ฟิสิกส์ ม.4 งานและพลังงาน ประกอบด้วยสูตรที่สำคัญดังนี้
ปริมาณงาน
1 | W = F * d |
โดยที่
- W คือ ปริมาณงาน (จูล)
- F คือ แรงกระทำ (นิวตัน)
- d คือ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปตามแนวแรง (เมตร)
พลังงานกล
- พลังงานจลน์ (Kinetic Energy)
- KE = 1/2 mv^2
- โดยที่
- KE คือ พลังงานจลน์ (จูล)
- m คือ มวลของวัตถุ (กิโลกรัม)
- v คือ ความเร็วของวัตถุ (เมตรต่อวินาที)
- พลังงานศักย์ (Potential Energy)
- PE = mgh
- โดยที่
- PE คือ พลังงานศักย์ (จูล)
- m คือ มวลของวัตถุ (กิโลกรัม)
- g คือ แรงโน้มถ่วงของโลก (9.8 m/s^2)
- h คือ ความสูงจากระดับพื้นดิน (เมตร)
- พลังงานกลรวม (Total Mechanical Energy)
- TE = KE + PE
กฎการอนุรักษ์พลังงาน
1 | TE_i = TE_f |
โดยที่
- TE_i คือ พลังงานกลรวม ณ ตำแหน่งเริ่มต้น (จูล)
- TE_f คือ พลังงานกลรวม ณ ตำแหน่งสุดท้าย (จูล)
ตัวอย่างสูตรงานและพลังงาน
- การคำนวณพลังงานที่ใช้ในการยกของ
- พลังงานศักย์ = พลังงานจลน์
- mgh = 1/2 mv^2
- v = sqrt(2gh)
- การคำนวณพลังงานที่ใช้ในการเคลื่อนที่ของยานพาหนะ
- พลังงานจลน์ = 1/2 mv^2
- การคำนวณพลังงานที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้า
- พลังงานศักย์ = พลังงานไฟฟ้า
- mgh = W_e
- W_e = QV
- การคำนวณพลังงานที่ใช้ในการผลิตความร้อน
- พลังงานจลน์ = พลังงานความร้อน
- 1/2 mv^2 = Q
- การคำนวณพลังงานที่ใช้ในการผลิตแสง
- พลังงานศักย์ = พลังงานแสง
- mgh = W_l
- W_l = hν
นักเรียนควรศึกษาสูตรเหล่านี้อย่างเข้าใจ เพื่อสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ