งาน (W) = แรง (F) x ระยะทางตามแนวแรง (s)
W = งาน มีหน่วยเป็น จูล (J) หรือนิวตัน - เมตร (Nm)
F = แรง มีหน่วยเป็น นิวตัน (N)
S = ระยะทาง มีหน่วยเป็น เมตร (m)
*เนื่องจากงานเป็นผลของแรงที่กระทำต่อวัตถุแล้วทำให้วัตถุเคลื่อนที่ตามแนวแรง
ดังนั้น งาน จะขึ้นอยู่กับ แรง และ ระยะทาง ที่วัตถุเคลื่อนที่ตามแนวแรง
งาน (W) = พื้นที่ใต้กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรงและระยะทาง
กำลัง (Power) คือ ปริมาณงานที่ทำได้ในหนึ่งหน่วยเวลา
กำลัง (P) = งานที่ทำได้ (W) / เวลาที่ใช้ (t)
P = กำลัง มีหน่วยเป็น วัตต์ (Watt)
W = งานที่ทำได้ มีหน่วยเป็น จูล (J)
t = เวลาที่ใช้ มีหน่วยเป็น วินาที (s)
พลังงาน (Energy) เป็นสมบัติอย่างหนึ่งของระบบ ที่บ่งถึงขีดความสามารถในการทำงาน พลังงานมีหลายรูปแบบ เช่น พลังงานเคมี พลังงานกล พลังงานไฟฟ้า เป็นต้น
ในทางฟิสิกส์จำแนกพลังงานออกเป็น 2 ประเภท
1. พลังงานจลน์ (K.E. - Kinetic Energy) เป็นพลังงานที่อยู่ในวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่
Ek = พลังงานจลน์ของวัตถุ มีหน่วยเป็น จูล (J)
m = มวลของวัตถุ มีหน่วยเป็น กิโลกรัม (kg)
v = ความเร็วของวัตถุ มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที (m/s)
*ถ้าเราทำให้วัตถุที่กำลังเคลื่อนที่อยู่นั้นไปทำงานอย่างหนึ่ง ปริมาณงานที่ทำได้ทั้งหมดจะเท่ากับพลังงานจลน์ของวัตถุที่เปลี่ยนไป
W = Ek2 - Ek1
W = ปริมาณงานที่ทำ มีหน่วยเป็นจูล (J)
Ek1 = พลังงานจลน์ ณ เริ่มต้น มีหน่วยเป็นจูล (J)
Ek2 = พลังงานจลน์ ณ สิ้นสุด มีหน่วยเป็นจูล (J)
2. พลังงานศักย์ (P.E. – Potential Energy) เป็นพลังงานที่สะสมอยู่ในวัตถุ แบ่งเป็น
2.1 พลังงานศักย์โน้มถ่วง (EP) มีขนาดเท่ากับงานที่ใช้ในการเปลี่ยนตำแหน่งความสูงของวัตถุจากพื้นล่าง
EP = mgh
EP = พลังงานศักย์โน้มถ่วง มีหน่วยเป็นจูล (J)
m = มวลของวัตถุ มีหน่วยเป็นกิโลกรัม (kg)
g = ค่าแรงโน้มถ่วง มีค่าประมาณ 10 m/s2
h = ความสูงระยะห่างจากระดับอ้างอิง มีหน่วยเป็นเมตร (m)
2.2 พลังงานศักย์ยืดหยุ่น (EP) เป็นพลังงานที่มีอยู่ในวัตถุที่มีความยืดหยุ่น เช่น หนังยาง สปริง ฯลฯ
F = ks
F = แรงยืดหยุ่นสปริง มีหน่วยเป็น นิวตัน (N)
k = ค่าคงตัวของสปริง มีหน่วยเป็น นิวตัน/เมตร (Nm)
s = ระยะยืดของสปริง มีหน่วยเป็น เมตร (m)
EP = พลังงานศักย์ยืดหยุ่น มีหน่วยเป็น จูล (J)
k = ค่าคงตัวของสปริง มีหน่วยเป็น นิวตัน/เมตร (Nm)
s = ระยะยืดของสปริง มีหน่วยเป็น เมตร (m)
กฏการอนุรักษ์พลังงาน
พลังงานรวมของระบบ คือ ผลรวมของพลังงานศักย์และพลังงานจลน์ของระบบ
กฏการอนุรักษ์พลังงาน กล่าวว่า “พลังงานรวมของระบบจะไม่สูญหายไปไหน แต่อาจเปลี่ยนจากรูปหนึ่งไปเป็นอีกรูปหนึ่งได้”
Eเริ่มต้น = Eสิ้นสุด
เครื่องกล
ประสิทธิภาพของเครื่องกลหรืออุปกรณ์ = งานที่ได้รับจากเครื่องกลหรืออุปกรณ์ / งานที่ให้กับเครื่องกลหรืออุปกรณ์
ประสิทธิภาพของเครื่องกลหรืออุปกรณ์ = 1 หมายถึง ไม่มีการสูญเสียพลังงาน ประสิทธิภาพ 100%
ประสิทธิภาพของเครื่องกลหรืออุปกรณ์ < lang="TH">หมายถึง มีการสูญเสียพลังงาน ประสิทธิภาพน้อยกว่า 100%
*หากคิดเป็นร้อยละให้นำ ประสิทธิภาพของเครื่องกลหรืออุปกรณ์ x 100
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น