ความรู้น่าสนใจพร้อมแบบทดสอบ
การผ่อนแรงและเครื่องกลอย่างง่าย คืออะไร? สรุปครบ คาน 3 ชั้น + พื้นเอียง-รอก เตรียมสอบเข้า ม.1 สอบวิทย์
📌 ก่อนเริ่มเรียน
บทนี้พาน้องๆ รู้จัก การผ่อนแรง 🔧 (ทำงานง่ายขึ้นด้วยเครื่องมือช่วย) และ เครื่องกลอย่างง่าย ⚙️ ทั้ง คาน 3 ชั้น พื้นเอียง รอก ล้อเฟือง เสียบ และ สลัก พร้อมหลักสำคัญ "ได้แรงต้องเสียระยะทาง" — หัวข้อนี้ออกสอบเข้า ม.1 บ่อยมาก! เรียนจบลองทำแบบฝึก 10 ข้อท้ายบทเลย ลุยกัน! 🚀
🔧⚙️
การผ่อนแรง & เครื่องกลอย่างง่าย
คาน 3 ชั้น · พื้นเอียง · รอก · ล้อเฟือง · เสียบ/สลัก · ฉบับเตรียมสอบเข้า ม.1
🔧 PART 1 · การผ่อนแรง & จุดรองรับของคาน
💪
1) การผ่อนแรง โดยใช้เครื่องมือช่วย
การใช้ เครื่องมือหรือเครื่องกล ช่วยทำงานให้ ใช้แรงน้อยลง ทำงานง่ายขึ้น เช่น ตัดลวดด้วยคีม ยกน้ำมันด้วยรอก ขึ้นเขาด้วยการเดินตามถนนยาววนขึ้นไปแทนการปีนตรงๆ
📐 ลักษณะสำคัญ
- เครื่องกลช่วย ผ่อนแรง (ใช้แรงน้อยลง) หรือช่วย เปลี่ยนทิศทางของแรง (ดึงลงแทนยกขึ้น)
- แลกมาด้วย ระยะทางที่เพิ่มขึ้น — ได้แรงต้องเสียระยะทาง
- แรงที่เราออก = แรงพยายาม · แรงของสิ่งของที่ต้องยก = แรงต้าน
🎈 ตัวอย่างในชีวิตจริง
ปากคีมตัดลวด ดึงห่างจากบานพับยิ่งออกแรงน้อยลง
รถพ่วงยกรถใหญ่ด้วยคาน
กระบอกรอกขึ้นธงที่โรงเรียน
ทางลาดขึ้นเรือนไทยแทนบันไดชัน
📏
2) คาน และ 3 จุดสำคัญ Lever
คาน คือ เครื่องกลอย่างง่ายที่เป็น แกนวัตถุแข็งยาว มีจุดหมุนรองรับ ใช้ยกหรือขยับของหนัก มี 3 จุด ที่ต้องจำให้ได้
📐 จำให้ขึ้นใจ
🔺 จุดหมุน (จุดฟัลครัม) = จุดรองรับที่คานหมุนผ่าน
💪 จุดแรงพยายาม = จุดที่เรา ออกแรง
🪨 จุดแรงต้าน = จุดที่รับ น้ำหนักสิ่งของ
📏 กฎผ่อนแรงของคาน
- ยิ่งห่างจากจุดหมุน ยิ่ง ผ่อนแรงมากขึ้น (ใช้แรงน้อยลง)
- จับปลายด้ามที่ ไกลจากจุดหมุน แล้วกด จะง่ายกว่าจับใกล้
- แลกมาด้วยการกด ระยะทางที่ไกลขึ้น
✏️ ตัวอย่าง
ใช้ไม้ท่อนยาวแงะก้อนหิน เอาปลายไม้ที่ไกลจากจุดหมุนออกแรง → แงะได้ง่ายกว่า
กรรไกรตัดสิ่งของ วางของใกล้บานพับ (จุดหมุน) ตัดง่ายกว่าวางที่ปลายใบมีด
กรรไกรตัดสิ่งของ วางของใกล้บานพับ (จุดหมุน) ตัดง่ายกว่าวางที่ปลายใบมีด
⚙️ PART 2 · คาน 3 ชั้น
✂️
คานชั้นที่ 1 จุดหมุนอยู่กลาง
เรียงเป็น แรงพยายาม — จุดหมุน — แรงต้าน จุดหมุนอยู่ ตรงกลาง ระหว่างจุดออกแรงกับจุดรับน้ำหนัก
🧩 ตัวอย่าง
- ✂️ กรรไกร — บานพับคือจุดหมุนอยู่ตรงกลาง
- 🔨 คีมตัดลวด / เหล็กดัด / ปากกาเจาะกระดาษ
- 🪵 ไม้เทน้ำ / ไม้แงะหิน / คีมจับของ
🛒
คานชั้นที่ 2 จุดแรงต้านอยู่กลาง
เรียงเป็น จุดหมุน — แรงต้าน — แรงพยายาม สิ่งของ (น้ำหนัก) อยู่ ตรงกลาง ผ่อนแรงได้เสมอ
🧩 ตัวอย่าง
- 🥫 ที่เปิดกระป๋องอาหาร — ล้อคัตเตอร์ติดกระป๋องคือจุดแรงต้าน
- 🛒 รถเข็นลูก/รถลากสิ่งของ — ของอยู่กลางคาน จับปลายด้ามยก
- 🍾 เปิดฝาขวดโซดาแบบคาน (ฝาขวดคือตัวหนัก อยู่กลาง)
🥄
คานชั้นที่ 3 จุดแรงพยายามอยู่กลาง
เรียงเป็น จุดหมุน — แรงพยายาม — แรงต้าน จุดที่เราออกแรงอยู่ ตรงกลาง ไม่ผ่อนแรง แต่ช่วย ควบคุมความแม่นยำ / ระยะการเคลื่อนที่มากขึ้น
🧩 ตัวอย่าง
- 🍚 ทัพพีตักข้าว — มือจับกลางด้าม หม้อคือจุดหมุน
- 🥢 ตะเกียบ / แหนบ / ตะขอเกี่ยวเสื้อผ้า
- 🎣 เบ็ดตกปลา (จับกลางด้าม) · ไม้กวาดที่จับกลางด้ามกวาด
✏️ ตัวอย่างการเทียบชั้นคาน
คนหอบ หอบ (จุดหมุนที่ไหล่) ตัวเราออกแรงที่มือกลางแขน ของห้อยปลายแขน → คานชั้นที่ 3
กรรไกร: จุดหมุนกลาง → ชั้นที่ 1 · ที่เปิดกระป๋อง: ของกลาง → ชั้นที่ 2
กรรไกร: จุดหมุนกลาง → ชั้นที่ 1 · ที่เปิดกระป๋อง: ของกลาง → ชั้นที่ 2
📊 ตารางเปรียบเทียบ คาน 3 ชั้น
| ชั้นคาน | จุดที่อยู่ตรงกลาง | ลำดับจากปลายด้ามหนึ่ง | ตัวอย่าง |
|---|---|---|---|
| ชั้นที่ 1 ✂️ | จุดหมุน | แรงพยายาม · จุดหมุน · แรงต้าน | กรรไกร, คีมตัดลวด, เหล็กดัด, ไม้แงะหิน |
| ชั้นที่ 2 🛒 | แรงต้าน (น้ำหนัก) | จุดหมุน · แรงต้าน · แรงพยายาม | ที่เปิดกระป๋อง, รถเข็น, เปิดฝาขวด |
| ชั้นที่ 3 🥄 | แรงพยายาม | จุดหมุน · แรงพยายาม · แรงต้าน | ทัพพี, ตะเกียบ, แหนบ, เบ็ดตกปลา |
🛝 PART 3 · พื้นเอียง & รอก & เครื่องกลอย่างง่ายอื่นๆ
🛝
พื้นเอียง Inclined Plane — ยิ่งไม่ชันยิ่งผ่อนแรง
พื้นที่เอียงเชื่อมจากพื้นต่ำไปพื้นสูง ใช้ เลื่อนหรือลากของขึ้นไป แทนการยกตรงๆ ทำให้ ใช้แรงน้อยลง
📐 ลักษณะสำคัญ
- พื้นเอียง ยิ่งยาว / ยิ่งไม่ชัน → ยิ่ง ผ่อนแรงมาก (แต่เดิน/ลากระยะทาง ไกลขึ้น)
- พื้นเอียง ยิ่งสั้น / ยิ่งชัน → ใช้แรงมากขึ้น
- ได้แรงต้องเสียระยะทาง — งานที่ทำได้เท่ากันเสมอ
🏠 ตัวอย่าง
ทางลาดติดตั้งรถตู้/รถเข็นคนพิการ · ลานหมุนบนเขา · ทางลาดขนของขึ้นรถกระบะ
🔩
รอก Pulley — ล้อรอบรอเปลือกมีร่อง
ล้อหมุนได้มีร่องครอบ ใช้ร้อยเชือก/โซ่ ช่วย ยกของหรือเปลี่ยนทิศทางแรง มี 3 แบบ
📐 เปรียบเทียบรอก 3 แบบ
- 🔧 รอกล้อเฉลี่ยว (fixed pulley) — ล้อติดกับที่ ไม่ผ่อนแรง แต่ช่วย เปลี่ยนทิศทาง ดึงลงให้ของยกขึ้น ตัวอย่าง: กระบอกรอกธงโรงเรียน
- 🪢 รอกล้อรัด (movable pulley) — ล้อเลื่อนขึ้น-ลงตามของ ผ่อนแรงครึ่งหนึ่ง (ใช้แรงเท่ากับครึ่งน้ำหนัก) แต่ดึงเชือก 2 เท่า ของระยะที่ยก
- ⚙️ รอกผสม — เอารอก 2 ชนิดมาใช้ร่วมกัน ยิ่งเส้นเชือกรองรับของมากชิ้น ยิ่ง ผ่อนแรงมากขึ้น
⚙️
ล้อเฟือง & เครื่องกลอย่างง่ายอื่นๆ Wheel & Axle · Screw · Wedge
เครื่องกลอย่างง่าย 6 ชนิด: คาน พื้นเอียง รอก ล้อเฟือง เสียบ สลัก — จำ 6 ชนิดนี้ได้ ทำข้อสอบได้!
🧩 ชนิดที่เหลือ 3 ชนิด
- 🚲 ล้อเฟือง (ล้อและแกน) — ล้อใหญ่คู่แกนเล็กหมุนร่วมกัน เช่น จักรยาน ลานหมุน มือจับแปรงผม สว่าน เฟืองนาฬิกา
- 🔩 เสียบ (สกรู/ตะปูเกลียว) — พื้นเอียงม้วนเป็นเกลียวขึ้นแท่ง หมุนหลายรอบแทนการกดครั้งเดียว ผ่อนแรงดีแต่ เสียระยะมาก เช่น ตะปูเกลียว ตะเกียง เครื่องบด
- 🔪 สลัก (ลิ่ม) — พื้นเอียง 2 ชิ้นประกบหลังกัน ใช้ แยกหรือแซงสิ่งของ เช่น มีด ขวาน ตะปูขนแมว ใบเลื่อย
💡 เคล็ดลับจำง่าย ใช้สอบจริง!
🔹 ได้แรง เสียระยะ — ผ่อนแรงมากขึ้นต้องกด/ดึง/ลากระยะทางไกลขึ้นเสมอ
🔹 คาน: ยิ่งออกแรงไกลจากจุดหมุน ยิ่งเบา
🔹 จำชั้นคานด้วย "อะไรอยู่กลาง" — จุดหมุนกลาง = ชั้น 1 (กรรไกร) · น้ำหนักกลาง = ชั้น 2 (เปิดกระป๋อง, รถเข็น) · จุดออกแรงกลาง = ชั้น 3 (ทัพพี, แหนบ, ตะเกียบ)
🔹 พื้นเอียงไม่ชันผ่อนแรงมาก · ยิ่งชันยิ่งเหนื่อย
🎯 รอกเฉลี่ยวไม่ผ่อนแรงแต่เปลี่ยนทิศทาง · รอกล้อรัดผ่อนแรงครึ่งหนึ่ง · เครื่องกลอย่างง่าย 6 ชนิด = คาน พื้นเอียง รอก ล้อเฟือง เสียบ สลัก
⚠️ ข้อผิดพลาดที่นักเรียนพลาดบ่อย!
- ❌ รอกเฉลี่ยว (ล้อติดบน) ผ่อนแรง → ✅ ไม่ผ่อนแรง แค่ช่วยเปลี่ยนทิศทางให้ดึงลงแทนยกขึ้น
- ❌ ผ่อนแรงได้มากขึ้นโดยไม่ต้องแลกอะไร → ✅ ต้อง เสียระยะทาง มากขึ้นเสมอ
- ❌ พื้นเอียงยิ่งชันยิ่งผ่อนแรง → ✅ ยิ่ง ไม่ชัน (ยาว) ยิ่งผ่อนแรง
- ❌ ทัพพี/แหนบ/ตะเกียบเป็นคานชั้นที่ 1 → ✅ เป็นคาน ชั้นที่ 3 (จุดออกแรงอยู่กลาง)
- ❌ มีด/ขวานเป็นพื้นเอียง → ✅ เป็น สลัก (ลิ่ม) — พื้นเอียง 2 ชิ้นประกบกัน
- ❌ คานชั้นที่ 3 ผ่อนแรง → ✅ ไม่ผ่อนแรง แต่ช่วยเรื่องความแม่นยำและระยะเคลื่อนที่
🔧⚙️ แบบฝึก การผ่อนแรง & เครื่องกลอย่างง่าย · 10 ข้อ
มาทดสอบความเข้าใจกัน!
คาน 3 ชั้น · พื้นเอียง · รอก · ล้อเฟือง · เสียบ/สลัก
📝 ความคืบหน้า: 0/10
⭐ คะแนน: 0
🏆
ยอดเยี่ยม
🎉 Your Score 🎉
0 / 10
อยากเข้าใจเรื่องนี้จริงๆ? เรียนตัวต่อตัวกับติวเตอร์
เลือกติวเตอร์วิทยาศาสตร์ ดูรีวิว ราคา และเวลาเรียนก่อนตัดสินใจได้ในหน้าเดียว
