรรมการเรยนรราย ว30201 วชาฟสกส 1 หนวยการเรยนรแรง

และกฎการเคลอนท ชนมธยมศกษาปท 4 โดยใชเทคนค 5E ไดดงน

ขนเตรยมการสอน ครควรเตรยมพรอมกอนทจะด าเนนการจดการเรยนการสอนดงน 1. ศกษารายละเอยดในคมอการใชชดกจกรรมเลมน เพอใหเขาใจชดเจน 2. ตรวจสอบความสมบรณของชดกจกรรมและอปกรณการทดลองกอนใชงาน 3. เตรยมสถานท เตรยมหองเรยนใหพรอม 4. จดนกเรยนเปนกลม กลมละ 6 – 7 คน โดยคละความสามารถทางการเรยนเกง ปานกลาง และออน ก าหนดบทบาทและหนาทใหสมาชกในกลม ดงน 4.1 ประธาน ท าหนาทควบคมการท างานกลม 4.2 รองประธาน ท าหนาทอานขอมลหรออธบายปญหาใหสมาชกเขาใจ 4.3 เลขานการ ท าหนาทบนทกขอมลและความคดเหนของสมาชกภายในกลม 4.4 สมาชก ท าหนาทเสนอความคดเหนอยางหลากหลายจากขอมลทไดรบ

ขนด าเนนการสอน 1. จดกจกรรมการเรยนการสอนตามล าดบขนตอนของแผนการจดการเรยนร 2. ขณะทนกเรยนปฏบตกจกรรม ครตองเดนดการปฏบตกจกรรมของนกเรยนแตละกลม อยางใกลชด หากมนกเรยนคนใดหรอกลมใดมปญหาครควรเขาไปใหความชวยเหลอ 3. ตรวจสอบการท ากจกรรมของนกเรยนและสรปบทเรยนรวมกบนกเรยน 4. กรณทนกเรยนท าแบบฝกกจกรรมและแบบทดสอบไมผานตามเกณฑทก าหนดไวตองให นกเรยนศกษาเนอหาและตวอยางจากชดกจกรรมอกครงจนกวาจะท าแบบฝกกจกรรมและ แบบทดสอบผานตามเกณฑทก าหนด

ขนเมอด าเนนการสอนสนสด 1. ตรวจใบกจกรรมตางๆ ในชดกจกรรม ของนกเรยน

2. ประเมนแบบประเมนกจกรรมตางๆ บนทกคะแนน บนทกหลงสอน ถงขอด ขอควร ปรบปรง ขอสงเกตตางๆ

จ



ค าแนะน าการใชส าหรบนกเรยน

ท าแบบทดสอบกอนเรยน จ านวน 10 ขอ

ศกษาจดประสงคการเรยนร

ศกษาสาระส าคญ

ปฏบตกจกรรมตามล าดบใหครบทกขนตอน

ขนตอน

ท าแบบทดสอบหลงเรยน จ านวน 10 ขอ

ขอ

ศกษาผลการเรยนร

ไมผาน รอยละ 80

ศกษามาตรฐานการเรยนร

ผาน รอยละ 80

ศกษาผลการเรยนร

1



แบบทดสอบกอนเรยน

1. ขอใดไมใชความหมายของแรง ก. อ านาจทสามารถเปลยนมวลของวตถได ข. อ านาจทสามารถเปลยนรปรางของวตถได ค. อ านาจทสามารถเปลยนความเรวของวตถได ง. อ านาจทสามารถเปลยนทศทางการเคลอนทของวตถได 2. เดกชายจกออกแรงผลกโตะตวหนงในแนวระดบปรากฏวาโตะอยนงขอใดแสดงเหตผลไดถกตอง ก. แรงทผลกโตะเปนแรงลพธทกระท าตอโตะ ข. แรงทผลกโตะเปนแรงเดยวทกระท าตอโตะ ค. แรงกระท าตอโตะมหลายแรงและแรงลพธมคาเปนศนย ง. แรงกระท าตอโตะมหลายแรงและแรงลพธมคาไมเปนศนย 3. ออกแรงกระท าตอวตถดวยแรงสองแรงถาตองการใหวตถเคลอนทไปทางซายจะตองออกแรงตาม ขอใด ก. ข. ค. ง.

ค าชแจง 1. แบบทดสอบเปนแบบปรนย เลอกตอบ 4 ตวเลอก จ านวน 10 ขอ คะแนนเตม 10 คะแนน เวลา 10 นาท 2. ใหนกเรยนเลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงค าตอบเดยว ท าเครองหมาย กากบาท (X) ลงในกระดาษค าตอบ

2



4. จากรป ทศทางของแรงลพธ คอขอใด ก. ข. ค. ง. 5. สมปองและสมหมายออกแรงกระท าตอวตถกอนเดยวกนโดยสมปองออกแรงกระท าไปทางขวา ดวยแรง 30 นวตนและสมหมายออกแรงกระท าในทศทางเดยวกบสมปองดวยแรง 20 นวตน แรงลพธทสมปองและสมหมายออกแรงกระท าตอวตถมขนาดและทศทางตามขอใด ก. 10 นวตน มทศทางไปทางซาย ข. 10 นวตน มทศทางไปทางขวา ค. 50 นวตน มทศทางไปทางซาย ง. 50 นวตน มทศทางไปทางขวา 6. จากรปตอไปนจงหาแรงลพธ

ก. 5 นวตน ไปทาง F1 ข. 5 นวตน ไปทาง F2 ค. 10 นวตน ไปทาง F1 ง. 10 นวตน ไปทาง F2

F2 = 10 นวตน F1 = 5 นวตน

3



7. จงหาขนาดแรงลพธของแรง 20 นวตน และแรง 15 นวตน เมอแรงทงสองท ามมตอกนศนยองศา ก. 5 นวตน ข. 35 นวตน ค. 45 นวตน ง. 65 นวตน 8. จงหาแรงลพธของแรง 3 นวตน และแรง 4 นวตน เมอแรงทงสองท ามมตอกน 90 องศา

ก. 5 นวตน ไปทางทศตะวนตกเฉยงใต ข. 5 นวตน ไปทางทศตะวนออกเฉยงเหนอ ค. 7 นวตน ไปทางทศตะวนตกเฉยงใต ง. 7 นวตน ไปทางทศตะวนตกเฉยงเหนอ

9. จงหาแรงลพธของแรงสองแรงทมขนาดเทากน 3 นวตน ท ามม 60 องศา ซงกนและกน

มคากนวตน

ก. 5.2 ข. 6.5 ค. 7.8 ง. 8.8

F2 = 4 นวตน

F1 = 3 นวตน

4



37

= 80 นวตน

= 60 นวตน

=100 นวตน

10. จากรป จงหาแรงลพธของแรงสามแรง

ก. 28.3 นวตน ข. 30.5 นวตน ค. 35.4 นวตน ง. 40.0 นวตน

5



1. มาตรฐานการเรยนร

สาระท 4 แรงและการเคลอนท มาตรฐาน ว 4.2 เขาใจลกษณะการเคลอนทแบบตางๆ ของวตถในธรรมชาตมกระบวนการสบเสาะหาความรและจตวทยาศาสตร สอสารสงทเรยนรและน าความรไปใชประโยชน

2. ผลการเรยนร

อธบายแรงและหาแรงลพธของแรงหลายแรงได

3. จดประสงคการเรยนร

3.1 ดานความร อธบายความหมายของแรง แรงลพธและเขยนเวกเตอรแทนขนาดและทศทางของแรงได

3.2 ดานทกษะ/กระบวนการ 1) ทดลองหาขนาดและทศทางของแรงลพธของแรงสองแรงทท ามมกนได 2) ค านวณหาขนาดและทศทางของแรงลพธของแรงสองแรงและแรงหลายแรงได 3.3 ดานคณลกษณะ มจตวทยาศาสตร จรยธรรม คณธรรมและคานยมทเหมาะสม

ชดกจกรรม เรอง แรงและกฎการเคลอนท


6



แรง (force) คอ อ านาจอยางหนงทกระท าตอวตถแลวสามารถท าใหวตถเปลยนสภาพ การเคลอนทหรอเปลยนขนาดและรปรางของวตถได ผลของแรงท าใหเกดการเปลยนแปลงตอวตถ ทถกกระท าดงตอไปน เชน วตถทอยนงเกดการเคลอนท วตถทก าลงเคลอนทจะมความเรวเปลยนไปซงอาจจะมการเปลยนทงขนาดและทศทางอาจจะเพมขนหรอลดลง หรอมการเปลยนทศทาง

แรงเปนปรมาณเวกเตอรจงเขยนลกศรแทนแรงได โดยความยาวของเสนตรงแทนขนาดของแรงและหวลกศรแสดงทศทางของแรง หนวยของแรงในระบบเอสไอ คอ นวตน (N) แรง มหลายชนด ไดแก แรงปฏกรยาในแนวตงฉากกบผวสมผส แรงเสยดทาน แรงตงในเสนเชอก แรงลพธ เปนตน

เมอมแรงสองแรงหรอมากกวามากระท าตอวตถเดยวกน ผลทเกดขนจะเสมอนวามเพยงแรงเดยวกระท าตอวตถ ซงแรงดงกลาวเรยกวา แรงลพธ วธการหาแรงลพธหาได 2 วธ คอ

1. การหาขนาดและทศทางของแรงลพธโดยการสรางรป 2. การหาขนาดและทศทางของแรงลพธโดยการค านวณ

สาระส าคญ

7



ขนท 1 : สรางความสนใจ (engagement)

กจกรรมการเรยนร

ภาพท 1.1 : นกเรยนทดลองออกแรงดงรถรถทดลอง

ทมา : อมพวน ศรแผลง สถานท : โรงเรยนประโคนชยพทยาคม

รถทดลองเคลอนทได

เพราะมแรงมากระท า

ถาออกแรงดงกระท าทศเดยวกนกบทศการเคลอนทของรถทดลอง

จะท าใหรถทดลองเคลอนทเรวขน และเมอออกแรงดงตรงขามกบ

ทศทางการเคลอนทของรถทดลองจะท าใหรถทดลองเคลอนทชา

ลง ศกษาเรองแรงเพมเตมจากกจกรรมตอไปนคะ

นกเรยนคดวารถทดลองเคลอนทไดเพราะ

อะไร และสามารถวดขนาดสงทท าใหรถ

ทดลองเคลอนไดอยางไร

8



ขนท 2 : ส ารวจและคนหา (exploration)

กลมท..........

สมาชกในกลม 1. ..…………………………………………ประธาน 2. ………………………………………………รองประธาน

3. …………………………………………กรรมการ 4. ………………………………………………กรรมการ 5. …………………………………………กรรมการ 6. ………………………………………………กรรมการ 7. …………………………………………เลขานการ

ค าชแจง

ใหนกเรยนแบงกลม กลมละ 6 - 7 คน เลอกประธาน รองประธาน เลขานการ เพอแบง หนาทรบผดชอบศกษา เรอง แรงเสยดทาน แลวใหแตละกลมออกมารบอปกรณการท ากจกรรม จากนนรวมกนท าการทดลอง อภปรายและน าเสนอผลการศกษา

จดประสงค

1. อธบายความหมายแรงยอยและแรงลพธได 2. ท าการทดลองหาขนาดหมายแรงยอยและแรงลพธได

วสดอปกรณ

รายการ จ านวน

1. เครองชงสปรง 2 อน 2. ถงทราย 500 กรม 4 ถง 3. ถงพลาสตก (หหว) 1 ถง

กจกรรม 1.1 เรอง แรงยอยและแรงลพธ

9



ขนตอนการท ากจกรรม

1. น าถงทรายมวล 500 กรม ใสถงพลาสตก แลวใหเครองชงสปรงสองอนเกยวทหหวของถงพลาสตก ดงรป โดยคาทอานไดจากเครองชงสปรงอนทหนงบนทกผลลงในตารางคอลมน และคาทอานไดไดจากเครองชงสปรงอนทสองบนทกผลลงในตารางคอลมน

1. น าถงทรายมวล 500 กรม ใสถงพลาสตก แลวใหเครองชงสปรงหนงอนเกยวทหหว ดงรป อานคาทไดจากเครองชงสปรง บนทกผลลงในตารางคอลมน

2. ท าเชนเดยวกบขอ 1 และขอ 2 แตเพมจ านวนถงทรายเปน 2 ถง , 3 ถง และ 3 ถง ตามล าดบ

ภาพท 1.3 : วธการทดลองใชเครองชงสปรงหนงอนวดขนาดของแรง


ภาพท 1.2 : วธการทดลองใชเครองชงสปรงสองอนวดขนาดของแรง


10



ตารางบนทกผล

จ านวนถงทราย (ถง) ขนาดของแรง (นวตน)

เครองชงสปรงอนท 1


เครองชงสปรง 1 อน

1 2 3 4

ค าถามทายกจกรรม

1. อปกรณใดใชวดขนาดของแรง ……………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………….

2. ขนาดของแรงทอานไดจากการชงโดยเครองชงสปรงอนทหนง และเครองชงสปรง อนทสอง เทากนกบขนาดของแรงทชงโดยเครองชงสปรงหนงอน หรอไม ……………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………….

3. ขนาดของแรง และ ทอานไดจากการชงโดยเครองชงสปรงสองอนมความสมพนธกน อยางไรกบขนาดแรง จากเครองชงสปรงหนงอน

……………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………….

4. แรง , และ แรงใดคอแรงยอยและแรงใดคอแรงลพธ ……………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………….

11



สรปผลการท ากจกรรม

……………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………….

จดประสงค

1. เขยนเวกเตอรแทนขนาดและทศทางของแรงได 2. ท าการทดลองหาขนาดและทศทางของแรงลพธของแรงสองแรงทท ามมตอกนได 3. หาแรงลพธของแรงสองแรงทท ามมตอกนโดยการค านวณหาจากแรงยอยของแรงสองแรงได

ใหนกเรยนแบงกลม กลมละ 6 - 7 คน เลอกประธาน รองประธาน กรรมการ และเลขานการ เพอแบงหนาทรบผดชอบศกษา เรอง การหาแรงลพธของแรงสองแรงทท ามมตอกน แลวใหแตละกลมออกมารบอปกรณการท ากจกรรม จากนนรวมกนท าการทดลอง อภปรายและน าเสนอผลการศกษา

กจกรรม 1.2 เรอง การหาแรงลพธของแรงสองแรงทท ามมตอกน

ค าชแจง

12



วสดอปกรณ

รายการ จ านวน

1. เครองชงสปรง 3 อน 2. เชอกเบา 3 เสน 3. โพรแทรกเตอรแบบครงวงกลม 1 ชด 4. ไมบรรทด 1 อน 5. ปากกาเมจก 2 แทง 6. ดนสอ 1 แทง 8. กระดาษปรฟ 1 แผน

ขนตอนการท ากจกรรม

1. น าปลายขางหนงของเชอกทงสามเสนผกรวมกนไว ปลายทเหลอท าเปนหวงเชอก

ภาพท 1.4 : ออกแรงดงเชอกโดยใชเครองชงสปรง


13



2. ใชเครองชงสปรงทงสามอนเกยวกบหวงเชอกแลวดงเครองชงสปรงทงสามจนปมเชอก

หยดนงโดยทเครองชงสปรงสองอนแรกท ามม เขยนแนวแรงตามแนวของเชอกและบนทกคาของแรง

ทงสาม

3. ท าเชนเดยวกบขอ 2 โดยใหเครองชงสปรงสองอนแรกท ามม และ ตามล าดบ

4. เขยนเวกเตอรแทนขนาดและทศทางของแรงทงสามในแตละกรณลงในตารางบนทกผล

ภาพท 1.5 : เขยนแนวแรงตามแนวของเชอกโดยใชเครองชงสปรงวดขนาดของแรง


ภาพท 1.6 : เขยนแนวแรงตามแนวของเชอกโดยใหเครองชงสปรงท ามม และ ตามล าดบ


14



5. หาแรงลพธของแรงสองแรงทกระท ามมตอกนในขอ 2 และขอ 3 โดยวธสรางสเหลยม

ดานขนาน ความยาวเวกเตอร 1 เซนตเมตร : แรง 1 นวตน


มม (องศา)

ขนาดของแรง (นวตน) แรง แรง แรง แรงลพธ

45 90

ภาพท 1.7 : สรางสเหลยมดานขนานหาขนาดและทศทางของแรงสามแรง


15



เขยนเวกเตอรของแรงของแรงสองแรงทท ามมตอกน 45 องศา และ 90 องศา

45 องศา

90 องศา

16




1. เวกเตอรของแรงลพธจะมขนาดเทากบเวกเตอรของแรงทสามหรอไม และทศทางเปนอยางไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………..

2. เวกเตอรของแรงลพธ ( )และเวกเตอรของแรงทสาม( )มความสมพนธกนอยางไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3. แรงสองแรงเมอท ามม 45 องศา และ 90 องศา ขนาดของแรงลพธทไดเทากนหรอไม เพราะเหตใด ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. สรปผลการท ากจกรรม

…………………………………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………………………….

จากการท ากจกรรม 1.1 และกจกรรม

1.2 รายงานผลกจกรรมไดดงนครบ

ภาพท 1.8 : รายงานผลการทดลอง ทมา : อมพวน ศรแผลง สถานท : โรงเรยนประโคนชยพทยาคม

17



ขนท 3 : ขนอธบายและลงขอสรป (explanation)

จากกจกรรม 1.1 เรอง แรงยอยและแรงลพธ สรปไดวา

1. แรงเปนอ านาจชนดหนงทกระท าตอวตถแลวท าใหวตถจะเปลยนสภาพหรอเปลยนขนาด และรปรางของวตถไดแรงเปนปรมาณเวกเตอร หนวยของแรงในระบบเอสไอ คอ นวตน (N) สญลกษณแทนแรง คอ และอปกรณทใชวดขนาดของแรง คอ เครองชงสปรง

2. แรงยอย คอ แรงทเปนสวนประกอบ และแรงลพธ คอ ผลรวมของแรงยอย

จากกจกรรม 1.2 เรอง การหาแรงลพธของแรงสองแรงทท ามมตอกน สรปไดวา

1. แรงสองแรงทท ามมตอกนหาแรงลพธไดโดยใชเครองชงสปรงและสามารถเขยนเวกเตอรแทนแรงหรอเขยนลกศรแทนแรง โดยความยาวของเสนตรงแทนขนาดของแรง และหวลกศรแสดงทศทางของแรง

2. ออกแรงทมมตางกนจะท าใหขนาดของแรงลพธไมเทากน

ครขออธบายความรเพมเตมจากการท า

กจกรรมการหาแรงลพธของแรงสองแรงทท า

มมตอกนดงนคะ

18



การหาแรงลพธโดยใชทฤษฏสเหลยมดานขนาน

เมอน าแรงสองแรงจากผลการทดลองทไดมาหาแรงลพธดวยวธสเหลยมดานขนานท

ไดเรยนมาจาก หนวยท 1 เรอง บทน า ดงน

1. หาแรงลพธของแรงสองแรงทท ามมตอกนโดยใชทฤษฏสเหลยมดานขนานใหแรง

ทงสองเปนดานประกอบของสเหลยมดานขนาน เสนทแยงมมคอแรงลพธ

หาขนาดจากสมการ

2. หาขนาดของแรงลพธโดยเมอแรงสองแรงท ามมกน 90 องศา โดยกฎของพทาโกรส

หาขนาดไดจากสมการ

3. น าขนาดของแรงลพธของมม 45 องศา และมม 90 องศา ทไดจากการทดลอง

และทไดจากการค านวณตามทฤษฏสเหลยมดานขนานมาหาเปอรเซนตความคลาดเคลอน

ตามสมการ

ขนท 4 : ขนขยายความร (elaboration)

19



แรงทไดจากการทดลองมม 45 องศา และ 90 องศา น ามาหาแรงลพธดวยวธสเหลยม

ดานขนาน ไดดงน

1. มม 45 องศา

2. มม 90 องศา

ภาพท 1.9 : หาแรงลพธดวยวธสเหลยม

ดานขนานเมอแรงสองแรง

ท ามม 45 องศาและ 90 องศา

ทมา : อมพวน ศรแผลง

สถานท : โรงเรยนประโคนชยพทยาคม

20



จากกจกรรมการทดลองการหาแรงลพธของแรงสองแรงทท ามม 45 องศา และ 90 องศาไดผล

จากการทดลอง ดงน มม 45 องศา และมม 90 องศา

เมอหาเปอรเซนตคาความคลาดเคลอนทไดจากการทดลองของ

แรงสองแรงท ามม 45 องศา และ 90 องศา คอ 18.77 % และ 17.83% ตามล าดบ

ซงความคลาดเคลอนเกดจากการขณะทดลองเครองชงสปรงครดกบพนโตะท าใหคาของ

แรงดงทอานไดจากเครองชงสปรงจงเกดความคลาดเคลอน

หลงจากท ากจกรรมการหาแรงลพธของแรงสอง

แรงทท ามมตอกน เพอใหมความเขาใจมากขน

เกยวกบ เรอง แรง ใหนกเรยนรวมกนอภปราย

กบคร ดงนคะ

21



แรง

1. แรง (Force)

แรง คอ อ านาจชนดหนงทจะท าใหวตถเคลอนท แตวตถอาจจะเปลยนสภาพการเคลอนท

หรอไมกไดเปนปรมาณเวกเตอร มทงขนาดและทศทาง แรงมหลายประเภท เชน

1. แรงปฏกรยาในแนวตงฉากกบผวสมผส คอ แรงทผวสมผสกระท าตอวตถในแนวตงฉากกบ

ผวสมผส เขยนแทนดวย “N”

2. แรงเสยดทาน คอ แรงตานการเคลอนทของวตถเปนแรงทเกดขนระหวางผวสมผสของ

วตถ มทศตานการเคลอนท

3. แรงตงในเสนเชอก คอ แรงทถกสงไปตามแนวของเสนเชอกมทศทางตามแนว

การเคลอนทของวตถ

แรงลพธ คอ แรงทเกดจากแรงยอยหลายแรงรวมกน ถาแรงลพธทกระท าตอวตถเปนศนย

วตถจะหยดนง หรอเคลอนทดวยความเรวคงตว

2. วธการหาแรงลพธ

วธท 1 การหาขนาดและทศทางของแรงลพธโดยการสรางรปหรอวธหางตอหว

มวธการดงน

1) เขยนเสนตรงทมลกศรแทนแรงตวแรกตามขนาดและทศทาง โดยความยาวของเสนตรง

แทนขนาดของแรง หวลกศรแทนทศทาง

2) เขยนเสนตรงทมลกศรแทนแรงท 2 ตอจากหวของแรงแรก

3) ลากเสนตรงจากหางลกศรของแรงตวแรกไปยงหวลกศรของแรงตวท 2 ซงจะได

ความยาวแทนขนาด และหวลกศรแทนทศทางของแรงลพธ

4) ถาหวของแรงสดทายไปบรรจบกบทายของแรงตวแรกพอด แรงลพธเปนศนย

22



วธท 2 การหาขนาดและทศทางของแรงลพธโดยการค านวณ มวธการดงน

2.1 การหาขนาดและทศทางของแรงลพธของแรงสองแรง

ลกษณะของแรง วธการหาแรงลพธ

1. แรงยอยมทศทางเดยวกน

(ท ามม องศา)

และ

ทศของแรงลพธจะมทศเดยวกบแรงยอยทม

ขนาดมากทสด

2. แ

รงยอยมทศตรงขามกน

(ท ามม องศา)

และ

ทศของแรงลพธจะมทศเดยวกบแรงยอยทม

ขนาดมากทสด

3. แรงยอยท ามมตงฉากกน

หาขนาดแรงลพธไดจาก

หามมแรงลพธไดจาก

ทศของแรงลพธ คอ ทศของเสนตรงทลากจาก

จดเรมตนไปยงจดสดทาย

4. แรงยอยเอยงท ามมใด ( )


หามมของ

แรงลพธ จาก

0

23



แรง ท ามม กบแนวระดบ

ตวอยาง 1 จากรปจงหาแรงลพธ

ตวอยาง 2 จากรปจงหาแรงลพธ

2.2 การหาขนาดและทศทางของแรงลพธของแรงหลายแรง

การหาแรงลพธของแรงหลายแรง คอ การหาแรงลพธเมอมแรงมากกวา 2 แรง

มวธดงน

1. แตกแรงยอยใหอยบนแกน X และแกน Y หรอแกนตงฉากใดๆ 2 แกน

แรง ท ามม กบแนวระดบ สามารถแยกเปนแรงยอยทตงฉากกนในแนวองคประกอบ

และ จะได และ *** นนคอตดมมเปน cos ***

2. จากนนรวมแรงในแตละแกนใหเปนแรงเดยว

3. แลวน าแรงลพธจากแรงทงสอง มาหาแรงลพธสดทายอกครง

วธท า แรงสองแรงกระท ากบวตถในทศทางเดยวกน

หาแรงลพธไดดงน

นวตน

ตอบ แรงลพธมขนาด 15 นวตน มทศไปทางทศตะวนออก

วธท า แรงสองแรงกระท ากบวตถในทศทางเดยวกน

หาแรงลพธไดดงน

นวตน

ตอบ แรงลพธมขนาด 5 นวตน มทศไปทางทศตะวนออก

24



ตวอยาง 3 จงหาขนาดและทศทางของแรงลพธ ตามรป

วธท า 1. แตกแรงยอยใหอยบนแกน X และแกน Y หรอแกนตงฉากใดๆ 2 แกน


และ

6 นวตน นวตน


นวตน

ดงนน แรงลพธมขนาด 10 นวตน

ตอบ แรงลพธมขนาด 10 นวตน ไปทางทศตะวนตกเฉยงเหนอ ท ามม 53 องศา กบแกน X

ใหนกเรยนท าแบบฝกหด เรอง แรง

เพอประเมนวาตวเองเขาใจมากนอย

เพยงใดคะ

25



1. จงอธบายค าวาแรง

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

2. จงอธบายการหาแรงลพธของแรงสองแรง

ก. ทท ามมตอกนโดยการสรางรป

ข. ทท ามมตอกนโดยการค านวณ

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

แบบฝกกจกรรม เลมท 1

เรอง แรง

คะแนนเตม

10 คะแนน

ไดคะแนน.........

ขนท 5 : ขนประเมน (evaluation)

ค าชแจง : ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปนใหถกตอง (ขอละ 2 คะแนน)

26



3. จงหาแรงลพธของแรงตอไปน โดยวธการวาดรป

ก. 5 นวตน ไปทางทศตะวนออก ข. 3 นวตน ไปทางทศตะวนออกเฉยงเหนอ

ค. 4 นวตนไปทางทศใต ง. 2 นวตน ไปทางทศตะวนตก

1. ก ข ค ง 2. ข ก ค ง

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

4. จงหาผลบวกของแรงสองแรงโดยวธการค านวณของแรง ขนาด 3 นวตน และแรง ขนาด

4 นวตน ซงท ามม ตอกน 0 องศา, 45 องศา และ 90 องศา ตามล าดบ

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

5. จงหาขนาดและทศทางของแรงลพธ

ก. ข.

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

27



แบบทดสอบหลงเรยน

1. เดกชายจกออกแรงผลกโตะตวหนงในแนวระดบปรากฏวาโตะอยนงขอใดแสดงเหตผลไดถกตอง ก. แรงทผลกโตะเปนแรงลพธทกระท าตอโตะ ข. แรงทผลกโตะเปนแรงเดยวทกระท าตอโตะ ค. แรงกระท าตอโตะมหลายแรงและแรงลพธมคาเปนศนย ง. แรงกระท าตอโตะมหลายแรงและแรงลพธมคาไมเปนศนย 2. ขอใดไมใชความหมายของแรง ก. อ านาจทสามารถเปลยนมวลของวตถได ข. อ านาจทสามารถเปลยนรปรางของวตถได ค. อ านาจทสามารถเปลยนความเรวของวตถได ง. อ านาจทสามารถเปลยนทศทางการเคลอนทของวตถได 3. จากรป ทศทางของแรงลพธ คอขอใด ก. ข. ค. ง.

ค าชแจง 1. แบบทดสอบเปนแบบปรนย เลอกตอบ 4 ตวเลอก จ านวน 10 ขอ คะแนนเตม 10 คะแนน เวลา 10 นาท 2. ใหนกเรยนเลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงค าตอบเดยว ท าเครองหมาย กากบาท (X) ลงในกระดาษค าตอบ

28



4. ออกแรงกระท าตอวตถดวยแรงสองแรงถาตองการใหวตถเคลอนทไปทางซายจะตองออกแรงตาม ขอใด ก. ข.

ค. ง. 5. จงหาขนาดแรงลพธของแรง 30 นวตน และแรง 40 นวตน เมอแรงทงสองท ามมตอกนศนยองศา ก. 10 นวตน ข. 30 นวตน ค. 70 นวตน ง. 90 นวตน 6. จงหาแรงลพธของแรง 3 นวตน และแรง 4 นวตน เมอแรงทงสองท ามมตอกน 90 องศา

ก. 5 นวตน ไปทางทศตะวนตกเฉยงใต ข. 5 นวตน ไปทางทศตะวนออกเฉยงเหนอ ค. 7 นวตน ไปทางทศตะวนตกเฉยงใต ง. 7 นวตน ไปทางทศตะวนตกเฉยงเหนอ 7. สมปองและสมหมายออกแรงกระท าตอวตถกอนเดยวกนโดยสมปองออกแรงกระท า ไปทางขวาดวยแรง 50 นวตนและสมหมายออกแรงกระท าในทศทางเดยวกบสมปองดวยแรง 10 นวตน แรงลพธทสมปองและสมหมายออกแรงกระท าตอวตถมขนาดและทศทางตามขอใด ก. 40 นวตน มทศทางไปทางซาย ข. 40 นวตน มทศทางไปทางขวา ค. 60 นวตน มทศทางไปทางซาย ง. 60 นวตน มทศทางไปทางขวา

F2 = 4 นวตน

F1 = 3 นวตน

29



37

= 80 นวตน

= 60 นวตน

=100 นวตน

8. จงหาแรงลพธของแรงสองแรงทมขนาดเทากน 3 นวตน ท ามม 60 องศา ซงกนและกน

มคากนวตน

ก. 5.2 ข. 6.5 ค. 7.8 ง. 8.8 9. จากรป จงหาแรงลพธของแรงสามแรง

ก. 28.3 นวตน ข. 30.5 นวตน ค. 35.4 นวตน ง. 40.0 นวตน 10. จากรปตอไปนจงหาแรงลพธ

ก. 50 นวตน ไปทาง ข. 50 นวตน ไปทาง ค. 150 นวตน ไปทาง ง. 150 นวตน ไปทาง

นวตน F1 = 50 นวตน F1 = 100 นวตน

30



บรรณานกรม

กระทรวงศกษาธการ. (2552). หลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551. กรงเทพฯ : โรงพมพชมนมสหกรณการเกษตรแหงประเทศไทย. นรนด สวรตน. (2554). คมอรายวชาเพมเตมกลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ฟสกส เลม 1. กรงเทพฯ : โรงพมพเพมทรพยการพมพ. อดชาต บวนกยาพนธ. (2540). คมอเตรยมสอบ โครงสรางท 3 ฟสกส ม.4 เลม 2 ว 026 . กรงเทพฯ : ส านกพมพภมบณฑต. . (2553). หนงสอเรยน รายวชาเพมเตม ฟสกส เลม 1 ชนมธยมศกษาปท 4 – 6 กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร. (2553). กรงเทพฯ : โรงพมพ สกสค. ลาดพราว. . (2554). คมอครหนงสอเรยน รายวชาเพมเตม ฟสกส เลม 1 ชนมธยมศกษาปท 4 – 6 กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร. (2554). กรงเทพฯ : โรงพมพ สกสค. ลาดพราว.

31



ภาผนวก

32



เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน

ขอ ค าตอบ 1 ก 2 ค 3 ง 4 ข 5 ง 6 ง 7 ข 8 ข 9 ก 10 ก

33




จ านวนถงทราย (ถง) ขนาดของแรง (นวตน)



เครองชงสปรง 1 อน

1 2.5 2.5 5.0 2 5.0 5.0 9.8 3 7.5 7.5 1.5 4 1.0 1.0 2.0


1. อปกรณใดใชวดขนาดของแรง เครองชงสปรง

2. ขนาดของแรงทอานไดจากการชงโดยเครองชงสปรงอนทหนง และเครองชงสปรง

อนทสอง เทากนกบขนาดของแรงทชงโดยเครองชงสปรงหนงอน หรอไม

ไมเทากนเพราะขนาดแรง และ จะนอยกวา เชน ถงทรายหนงถงจะมแรง

นวตน แรง นวตน และแรง นวตน

3. ขนาดของแรง และ ทอานไดจากการชงโดยเครองชงสปรงสองอนมความสมพนธกน

อยางไรกบขนาดแรง จากเครองชงสปรงหนงอน

แรง จะขนาดเปนสองเทาของแรง และ สอง นนคอ ขนาดแรง คอผลลพธของแรง

4. แรง , และ แรงใดคอแรงยอยและแรงใดคอแรงลพธ

แรง และ คอแรงยอย และแรง คอ แรงลพธ

แนวทางการบนทกผลการท ากจกรรม

กจกรรม 1.1 เรอง แรงยอยและแรงลพธ

34




1. วดขนาดของแรงไดโดยใชเครองชงสปรง

2. ขนาดของแรงทชงโดยเครองชงสปรงหนงอน จะมขนาดเทากบขนาดของแรง ทอานไดจากการชงโดยเครองชงสปรงอนทหนง บวกกบขนาดของแรงทอานได

จากการชงโดยเครองชงสปรงอนทสอง นนคอ 3. แรง และ คอแรงยอย และแรง คอ แรงลพธ


มม (องศา) ขนาดของแรง (นวตน)

แรง แรง แรง แรงลพธ 45 3 3 4.5 4.5 90 5 5 6 6

กจกรรม 1.2 เรอง การหาแรงลพธของแรงสองแรงทท ามมตอกน

เขยนเวกเตอรของแรงของแรงสองแรงทท ามมตอกน 45 องศา และ 90 องศา

35




1. เวกเตอรของแรงลพธจะมขนาดเทากบเวกเตอรของแรงทสามหรอไม และทศทางเปนอยางไร

มขนาดเทากนแตทศทางตรงขามกน

2. เวกเตอรของแรงลพธ และเวกเตอรของแรง มความสมพนธกนอยางไร

เปนเวกเตอรตรงขามกนมขนาดเทากนแตทศทางตรงขามกน

3. แรงสองแรงเมอท ามม 45 องศา และ 90 องศา ขนาดของแรงลพธทไดจะเทากนหรอไม

เพราะเหตใด

ไมเทากน เพราะการออกแรงทมมตางกนจะท าใหขนาดของแรง และขนาด

ของแรง ไมเทากนท าใหขนาดของแรง ซงเปนขนาดของแรงลพธ

มคาไมเทากนดวย


1. ขนาดของแรง มขนาดเทากบขนาดของแรงลพธ และทศทางตรงขามกนเปน

เวกเตอรตรงขามกน

2. หาแรงลพธของแรงสองแรงทท ามมตอกน มขนาด 4.5 นวตน และแรงลพธ

ของมม มขนาด 6 นวตน เพราะการออกแรงทมมตางกนจะท าใหขนาดของแรง

และขนาดของแรง ไมเทากนท าใหขนาดของแรง ซงเปนขนาดของแรงลพธ

มคาไมเทากน

36



1. จงอธบายค าวาแรง

แรงเปนปรมาณเวกเตอรทกระท าตอวตถแลวท าใหวตถเปลยนสภาพการเคลอนทมหนวย

เปนนวตน

2. จงอธบายการหาแรงลพธของแรง

ก. ทท ามมตอกนโดยการสรางรป

การหาแรงลพธโดยการน าแรงยอยมาตอแบบหางตอหวตอเนองจนกระทงครบทกแรงโดย

ความยาวของลกศรแทนขนาดแรง หาแรงลพธ คอ เวกเตอรทลากจากจดเรมตนของแรงยอยแรก

ไปยงหวลกศรของแรงยอยสดทาย

ข. ทท ามมตอกนโดยการค านวณ

ใหน าหางของเวกเตอรแรง ไปตอกบหางของเวกเตอรแรง จากนนสรางรปสเหลยม

ดานขนานโดยลากเสนประเปนดานขนานมาชนกน ลากเสนทแยงมมจากหางของเวกเตอร

และ ไปยงจดทเปนเสนประชนกน ซงเวกเตอรทไดคอเวกเตอรแรงลพธ


หามมของแรงลพธ จาก

เฉลยแบบฝกกจกรรม เลมท 1

เรอง แรง

37



3. จงหาทศทางของแรงลพธของแรงตอไปน โดยวธการวาดรป

ก. 5 นวตน ไปทางทศตะวนออก ข. 3 นวตน ไปทางทศตะวนออกเฉยงเหนอ

ค. 4 นวตนไปทางทศใต ง. 2 นวตน ไปทางทศตะวนตก

โดยการเขยนรปเรยงล าดบตอไปน (1 เซนตเมตร : 1 นวตน)

1. ก ข ค ง

2. ข ก ค ง

38



4. จงหาผลบวกของแรงสองแรงโดยวธการค านวณของแรง ขนาด 3 นวตน และแรง ขนาด

4 นวตน ซงท ามม ตอกน 0 องศา, 45 องศา และ 90 องศา ตามล าดบ

มม 0 องศา


นวตน


ตอบ แรงลพธมขนาด 7 นวตน ท ามม



นวตน

39




ตอบ แรงลพธมขนาด 6.45 นวตน ท ามม



นวตน


ตอบ แรงลพธมขนาด 5 นวตน ท ามม 53 องศา

40



5. จงหาขนาดและทศทางของแรงลพธ ก.



และ

นวตน นวตน



นวตน

ดงนน แรงลพธมขนาด 10 นวตน

ตอบ แรงลพธมขนาด 10 นวตน ไปทางทศตะวนตกเฉยงเหนอ ท ามม 45 องศา กบแกน X

40 N

30 N

10 N

-10 N

41



ข.



และ




นวตน

ดงนน แรงลพธมขนาด 12.63 นวตน

ตอบ แรงลพธมขนาด 12.63 นวตน ไปทางทศตะวนตกเฉยงเหนอ ท ามม

กบแกน X

N

10 N

N

N

-1.53 N

12.54 N

42



เฉลยแบบทดสอบหลงเรยน

ขอ ค าตอบ 1 ค 2 ก 3 ข 4 ง 5 ข 6 ข 7 ง 8 ก 9 ก 10 ง

1



ชุดกิจกรรมรายวิชา ว 30201 ฟ wสิกส์ 1 หน...

Documents