36. มวล A ขนาด 10 กิโลกรัม อยู่สูงจากพืน้โลก 1 เมตร กับ มวล B ขนาด
5 กิโลกรัมอยู่สูงจากพืน้โลก 1.5 เมตร อัตราส่วนของพลังงานศักย์ของ
A ต่อ B เป็นเท่า ไร
ตัวอย่าง
10 kg
1 เมตร
5 kg
1.5 เมตร
A
B
55. จากรูปมวล m อยู่ที่ตาแหน่ง A เริ่มไถลลงตามทางลาดลื่นด้วย
อัตราเร็วต้น u อยากทราบว่ามวล m จะสามารถไถลขึน้ไปตามทาง
เอียง BC ได้สูงสุดในแนวดิ่งเท่าไร
ตัวอย่าง
ระดับอ้างอิง
A
h
B
C
u
62. ประสิทธิภาพการทางาน
o พลังงานจานวนมากมักจะสูญเสียไปเมื่อมีการทางาน
o คาว่า “สูญเสีย” ไม่ได้หมายความว่าพลังงานสูญหาย แต่หมายความว่า
พลังงานได้เปลี่ยนรูปไปเป็นอีกรูปหนึ่งที่เราไม่ต้องการ
o หลอดไฟเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ให้เป็นพลังงานความร้อน แทนที่จะเป็น
แสง
o เครื่องยนต์เปลี่ยนพลังงานเคมีที่สะสมเป็นพลังงานความร้อนเป็นส่วนมากแทนที่
จะเป็นพลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อนที่เป็นประโยชน์
70. ประสิทธิภาพการทางานของมนุษย์
o ค่าของ BMR ในแต่ละคนจะมีค่าสูงต่าแตกต่างกันไป
ส่วนหนงึ่นัน้ขึน้อยู่กับการทางานของต่อมไทรอยด์
o ในกรณีที่ต่อมไทรอยด์มีระดับการทางานสูงกว่าปกติจะ
ส่งผลให้ค่า BMR มีค่าสูง
o BMR ยังขึ้นอยู่กับมวลร่างกายแต่ละคนด้วย ผู้ที่มวล
มากจะมีค่า BMR สูงซึ่งสาเหตุส่วนหนึ่งนัน้เนื่องมาจาก
ร่างกายต้องการพลังงานความร้อนเอนามาใช้ในการ
ควบคุมอุณหภูมิของร่างกายมากเพราะอวัยวะของผู้มี
มวลมากย่อมมีขนาดใหญ่ตามไปด้วย
71. ประสิทธิภาพการทางานของมนุษย์
Harris-Benedict equation วิธีการประมาณค่า BMR ที่มีความแม่นยาสูง
วิธีหนงึ่o ผ้ใูหญ่ เพศชาย
BMR = 66 + (13.75 x w) + (5.0 x h) –
(6.76 x a)
o ผ้ใูหญ่ เพศหญิง
BMR = 65 + (9.56 x w) + (1.85 x h) –
(4.68 โxด ยa )
• w คือ นา้หนักในหน่วยกิโลกรัม
• h คือ ความสูงในหน่วยเซนติเมตร
• a คืออายุในหน่วยปี
BMR ในหน่วย kcal แสดง ค่าพลังงาน(น้อยที่สุด) ที่ต้องการต่อหนึ่งวัน (24h)
เพื่อความอยู่รอด(คานวณเสมือนว่าร่างกายพักผ่อนหรือนอนทัง้วัน)
72. คานวณ BMR ของเพศหญิงตามข้อมูลต่อไปนี้
เมื่อ ความสูง 155 cm, นา้หนัก 45 kg และ 20 ปี
ตัวอย่าง
9.56 x 45
เพราะฉะนนั้ ร่างกายต้องการพลังงานมากกว่านี้
ขึ้นอยู่กับกิจกรรมที่ทา
o ผ้ใูหญ่ เพศหญิง
BMR = 65 + (9.56 x w) + (1.85 x h) – (4.68 x a)
o BMR = 65 + (9.56 x 45) + (1.85 x 155) –
(4.68 x 20)
73. การบ้านประสิทธิภาพการทางานของมนุษย์
(ครั้งที่ 5 วันที่ 28 ตุลาคม 2556 )
1. คานวณ BMR ของของตัวเราเอง คุณพ่อ และ คุณแม่
• ชื่อ : (นักเรียน)
• เมื่อ ความสูง cm, นา้หนัก kg และ
ปี
• คุณพ่อ
เมื่อ ความสูง cm, นา้หนัก kg และ
ปี
• คุณแม่
เมื่อ ความสูง cm, นา้หนัก kg และ
ปี
77. o น้าาอัดลม 1 แก้ว มี 78 cal
o เบียร์ 1 แก้ว มี 98 cal
o บรัน่ดี 30 c.c. มี 73 cal
o วิสกี้45 c.c. มี 105 cal
พลังงานรูปอื่นๆ พลังงานเคมีในอาหาร
78. o ไช่ไก่ 1 ฟอง มี 72 cal
o ปลาทู 100 g มี 53 cal
o เนื้อหมู 100 g มี 144 cal
o เนื้อวัว 100 g มี 96 cal
o กุ้งสด 100 g มี 77 cal
o หอยสด 100 g มี 56 cal
o หอยแมลงภ่แูห้ง 100 g มี 275 cal
o ตับหมู 100 g มี 124 cal
พลังงานรูปอื่นๆ พลังงานเคมีในอาหาร
79. พลังงานรูปอื่นๆ พลังงานเคมีในอาหาร
o ผัก 100 g มี 30 cal
o ผลไม้ 100 g มี 50 cal
o น้าผึึ้ง 100 g มี 249 cal
o นมสด 1 ถ้วย มี 170 cal
o น้าตาล 1 ช้อนโต๊ะ มี40 cal
o ไอศครีม 1 ถ้วย มี 269 cal
o แยม 1 ช้อนโต๊ะ มี 54 cal
o น้ากะทิ 1 ถ้วย มี 605 cal
o ข้าว 100 g มี 368 cal
o น้าามัน 1 ช้อนโต๊ะ มี135 cal
80. o นอน 1.2, 83
o ขี่จักรยาน (13-18 km/hr) 5.7,
400
o นั่งพักผ่อน 1.7, 120
o ขณะหนาวสัน่ 6.1, 425
o ยืนตามสบาย 1.8, 125
o เล่นเทนนิส 6.3, 440
o นั่งในห้องเรียน 3.0, 210
o ว่ายน้า 6.8, 475
o เดินธรรมดา (4.8 km/hr) 3.8, 265
o เล่นบาสเกตบอล 11.4, 800
พลังงานรูปอื่นๆ พลังงานเคมีในอาหาร
อัตราการใช้พลังงานสาหรับกิจกรรมประเภทต่างๆ (kcal/min, W)
83. พลังงานในรูปอื่นๆ – พลังงานไฟฟ้า
o แสง(Light) เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเคลื่อนที่ได้เร็วมากถึงแม้ว่าแสง
จะเคลื่อนที่ แต่พลังงานของมันไม่ใช่พลังงานจลน์ตามนิยามไว้
เนื่องจากแสงไม่มีมวล ดังนัน้ ½ mv2 สาหรับแสงจึงมีค่าเป็นศูนย์
N-type
P-type
ขวั้ไฟฟ้า
e- e-
84. ความสัมพันธ์ระหว่างมวลและพลังงาน
퐸 = 푚푐2
푆푅
퐺푅
เมื่อ
o E คือ ปริมาณพลังงานที่สามารถได้มาจาก
การเปลี่ยนมวล m เป็นพลังงาน
o C คือ ความเร็วของแสง 3 x 108 m/s
85. ความสัมพันธ์ระหว่างมวลและพลังงาน
o โรงงานไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ที่เปลี่ยนมวล
ของยูเรเนียมให้เป็นพลังงานความร้อนซึ่ง
สามารถนาไปเปลี่ยนเป็นพลังงานต่างๆ ได้
รวมทัง้พลังงานไฟฟ้าด้วย
o อาวุธสงครามนิวเคลียร์เปลี่ยนมวลให้เป็น
พลังงานในรูปแบบของการระเบิด เช่น ที่
ระเบิดในเมืองฮิโรชิมา ประเทศญี่ปุ่น ใน
สงครามโลกครัง้ที่ 2
88. การได้เปรียบเชิงกล M.A.
คือ อัตราการผ่อนแรง เป็นอัตราส่วนระหว่างแรงต้านทาน W กับแรง
พยายาม P ไม่มีหน่วย
W D
D ระยะทางของแรงพยายามถึงจุดหมุน
P. . P
W
M A
P D
WD ระยะทางของแรงต้านทานถึงจุดหมุน
M.A. 1 ได้เปรียบเชิงกล
M.A. 1 ไม่ผ่อนแรง แต่อานวยความสะดวก
M.A.1 เสียเปรียบเชิงกล
96. คานอันดับสองกับร่างกายมนุษย์
1. การยืนด้วยปลายเท้า
โคนนิว้เท้าเป็นจุดหมุน นา้หนักคนเป็นนา้หนักบรรทุก และกล้ามเนือ้น่อง
เป็นแรงพยายาม
จากรูป ค่า DP=8 นิว้DW=6 นิว้ ถ้าออกแรง 1 N
W D
P
P D
w=4/3
W
ถ้าน่องออกแรง 25 N จะยกนา้หนักได้ 25x4/3=100/3
ถ้าน่องทัง้สองข้างจะยกนา้หนักได้ 200/3 หรือ 66(2/3) N
100. รอก Pulleys
- รอกเดี่ยวเคลื่อนที่ (Movable pulley) Fy 0
T P W
2 PW
W
2
P
พยุงอวัยวะส่วนที่บาดเจ็บ
W
M A
. . 2
P
101. รอก Pulleys
ข. รอกพวง (Combination of pulleys)
เมื่อรอกทุกตัวไม่มีแรงเสียดทาน ความตึงเชือกทุกตอนเท่ากัน
W
P
n
n คือ จานวนเส้นเชือกที่ดึงนา้หนักขึน้
102. พื้นเอียง (Inclined plane)
เป็นเครื่องกลผ่อนแรง สาหรับเคลื่อนวัตถุขึน้ที่สูงโดยสามารถพักเป็น
ระยะ โดยที่ออกแรงน้อยกว่าที่จะยกขึน้ตรงๆ
input output
P.L W.h
. .
W L
M A
P h
103. ล้อและเพลา (Wheel and Axle)
เป็นเครื่องกลที่นามาใช้ในเรือนกายภาพบาบัดสาหรับผู้ป่วยที่ต้องการ
ออกกาลังท่อนแขนและขาให้บรรเทา
. .
input output
P.R W.r
W R
M A
P r
105. สกรู (Screw)
ผ่อนแรงได้มาก ใช้หลักของพื้นเอียง
P.2 R W.pitch
1. ใช้กับเตียง Fowler’s เพื่อยกหัวเตียงให้สูงหรือต่าลง
2. หนีบสายยาง เพื่อปรับอัตราการไหลของน้าเกลือหรือสารอาหาร
ประโยชน์ :
2
. .
W R
M A
P pitch
108. ตัวอย่าง จากรูปออกแรงดึงเชือกด้วยแรง T = 20 นิวตัน ขึน้ไปเชือกจะเคลื่อนที่
ไปด้วยความเร่งเท่าใด (กาหนดให้รอกมีมวล 0.5 kg และไม่มีความ
ฝืด)
1.5 kg
T = 20 นิวตัน
1.5 kg