พลังงาน (Energy) เมื่อ E คือพลังงานที่เกิดขึ้น        m คือมวลสารที่หายไป  และc คือความเร็วแสงc = 3 x 10 8 m/s.

งานนำเสนอเรื่อง: "พลังงาน (Energy) เมื่อ E คือพลังงานที่เกิดขึ้น        m คือมวลสารที่หายไป  และc คือความเร็วแสงc = 3 x 10 8 m/s."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 พลังงาน (Energy) เมื่อ E คือพลังงานที่เกิดขึ้น        m คือมวลสารที่หายไป  และc คือความเร็วแสงc = 3 x 10 8 m/s

2 พลังงาน (Energy) รูปแบบของพลังงาน
พลังงาน คือ ความสามารถในการทำงาน เป็นแรงที่ได้จากธรรมชาติ โดยตรงหรือมนุษย์ดัดแปลงมาจากธรรมชาติเพื่อประโยชน์ในด้านต่างๆ พลังงาน มีหน่วยเป็น จูล( J ) รูปแบบของพลังงาน

3 6. พลังงานกล (Mechanical Energy)
รูปแบบของพลังงาน แบ่งออกเป็น 6 ประเภท ตามลักษณะที่เห็นได้ชัดเจน ซึ่งได้แก่ 1. พลังงานเคมี (Chemical Encrgy) 2. พลังงานความร้อน (Thermal Energy) 3. พลังงานจากการแผ่รังสี (Radiant Energy) 4. พลังงานไฟฟ้า (Electrical Energy) 5. พลังงานนิวเคลียร์ (Nuclear Energy) 6. พลังงานกล (Mechanical Energy)

4 พลังงานกล เป็นพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ แบ่งได้ 2 ประเภทคือ
พลังงานกล เป็นพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ แบ่งได้ 2 ประเภทคือ 1.  พลังงานจลน์ (Kinematic) คือ พลังงานที่มีอยู่ในวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ พลังงานที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของวัตถุถ้าวัตถุหรืออนุภาคหรือ สิ่งของเกิดการเคลื่อนที่แสดงว่าวัตถหรือสิ่งของนั้นมีพลังงานจลน์พลังงานจลน์จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุและความเร็วของวัตถุ สูตรที่ใช้คำนวณ

5 พลังงานจลน์ (Kinetic Energy)
พลังงานจลน์ คือพลังงานที่สะสมอยู่ในวัตถุอันเนื่องจากอัตราเร็วของ วัตถุขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของวัตถุ ใช้สัญลักษณ์ (Ek) หาพลังงานจลน์ ได้จาก ปริมาณงานที่ทำได้ทั้งหมด ของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ไปทำงาน อย่างหนึ่ง จนกระทั่งวัตถุหยุดนิ่ง จากนิยามเขียนเป็นสมการได้ว่า

6 เส้นกราฟพลังงานจลน์ Ek พาราโบลา v

7 ความสัมพันธ์ระหว่างงานและพลังงานจลน์
หากมีแรง F กระทําต่อวัตถุ จนขนาดของความเร็วของวัตถุเปลี่ยนไป ทําให้พลังงานจลน์ของวัตถุเปลี่ยนไปจากเดิม พบว่างานที่แรงนั้น กระทําต่อวัตถุมีค่าเท่ากับพลังงานจลน์ของวัตถุที่เปลี่ยนไป หรือ เรียกคํากล่าวนี้ว่า หลักของงาน-พลังงานจลน์ (Work-Kinetic Energy Theorem)

8 พลังงานศักย์ (Potential Energy)
พลังงานศักย์ (Ep) คือ พลังงานที่ถูกเก็บสะสมไว้และพร้อมที่จะนำมาใช้ ในบทเรียนนี้จะศึกษาพลังงานศักย์ 2 ประเภท คือ 1.พลังงานศักย์โน้มถ่วง 2.พลังงานศักย์ยืดหยุ่น

9 งานของแรงโน้มถ่วง = mgh
พลังงานศักย์ (potential energy) พลังงานที่มีในเทหวัตถุ เนื่องจากตําแหน่งที่อยู่ ตําแหน่งที่อยู่  1.พลังงานศักย์โน้มถ่วง( Gravitational potential  Energy : E pg )  วัตถุมีมวล   m  มีการ เคลื่อนที่เปลี่ยนตำแหน่ง โดยเป็นการเปลี่ยนระดับในแนวดิ่งจากตำแหน่งอ้างอิงระดับหนึ่ง งานของแรงโน้มถ่วง =  mgh

10 พลังงานศักย์โน้มถ่วง (Gravitational Potential Energy)
พลังงานศักย์โน้มถ่วง คือ พลังงานที่สะสมอยู่ในวัตถุ เกิดจากแรงโน้มถ่วงและตำแหน่งของวัตถุตามระดับความสูง เมื่อปล่อยวัตถุซึ่งอยู่สูงจากพื้น h เคลื่อนที่ตกลงมา พบว่าเกิดงานเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกต่อวัตถุ มีค่าเท่ากับ mgh แสดงว่าวัตถุที่อยู่สูงจากพื้น h มีพลังงาน เพราะว่าสามารถทำงานได้เรียกว่า พลังงานศักย์โน้มถ่วง ซึ่งมีค่าเท่ากับ mgh นั่นเอง เขียนสมการได้ว่า m h mg

11 พิจารณาเมื่อยกวัตถุมวล m จากระดับอ้างอิง ซึ่งก็คือพื้นเป็นระยะทาง h ด้วยความเร็วคงตัวซึ่งจะต้องออกแรง F มีขนาดเท่ากับขนาดของน้ำหนักของวัตถุ mg ดังรูป จากรูป แรง F มีทิศเดียวกับการเคลื่อนที่ แสดงว่างานจะต้องเป็นบวก WF = Fh ดังนั้น WF = mgh ปริมาณ mgh เป็นงานของแรงภายนอกเอาชนะแรงของสนามโน้มถ่วง ถือว่าเป็นพลังงานศักย์ของวัตถุนั่นเอง Ep = mgh

12 กราฟความสัมพันธ์พลังงานศักย์กับความสูง
Ep Ep=mgh mg h

13 2.พลังงานศักย์ยืดหยุ่น( Elastic potential energy : E pe )
เป็นพลังงานของวัตถุขณะติดอยู่กับสปริงที่หดหรือยืดออกซึ่งเมื่อปล่อยให้เป็นอิสระ วัตถุจะถูกดีดออกไปหรือดึงกลับมา เช่น  สปริง  พลาสติก  ยาง  เป็นต้น สูตร

14 พลังงานศักย์ยืดหยุ่น ( Elastic Potential Energy)
พลังงานศักย์ยืดหยุ่น คือ พลังงานศักย์ของสปริงขณะที่ยืดออก หรือหด เข้าจากตำแหน่งสมดุล ถูกเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ “ Ep (elastic) ” หาได้จากสมการ

15 ถ้าสปริงยืดหรือหดออกจากตำแหน่งสมดุลแล้ว จะเกิดแรงฉุดให้กลับสู่ตำแหน่งสมดุลโดยแรงนั้นจะมีขนาดแปรผันตรงกับระยะยืด หรือหดจากตำแหน่งสมดุล F พื้นที่ใต้กราฟระหว่างแรง (F) และระยะการกระจัด (x) คือ งาน (w) x

16 อาจหางานที่กระทำจากแรงเฉลี่ยคูณกับการกระจัดได้ เนื่องจาแรง
ที่ดึงเพิ่มขึ้นอย่างสม่ำเสมอ ค่าแรงเฉลี่ยจะเท่ากับ และงานที่ได้จึงเป็น = พลังงานศักย์ยืดหยุ่นในสปริงหาได้จากงานที่กระทำโดยแรงภายนอกที่ใช้ดึงหรือกดสปริง ฉะนั้น

17 พลังงานกล เป็นพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ แบ่งได้ 2 ประเภทคือ
พลังงานกล เป็นพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ แบ่งได้ 2 ประเภทคือ พลังงานจลน์ พลังงานกล โน้มถ่วง พลังงานศักย์ ยืดหยุ่น พลังงานที่เกิด จากวัตถุที่สามารถยืดหดได้

18 ตัวอย่าง นักวิ่งคนหนึ่งมีมวล 80 kg วิ่งด้วยความเร็ว 10 m/s นักวิ่งคนนี้มีพลังงานจลน์เท่าใด ตอบ 4000 จูล

19 ตัวอย่าง ก้อนหินมวล 200 kg วางอยู่บนหน้าผาสูง 50 เมตร จงหาพลังงานศักย์ของก้อนหินก้อนนี้ ตอบ 100,000 จูล

20 กฏการอนุรักษ์พลังงาน
ตำแหน่ง Ep = mgh Ek = mgxS A (สูงสุด) h = 10 S = 0 B (กลาง) h = 5 S = 5 C (ต่ำสุด) h = 0 S = 10 5 กิโลกรัม A 5x10x10 = 500 จูล 5x10x0 = 0 จูล 5 เมตร 10 เมตร B 5x10x5 = 250 จูล 5x10x5 = 250 จูล 5 เมตร 5x10x0 = 0 จูล 5x10x10 = 500 จูล C