50

ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส
Page 2: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

ค ำน ำ

ชดกจกรรมการเรยนร เรอง การเคลอนทแบบตางๆ รายวชาฟสกส 1 รหสวชา ว31201

ชนมธยมศกษาปท 4 ชดน จดท าขนเพอเปนสอการเรยนรทจะชวยพฒนาผลสมฤทธทางการเรยน

เรอง การเคลอนทแบบตางๆ และท าใหนกเรยนมความพงพอใจตอการจดการเรยนร เรอง การเคลอนท

แบบตางๆ ซงในการจดการเรยนรดวยชดกจกรรมในครงน จะใชกระบวนการสบเสาะหาความร

โดยจดประสบการณใหนกเรยนมสวนรวมสรางความรความเขาใจหรอคนพบองคความรดวยตนเอง

เนนใหนกเรยนมสวนรวมในกจกรรมการเรยนร และไดลงมอปฏบตจรง

ชดกจกรรมการเรยนร เรอง การเคลอนทแบบตางๆ ประกอบดวยชดกจกรรมการเรยนร 4 ชด

ดงน

ชดท 1 การเคลอนทแบบโพรเจกไทล

ชดท 2 Water Rocket

ชดท 3 การเคลอนทแบบวงกลม

ชดท 4 การเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย

ส าหรบชดกจกรรมการเรยนร ชดท 2 Water Rocket เปนชดกจกรรมการเรยนรทประกอบดวย

เนอหา เกยวกบ การประดษฐจรวดขวดน าจากสงของเหลอใช ลกษณะการเคลอนทแบบโพรเจกไทล

ผานกจกรรมจรวดขวดน า ซงชดกจกรรมการเรยนรนจะมทงใบความรใหนกเรยนไดศกษา มกจกรรม

ใหนกเรยนไดปฏบต พรอมทงมใบงานและแบบทดสอบ เพอตรวจสอบความร ความเขาใจของตนเอง

ไดอกดวย

ผจดท าหวงเปนอยางยงวาชดกจกรรมการเรยนรชดนจะเปนประโยชนตอการเรยนการสอน

วชาฟสกส 1 เรอง การเคลอนทแบบตางๆ และเปนสวนส าคญทจะท าใหนกเรยนบรรลตามจดประสงค

การเรยนร อนจะสงผลใหนกเรยนมผลสมฤทธทางการเรยนสงขน และมความพงพอใจตอการจด

การเรยนรมากขน

รชน แขงสารกรณ

Page 3: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

สำรบญ

เรอง หนำ

ค าน า ____________________________________________________________________ ก

สารบญ __________________________________________________________________ ข

สารบญภาพ _______________________________________________________________ ง

ค าชแจงส าหรบหนกเรยน _____________________________________________________ 1

จดประสงคการเรยนรประจ าชดกจกรรม __________________________________________ 2

แบบทดสอบกอนเรยน _______________________________________________________ 3

กระดาษค าตอบแบบทดสอบกอนเรยน ___________________________________________ 6

ใบความรท 2.1 ทฤษฎและหลกการทางวทยาศาสตรของจรวดขวดน า _____________________ 7

ใบงานท 2.1 ทฤษฎและหลกการทางวทยาศาสตรของจรวดขวดน า ______________________ 14

ใบกจกรรมท 2.1 ขนตอนการประดษฐจรวดขวด____________________________________ 15

แบบบนทกกจกรรมท 2.1 จรวดขวดน าเสรจสมบรณ__________________________________ 20

ใบกจกรรมท 2.2 ทดสอบการเคลอนทของจรวดขวดน า _______________________________ 21

แบบบนทกกจกรรมท 2.2 ทดสอบการเคลอนทของจรวดขวดน า ________________________ 22

แบบทดสอบหลงเรยน _______________________________________________________ 25

กระดาษค าตอบแบบทดสอบหลงเรยน ___________________________________________ 28

บรรณานกรม _____________________________________________________________ 29

แบบเฉลยชดกจกรรมการเรยนร________________________________________________ 31

เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน________________________________________________ 32

แนวทางการตอบและเกณฑการใหคะแนนใบงานท 2.1

ทฤษฎและหลกการทางวทยาศาสตรของจรวดขวดน า______________________________ 33

Page 4: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

สำรบญ (ตอ)

เรอง หนำ

แนวทางการตอบแบบบนทกกจกรรมท 2.1 ขนตอนการประดษฐจรวดขวดน า_______________ 35

แนวทางการตอบแบบบนทกกจกรรมท 2.2 ทดสอบการเคลอนทของจรวดขวดน า ___________ 37

เฉลยแบบทดสอบหลงเรยน___________________________________________________ 40

แบบบนทกคะแนนระหวางเรยน________________________________________________ 41

แบบบนทกคะแนนทดสอบกอนเรยนและหลงเรยน___________________________________ 42

Page 5: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

สำรบญภำพ

ภำพ หนำ

ภาพ 1 ลกษณะสวนทเปนครบหางแบบตางๆ _______________________________________ 7

ภาพ 2 ลกษณะสวนทเปนหวจรวด ______________________________________________ 8

ภาพ 3 แรงทกระท ากบจรวดขวดน า______________________________________________ 9

ภาพ 4 การเปรยบเทยบการเคลอนทแบบโพรเจกไทลแบบมแรงตานอากาศ

และไมมแรงตานอากาศ_________________________________________________ 10

ภาพ 5 กราฟการเคลอนทแบบโพรเจกไทล ________________________________________ 13

ภาพ 6 วสด/อปกรณการทดลอง _______________________________________________ 15

ภาพ 7 การตดขวดใบท 1 ____________________________________________________ 16

ภาพ 8 การท าหวจรวด ______________________________________________________ 16

ภาพ 9 การประกอบหวจรวดกบสวนทาย _________________________________________ 16

ภาพ 10 การตดครบปกจรวด__________________________________________________ 17

ภาพ 11 การตดกาวสองหนาทฐานครบจรวด _______________________________________ 17

ภาพ 12 การก าหนดจดตดครบ _________________________________________________ 17

ภาพ 13 กระโปรงจรวดขวดน า _________________________________________________ 18

ภาพ 14 จรวดขวดน าเมอเสรจสมบรณ ___________________________________________ 18

ภาพ 15 การหาจดศนยถวง ___________________________________________________ 18

ภาพ 16 การลากเสนรปรางของจรวดเพอหาจดศนยกลางแรงดน _________________________ 19

ภาพ 17 การหาจดศนยกลางแรงดน______________________________________________ 19

ภาพ 18 การตดตงจรวดในฐานพรอมยง___________________________________________ 21

Page 6: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

ค ำชแจงส ำหรบนกเรยน

ชดกจกรรมการเรยนรทนกเรยนศกษาตอไปน เรยกวา ชดกจกรรมการเรยนร เรอง

การเคลอนทแบบตางๆ กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร เปนสวนหนงของรายวชาฟสกส 1

รหสวชา ว31201 ชนมธยมศกษาปท 4 ใชเวลาเรยนทงหมด 28 ชวโมง

ซงชดกจกรรมการเรยนร ชดท 2 Water Rocket ใชเวลาในการศกษาและปฏบตกจกรรม

4 ชวโมง ดงน

1. ท าแบบทดสอบกอนเรยน ชดท 2 Water Rocket

2. ศกษาใบความรท 2.1 ทฤษฎและหลกการทางวทยาศาสตรของจรวดขวดน า

3. ท าใบงานท 2.1 ทฤษฎและหลกการทางวทยาศาสตรของจรวดขวดน า

4. ท าใบกจกรรมท 2.1 ขนตอนการประดษฐจรวดขวดน า

5. ท าใบบนทกกจกรรมท 2.1 จรวดขวดน าทเสรจสมบรณ

.

6. ท าใบกจกรรมท 2.2 ทดสอบการเคลอนทของจรวดขวดน า

7. ท าแบบทดสอบหลงเรยน ชดท 2 Water Rocket

ในการศกษาและปฏบตชดกจกรรมการเรยนร นกเรยนควรปฏบตตามค าชแจงของแตละกจกรรม

อยางเครงครด ท าใบงานและแบบทดสอบดวยความซอสตย และมความมงมนในการท างาน

ถานกเรยนมปญหาไมเขาใจ สามารถปรกษาหรอซกถามครผสอนได

ชวโมงท 1 - 2

ชวโมงท 3 - 4

1

Page 7: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

จดประสงคกำรเรยนรประจ ำชดกจกรรมกำรเรยนร

สำระท 4 : แรงและการเคลอนท

สำระท 8 : ธรรมชาตของวทยาศาสตรและเทคโนโลย

วเคราะหและอธบายการเคลอนทแบบโพรเจกไทล

ดำนควำมร (K)

1. นกเรยนสามารถอธบายหลกการเคลอนทของจรวดขวดน าได

ดำนทกษะ/กระบวนกำร (P)

1. ทกษะกระบวนการทดลองสรางและทดลองยงจรวดขวดน าได

ดำนคณลกษณะอนพงประสงค (A)

1. มงมนในการท างาน

2. อยอยางพอเพยง

3. มจตสาธารณะ

ผลกำรเรยนร

จดประสงคกำรเรยนร

2

Page 8: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

3

แบบทดสอบกอนเรยน

ชดท 2 Water Rocket

รำยวชำฟสกส 1 รหสวชำ ว31201 ชนมธยมศกษำปท 4

เวลำ 10 นำท คะแนนเตม 10 คะแนน

ค ำชแจง ใหนกเรยนเลอกค ำตอบทถกทสดเพยงขอเดยว แลวท ำเครองหมำย × ลงในกระดำษค ำตอบ

1. จรวดขวดน ามลกษณะการเคลอนทแบบใด

ก. การเคลอนทแบบหมน

ข. การเคลอนทแบบวงกลม

ค. การเคลอนทแบบโพรเจกไทล

ง. การเคลอนทแบบฮารมอนก

จ. การเคลอนทแบบแนวดงดวยความเรงคงตว

2. จงพจารณาลกษณะส าคญของการเคลอนทของจรวดขวดน า

A มแนวการเคลอนทเปนเสนโคงไฮเปอรโบลา

B ณ ต าแหนงใดๆ วตถมความเรวสองแนวคอแนวดงและแนวราบ

C มแนวการเคลอนทเปนแนวโคง สมการ y = kx2

D แนวระดบมความเรวคงตว ความเรงเปนศนย

E แนวดงมความเรวเปลยนแปลง มความเรงคงตว

F แนวระดบมความเรวเปนศนย ความเรงคงตว

ขอใดถกตอง

ก. ขอ A B C ถก ข. ขอ A E F ถก

ค. ขอ B C D E ถก ง. ขอ A B E F ถก

จ. ขอ B E F ถก

Page 9: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

4

3. ขอใดมลกษณะการเคลอนทแบบเดยวกบการเคลอนทของจรวดขวดน า

ก. เครองบน ข. รถไฟเหาะ

ค. รถแลนบนทางโคง ง. ปลอยวตถตกพน

จ. การยงบงไฟ

4. การเคลอนทของจรวดขวดน าเปนผลมาจากสาเหตใด

ก. ความเรวเปลยนแปลงตลอดเวลา

ข. วตถถกแรงโนมถวงของโลกกระท า

ค. มแรงลพธกระท ากบวตถตามแนวดง

ง. ความเรวของวตถท ามมกบแนวระดบมากกวา 10 องศา

จ. วตถมความเรวสองแนวเกดขนพรอมกนคอแนวระดบและแนวดง

5. ในการยงจรวดขวดน าดวยความเรวตน 30 เมตรตอวนาท ท ามมกบแนวระดบ จ านวน 5 ครง ดงน

ครงท 1 15 องศา ครงท 2 37 องศา ครงท 3 45 องศา

ครงท 4 53 องศา ครงท 5 75 องศา

การยงจรวดครงใดทจรวดตกถงพนไดระยะทางเทากน

ก. ครงท 1 กบ ครงท 2 ข. ครงท 1 กบ ครงท 3

ค. ครงท 2 กบ ครงท 3 ง. ครงท 2 กบ ครงท 4

จ. ครงท 4 กบ ครงท 5

6. ขณะทจรวดขวดน าเคลอนท วตถจะมทศทางการเคลอนทตามปรมาณขอใด

ก. แรงลพธ ข. ความเรงลพธ

ค. อตราเรวลพธ ง. ความเรวลพธ

จ. การกระจดลพธ

Page 10: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

5

7. ครบหางของจรวดขวดน ามผลตอการเคลอนทหรอไม อยางไร

ก. ม ท าหนาทควบคมการเคลอนทของจรวด

ข. ม ท าหนาทเปนเชอเพลงจรวดทระเบดออกมา

ค. ม มผลตอต าแหนงของจดศนยกลางของแรงตาน

ง. ม ท าหนาทควบคมทศทางการเคลอนทของจรวด

จ. ไมม เพราะจรวดสามารถเคลอนทไดเองตามแรงอด

8. รปรางของหวจรวดมผลตอการเคลอนทของจรวดขวดน าหรอไม อยางไร

ก. ม ท าหนาทควบคมการเคลอนทของจรวด

ข. ม ท าหนาทเปนเชอเพลงจรวดทระเบดออกมา

ค. ม มผลตอต าแหนงของจดศนยกลางของแรงตาน

ง. ม ท าหนาทควบคมทศทางการเคลอนทของจรวด

จ. ไมม เพราะจรวดสามารถเคลอนทไดเองตามแรงอด

9. น าทบรรจภายในจรวดขวดน ามผลตอการเคลอนทหรอไม อยางไร

ก. ม ท าหนาทควบคมการเคลอนทของจรวด

ข. ม ท าหนาทเปนเชอเพลงจรวดทระเบดออกมา

ค. ม มผลตอต าแหนงของจดศนยกลางของแรงตาน

ง. ม ท าหนาทควบคมทศทางการเคลอนทของจรวด

จ. ไมม เพราะจรวดสามารถเคลอนทไดเองตามแรงอด

10. ถาตองการใหจรวดขวดน าเคลอนทไดระยะทางไกลทสด โดยก าหนดใหความเรวตนเทากนควรใชมมในการยงเทาไร

ก. 30๐ ข. 45๐

ค. 60๐ ง. 75๐

จ. 90๐

Page 11: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

6

ชอ_____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____

ขอ ก ข ค ง จ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

บนทกคะแนน

คะแนนทได

คะแนนเตม 10

เกณฑการใหคะแนน ตอบถก 1 คะแนน ตอบผด 0 คะแนน

กระดำษค ำตอบแบบทดสอบกอนเรยน

ชดท 2 เรอง Water Rocket

Page 12: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

7

ใบควำมรท 2.1 ทฤษฎและหลกกำรทำงวทยำศำสตรของจรวดขวดน ำ

จรวดขวดน า ประกอบดวย 3 สวน คอ สวนหว สวนล าตว สวนหาง การออกแบบสวนทเปนครบหาง

ครบหาง ท าหนาท บงคบทศทาง ตองมการออกแบบใหเหมาะสมกบตวจรวด วสดทจะน ามาควร

เปนวสดทแขงและเบา เชน พลาสตกหรอวสดอนทแขงและเบา ซงรปรางของครบหางทอาจเปนไปไดและ

สามารถท าใหจรวดเคลอนทได มดงน

ภาพ 1 ลกษณะสวนทเปนครบหางแบบตางๆ ทมา : http://ourword.compuserve.com/homepages/pagrosse/h2oRocketR1.htm

กำรออกแบบหวจรวด รปรางของหวจรวดมผลตอแรงตาน (Drag Force) และต าแหนงของจดศนยกลางของแรงตาน

(Center of Drag Force) สดสวนของความสงกบความกวางของหวจรวดจะแตกตางกนออกไป หวจรวด

มการสรางไดหลายแบบ เชน การตอเตมวสด และการเปลยนรปกนขวดดวยความรอน ซงวธดงกลาวตองม

การทดสอบแรงดนกอนเสมอ

Page 13: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

8

ภาพ 2 ลกษณะสวนทเปนหวจรวด ทมา : http://ourword.compuserve.com/homepages/pagrosse/h2oRocketR1.htm

แบบท 1 มลกษณะโคงวงร มความเหมาะสมส าหรบการบนระดบต ากวาเสยง (Subsonic Flight)

แบบท 2 มลกษณะปลายแหลม มความเหมาะสมส าหรบการบนเหนอเสยง (Supersonic Flight)

มากกวา 1,181 กโลเมตรตอชวโมง

แบบท 3 มลกษณะปลายแหลมมน มความเหมาะสมส าหรบการบนเหนอเสยงแบบ (Hypersonic)

(เหนอเสยงอยางนอย 5 เทา) มากกวา 5,000 กโลเมตร/ชวโมง

ทฤษฎทำงวทยำศำสตรทเกยวของกบกำรเคลอนทของจรวดขวดน ำ มดงน

แรง พลงงาน

การเคลอนทแบบโพรเจกไทล โมเมนตม

สมดลกล ของไหล

กฎกำรเคลอนทขอท 3 ของนวตน กลาววา "แรงทวตถทหนงกระท าตอวตถทสอง ยอมเทากบ แรงทวตถ

ทสองกระท าตอวตถทหนง แตทศทางตรงขามกน” หรอกลาวอยางสนๆ วา แรงกรยาเทากบแรงปฏกรยา

(Action = Reaction) โดยทแรงทงสองจะเกดขนพรอมกน

จดศนยกลำงมวล (Center of mass : CM) คอ จดทเสมอนเปนทรวมของมวลทงกอน ซงจดนอาจจะอย

ในหรอนอกวตถกได การหาจดศนยกลางมวล หาไดโดยการออกแรงกระท าตอวตถใหเคลอนทตามแนวแรง

ถาวตถไมหมนแสดงวาแนวแรงนนผานจดศนยกลางมวล ถาออกกระท าหลายๆ แนวแรงจะพบวา แนวแรง

เหลานน จะตดกนทต าแหนงๆหนง ซงนนกคอ จดศนยกลางมวล“ C.M.”

จดศนยถวง (Center of Gravity : CG) คอ จดทเหมอนต าแหนงทรวมของน าหนกของวตถทงกอน

Page 14: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

9

ภาพ 3 แรงทกระท ากบจรวด

ทมา : http://202.29.134.67/sciencelab/senior/item04/Lab18/Lab18.php

พจารณาเหนวาแรงทกระท ากบจรวดในการเคลอนทม 3 แรง คอ

1. แรงโนมถวงของโลกทกระท าตอจรวด (Gravity Force) / F g

2. แรงขบจากน า (Thrust) / F T

3. แรงตานจากอากาศ (Drag Force) / F D

การพงขนของจรวดขวดน า อาศยกฎการเคลอนทของนวตน ขอท 3 เมอเตมน าเขาไปในขวด

อากาศทถกอดอยในจรวดขวดน าจะขยายตวดนน าพนออกทางปากขวดดานลาง น าทพนออกมาพรอม

แรงดน ท าใหเกด “แรงขบ” แรงขบนท าใหจรวดพงขนไป เปนไปตามกฎการเคลอนทของนวตน ขอท 3

กลาววา “แรงกรยำเทำกบแรงปฏกรยำ” แตมทศตรงกนขาม จรวดขวดน าจะผลกอากาศพงถอยหลง

(แรงกรยา) สวนอากาศผลกใหจรวดขวดน าพงขน (แรงปฏกรยา) ขณะทจรวดพงออกไป มวลของจรวด

มากกวามวลของอากาศมาก ท าใหอากาศมความเรงมากกวาจรวดมาก (ตามกฎการเคลอนทขอท 2

ของนวตน F = ma , a α1

m) อากาศจงพงออกจากจรวดขวดน าหมดกอนทจรวดขวดน าจะพงขนไป

แรงโนมถวงของโลก (F g)= mg

แรงขบ F T

แรงตานตามผว

F D

แรงตานจากความแปรปรวนของอากาศ

น า

Page 15: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

10

น าทเตมลงไปนนจะชากวาเวลาทอากาศใชในการพงออกจากจรวดขวดน า ถาปรมาณน ามากเกน จะท าให

แรงผลกอากาศลดลง ความดนภายในจรวดจะลดลง จรวดจะพงไปไดไมไกล ถาปรมาณน านอยเกน

แรงผลกอากาศมมาก จะผลกน าใหหมดกอน จรวดจะพงไปไดไมไกลเชนกน ดงนน อตราสวนของการ

เตมน ากบอากาศตองเหมาะสมกนเพอใหจรวดพงไปไดไกล

ลกษณะการเคลอนทของจรวดขวดน าเปนการเคลอนทแบบโพรเจกไทล แบบจดเรมตนและ

จดสดทายอยในระดบเดยวกน

ภาพ 4 แสดงการเปรยบเทยบการเคลอนทแบบโพรเจกไทลแบบมแรงตานอากาศและไมมแรงตานอากาศ

การยงจรวดขวดน าใหไดระยะในแนวระดบไกล นอกจากขนอยกบปรมาณน าและอากาศ

แลวขนอยกบอะไรอกบาง

ยงจรวดขวดน าดวยความเรวตน 30 เมตรตอวนาท ท ามม 30 , 45, 60 องศา กบแนวระดบ

(ไมคดแรงตานอากาศ) จงหา

จรวดขวดน าตกไกลจากจดยงกเมตรในแตละมม

จรวดเคลอนทขนไปสงกเมตรในแตละมม

Page 16: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

11

แนวคด จรวดขวดน าตกไกลจากจดทยงกเมตร (S x)

S x = u x . t

S x = 30cos30๐ . t

S x = 30 × 3

2× 3

S x = 78 m

ท ามม 30 องศา

t = 2u sin 30°

g

t = 2 × 30 ×

12

10

t = 3 s

ไมรเวลา t หาจากสมการ

S x = u x . t

S x = 30cos45๐ . t

S x = 30 × 2

2× 4.2

S x = 89 m

ท ามม 45 องศา

t = 2u sin 45°

g

t = 2 × 30 ×

22

10

t = 4.2 s

ไมรเวลา t หาจากสมการ

S x = u x . t

S x = 30cos60๐ . t

S x = 30 ×1

2× 5.2

S x = 78 m

ท ามม 60 องศา

t = 2u sin 60°

g

t = 2 × 30 ×

32

10

t = 5.2 s

ไมรเวลา t หาจากสมการ

Page 17: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

แนวคด จรวดขวดน าเคลอนทขนไปสงกเมตร (S y)

v y2 = u y

2 + 2g s y

0 = (30 sin 30°)2 + 2(−10)s y

20s y = (301

2)2

s y =(15)2

20

s y = 11.3 m

ท ามม 30 องศา

v y2 = u y

2 + 2g s y

0 = (30 sin 45°)2 + 2(−10)s y

20s y = (30 2

2)2

s y =(21.2)2

20

s y = 22.5 𝑚

ท ามม 45 องศา

v y2 = u y

2 + 2g s y

0 = (30 sin 60°)2 + 2(−10)s y

20s y = (30 3

2)2

s y =(26)2

20

s y = 33.8 m

ท ามม 60 องศา

12

Page 18: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

น าขอมลขางตนมาเขยนกราฟการเคลอนทแบบโพรเจกไทล โดยใหแกน y แทนความสง และแกน x แทนระยะไกล ไดดงกราฟ

ภาพ 5 กราฟการเคลอนทแบบโพรเจกไทล

ทมา : รชน แขงสารกรณ, 2557.

สรปจากกราฟไดวา

1. ยงจรวดขวดน าดวยความเรวตนท ามม 45 องศา จรวดจะตกไดระยะทางไกลทสด

2. มมในการยงแปรผนตรงกบความสง (sinθ)2 ∝ 2g s y

3. มมทขวางสองครงรวมกนเทากบ 90 องศา จรวดขวดน าจะตกไกลเทากน เชน มม 30 กบ 60 องศา

สรปไดวา การยงจรวดขวดน าใหเคลอนทไดไกล ขนอยกบปรมาณน า อากาศ และมมทจรวดขวดน า

กระท ากบแนวระดบ

13

Page 19: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

14

ใบงำนท 2.1 ทฤษฎและหลกกำรทำงวทยำศำสตรของจรวดขวดน ำ

1. การพงขนของจรวดขวดน าอาศยหลกการทส าคญ คอ (1 คะแนน) _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2. ลกษณะการเคลอนทของจรวดขวดน าเปนการเคลอนทวถโคงแบบพาราโบลาคว าไมสมมาตร เพราะเหตใด (1 คะแนน) _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3. จรวดขวดน าจะเคลอนทไปไดไกลขนอยกบปจจยใดบาง (1 คะแนน) _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. ขณะเคลอนทจรวดขวดน าเคลอนท มแรงอะไรบางมาเกยวของ (1 คะแนน) _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5. ทฤษฎทางวทยาศาสตรทเกยวของกบการเคลอนทของจรวดขวดน ามอะไรบาง (1 คะแนน) _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Page 20: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

15

ใบกจกรรมท 2.1 กำรประดษฐจรวดขวดน ำ

1. เพอประดษฐจรวดขวดน าจากสงของเหลอใชใหเปนประโยชนได

2. เพอประยกตการเคลอนทแบบโพรเจกไทลใหเกดประโยชนในชวตประจ าวน

ภาพ 6 วสด/อปกรณการทดลอง

ทมา : รชน แขงสารกรณ, 2557

Page 21: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

1. ขวดใบท 1 ใชมดคดเตอรตดออกเปน 3 สวน

สวนท 1 เปนหวจรวด สวนท 2 เปนกระโปรง สวนท 3 ไมใชงาน

ภาพ 7 การตดขวดใบท 1

ทมา : รชน แขงสารกรณ, 2557. 2. กดดนน ามนใสลงไปดานในของสวนหวของจรวดใหแนนเพอถวงน าหนก

ภาพ 8 การท าหวจรวด

ทมา : รชน แขงสารกรณ, 2557. 3. น าสวนหวจรวดมาประกบกบสวนทายของขวดใบท 2 และพนดวยเทปพนสายไฟโดยรอบ

ภาพ 9 การประกบหวจรวดกบสวนทาย

ทมา : รชน แขงสารกรณ, 2557.

16

Page 22: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

4. ตดแผน future board ตามลกษณะครบทตองการแตตองใหแนวลอนเปนฐาน

ภาพ 10 การตดครบปกจรวด

ทมา : รชน แขงสารกรณ, 2557. 5. ใชกระดาษกาวสองหนาตดทฐานครบ(Fin)

ภาพ 11 การตดกาวสองหนาทฐานครบจรวด

ทมา : รชน แขงสารกรณ, 2557. 6. ใชกระดาษขาวทพบแบงสสวนเทาๆกน พนรอบกระโปรง (Skirt )เพอก าหนดจดทจะตดครบ (Fin)

ภาพ 12 การก าหนดจดตดครบ

ทมา : รชน แขงสารกรณ, 2557.

17

Page 23: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

7. น าครบ (Fin) ทงสอนมาตดกบกระโปรง (Skirt) แลวตดเทปพนสายไฟทฐานครบ(Fin) ทงสองดาน

จนครบสอน จะไดกระโปรงของจรวดขวดน า

ภาพ 13 กระโปรงจรวดขวดน า

ทมา : รชน แขงสารกรณ, 2557. 8. น ากระโปรง (Skirt) มาประกบกบขวดใบท 2 ตรงสวนหว จากนนพนดวยเทปพนสายไฟใหแนน จนได จรวด ขวดน าทสมบรณ ดงรป

ภาพ 14 จรวดขวดน าเมอเสรจสมบรณ

ทมา : รชน แขงสารกรณ, 2557. 9. หาจดศนยถวง (Center of Gravity) / CG

น าจรวดขวดน าผกดวยเชอกเสนเลกๆ ประมาณบรเวณตรงกลางของจรวดกอน จากนนเลอนเชอกไปมา

เพอใหไดต าแหนงสมดล

ภาพ 15 การหาจดศนยถวง (Center of Gravity) / CG

ทมา : รชน แขงสารกรณ, 2557.

18

Page 24: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

ต าแหนงสมดลจะอย 1 ใน 3 ของความยาวจรวด ทางดานหวจรวด ถาจรวดยงไมสมดลใหเพม

ดนน ามนทดานหวจรวด 10. หาจดศนยกลางแรงดน (Center of Pressure) CP

น าจรวดขวดน าทเสรจสมบรณแลววางลงบน Future Board ลากเสนรปรางของจรวด จากนนตด

Future Board ตามรอยทลากไวในตอนแรก

ภาพ 16 การลากเสนรปรางของจรวด เพอหาจดศนยกลางแรงดน (Center of Pressure) CP

ทมา : รชน แขงสารกรณ, 2557.

น า Future Board ทตดแลวมาหาจดทสมดล ดงภาพ โดยใชเชอกเสนเลกๆ ผกท Future Board อยางหลวม และเลอนไปมาเพอหาจดทสมดล

ภาพ 17 การหาจดศนยกลางแรงดน (Center of Pressure) CP

ทมา : รชน แขงสารกรณ, 2557.

จรวดทเคลอนทไปไดดนนจะมชวงระยะหางของจด CG และ CP จะอยระหวาง 1 หรอ 2 เทา

ของเสนผานศนยกลางของจรวด

19

Page 25: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

สมำชกกลมท ______

1._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____ 2._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____ 3._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____ 4._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____ 5._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____

1. ใหนกเรยนถายรปจรวดขวดน าทเสรจสมบรณ พรอมตดลงในชองวาง

2. ใหนกเรยนใชหลกการทางวทยาศาสตร อธบายการเคลอนทของจรวดขวดน า

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3. ใหนกเรยนเขยนความประทบใจหรอสงทนกเรยนไดในจากการปฏบตกจกรรมกลมในครงน

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________

แบบบนทกกจกรรมท 2.1 จรวดขวดน ำทเสรจสมบรณ

20

Page 26: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

ใบกจกรรมท 2.2 ทดสอบกำรเคลอนทของจรวดขวดน ำ

1. เพอศกษาลกษณะการเคลอนทแบบโพรเจกไทลผานกจกรรมจรวดขวดน า

2. เพอหาคามมในการยงจรวดขวดน าใหตกไดระยะทางไกลทสดดวยความเรวคาหนงได

3. เพอสรปไดวาการยงจรวดขวดน าท ามมกบแนวระดบดวยความเรวตนเทากน 2 ครง ถามมรวมกนได

90 องศา วตถจะตกไกลเทากน

1. จรวดขวดน า 1 ล า

2. สบลม 1 อน

3. ฐานปลอยจรวด 1 ฐาน

4. ตลบเมตร 1 อน

1. รนน าใสขวดผานกรวยปรมาณ 300 (cm)3

2. ปรบฐานยงจรวดขวดน าไปทมม 30๐

3. วางจรวดขวดน าบนฐานยง ตอปลายสายยางสบลมเขากบจกเตมลมใหมความดน 40 bar

4. จบเวลาทจรวดขวดน าอยในอากาศและวดระยะทางทจรวดเคลอนทได

5. ปรบเปลยนขนาดมมยงจาก 30๐ เปน 45๐ และ 60๐ ตามล าดบ แลวทดลองตาม ขนตอนท 3 – 4

หมำยเหต ท ากจกรรมนอกหองเรยน โดยจดใหนกเรยนเปนคนสบลมหนงคน ปลอยจรวดขวดน าหนงคน

จบเวลาการเคลอนทหนงคน สวนคนอนใหสงเกตการณเคลอนทอยหางจากฐานปลอยจรวดเพอหลบน า

ทพงออกจากจรวด

21

Page 27: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

แบบบนทกกจกรรมท 2.2 ทดสอบกำรเคลอนทของจรวดขวดน ำ

22

สมำชกกลมท ______

1._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____ 2._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____ 3._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____ 4._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____ 5._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____

ปญหา_________________________________________________________________________ สมมตฐาน ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ตวแปร ตวแปรตน___________________________________________________________________ ตวแปรตาม__________________________________________________________________ ตวแปรควบคม________________________________________________________________

ตารางบนทกผลการทดลอง

ครงท

ปรมาณน า

(cm)3

ความดน

(PSI)

ขนาดมม

(องศา)

ระยะทาง

(m)

เวลาทจรวดขวดน าลอยในอากาศ

(S)

1 300 20 30๐

2 300 20 45๐

3 300 20 60๐

หมำยเหต PSI (Pound per Square Tnch) หรอปอนดตอตารานว หมายถง ความดนซงเปนผลจากแรงหนงแรงปอนดกระท าตอพนท 1 ตารางนวมคาประมาณ 6,894.757 นวตนตอตารางเมตร หรอปาลคาลในระบบ SI

Page 28: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

23

Page 29: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

1. ลกษณะการเคลอนทของจรวดขวดน าเปนอยางไร

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. เวลาทจรวดขวดน าลอยอยในอากาศขนอยกบอะไรบาง

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. มมในการยงจรวดขวดน า มมใดบางทจรวดตกไกลเทากน

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. มมในการยงมผลตอการเคลอนทอยางไร

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. จรวดขวดน าเคลอนทไปไดระยะทางมากทสดคอมมเทาไร

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

24

Page 30: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

แบบทดสอบหลงเรยน

ชดท 2 Water Rocket

รำยวชำฟสกส 1 รหสวชำ ว31201 ชนมธยมศกษำปท 4

เวลำ 10 นำท คะแนนเตม 10 คะแนน

ค ำชแจง ใหนกเรยนเลอกค ำตอบทถกทสดเพยงขอเดยว แลวท ำเครองหมำย × ลงในกระดำษค ำตอบ

1. การเคลอนทของจรวดขวดน าเปนผลมาจากสาเหตใด

ก. ความเรวเปลยนแปลงตลอดเวลา

ข. วตถถกแรงโนมถวงของโลกกระท า

ค. มแรงลพธกระท ากบวตถตามแนวดง

ง. ความเรวของวตถท ามมกบแนวระดบมากกวา 10 องศา

จ. วตถมความเรวสองแนวเกดขนพรอมกนคอแนวระดบและแนวดง

2. ในการยงจรวดขวดน าดวยความเรวตน 30 เมตรตอวนาท ท ามมกบแนวระดบ จ านวน 5 ครง ดงน

ครงท 1 15 องศา ครงท 2 37 องศา ครงท 3 45 องศา

ครงท 4 53 องศา ครงท 5 75 องศา

การยงจรวดครงใดทจรวดตกถงพนระยะทางเทากน

ก. ครงท 1 กบ ครงท 2 ข. ครงท 1 กบ ครงท 3

ค. ครงท 2 กบ ครงท 3 ง. ครงท 2 กบ ครงท 4

จ. ครงท 4 กบ ครงท 5

3. ขณะทจรวดขวดน าเคลอนท วตถจะมทศทางการเคลอนทตามปรมาณขอใด

ก. แรงลพธ ข. ความเรงลพธ

ค. อตราเรวลพธ ง. ความเรวลพธ

จ. การกระจดลพธ

25

Page 31: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

4. จรวดขวดน ามลกษณะการเคลอนทแบบใด

ก. การเคลอนทแบบหมน

ข. การเคลอนทแบบวงกลม

ค. การเคลอนทแบบโพรเจกไทล

ง. การเคลอนทแบบฮารมอนก

จ. การเคลอนทแบบแนวดงดวยความเรงคงตว

5. จงพจารณาลกษณะส าคญของการเคลอนทของจรวดขวดน า

A มแนวการเคลอนทเปนเสนโคงไฮเปอรโบลา

B ณ ต าแหนงใดๆ วตถมความเรวสองแนวคอแนวดงและแนวราบ

C มแนวการเคลอนทเปนแนวโคง สมการ y = kx2

D แนวระดบมความเรวคงตว ความเรงเปนศนย

E แนวดงมความเรวเปลยนแปลง มความเรงคงตว

F แนวระดบมความเรวเปนศนย ความเรงคงตว

ขอใดถกตอง

ก. ขอ A B C ถก ข. ขอ A E F ถก

ค. ขอ B C D E ถก ง. ขอ A B E F ถก

จ. ขอ B E F ถก

6. ครบหางของจรวดขวดน ามผลตอการเคลอนทหรอไม อยางไร

ก. ม ท าหนาทควบคมการเคลอนทของจรวด

ข. ม ท าหนาทเปนเชอเพลงจรวดทระเบดออกมา

ค. ม มผลตอต าแหนงของจดศนยกลางของแรงตาน

ง. ม ท าหนาทควบคมทศทางการเคลอนทของจรวด

จ. ไมม เพราะจรวดสามารถเคลอนทไดเองตามแรงอด

26

Page 32: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

7. รปรางของหวจรวดมผลตอการเคลอนทของจรวดขวดน าหรอไม อยางไร

ก. ม ท าหนาทควบคมการเคลอนทของจรวด

ข. ม ท าหนาทเปนเชอเพลงจรวดทระเบดออกมา

ค. ม มผลตอต าแหนงของจดศนยกลางของแรงตาน

ง. ม ท าหนาทควบคมทศทางการเคลอนทของจรวด

จ. ไมม เพราะจรวดสามารถเคลอนทไดเองตามแรงอด

8. น าทบรรจภายในจรวดขวดน ามผลตอการเคลอนทหรอไม อยางไร

ก. ม ท าหนาทควบคมการเคลอนทของจรวด

ข. ม ท าหนาทเปนเชอเพลงจรวดทระเบดออกมา

ค. ม มผลตอต าแหนงของจดศนยกลางของแรงตาน

ง. ม ท าหนาทควบคมทศทางการเคลอนทของจรวด

จ. ไมม เพราะจรวดสามารถเคลอนทไดเองตามแรงอด

9. ขอใดมลกษณะการเคลอนทแบบเดยวกบการเคลอนทของจรวดขวดน า

ก. เครองบน ข. รถไฟเหาะ

ค. รถแลนบนทางโคง ง. ปลอยวตถตกพน

จ. การยงบงไฟ

10. ถาตองการใหจรวดขวดน าเคลอนทไดระยะทางมากทสด โดยก าหนดใหความเรวตนเทากนควรใชมมในการยงเทาไร

ก. 30๐ ข. 45๐

ค. 60๐ ง. 75๐

จ. 90๐

27

Page 33: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

28

กระดำษค ำตอบแบบทดสอบหลงเรยน

ชดท 2 Water Rocket

ชอ_____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____

ขอ ก ข ค ง จ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

บนทกคะแนน

คะแนนทได

คะแนนเตม 10

Page 34: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

29

Page 35: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

บรรณำนกรม

จรญ บระตะ.(ม.ป.ป.). คมอเรยนรดวยตนเองฟสกส เลม 1. กรงเทพฯ : นพนธ

จกรนทร วรรณโพธกลาง. (2552). ฟสกส เลม 1 ชนมธยมศกษำป ท 4. กรงเทพฯ : อมรการพมพ

จต นวนแกว และคณะ.(2553). ฟสกส. กรงเทพฯ : พฒนาคณภาพวชาการ ( พว.)

ชวลต เลาหอดมพนธ. (2556). ฟสกสขนมหวำน เลมท 1. พมพครงท 8, กรงเทพฯ : ศนยหนงสอ

จฬาลงกรณมหาวทยาลย

ชวง ทมทตชงค และคณะ. (2553). ฟสกส 1. กรงเทพฯ : เทพเนรมตการพมพ

นรนทร เนาวประทป. (2553). ฟสกส เลม 1. กรงเทพฯ : ฟสกสเซนเตอร

นรนดร สวรตน.(2553) .ฟสกส ม.4 กลศำสตร 1. กรงเทพฯ : โรงพมพเพมทรพยการพมพ

พมพนธ เดชะคปต และคณะ. (2553). ฟสกสพนฐำน ม.4. กรงเทพฯ : พฒนาคณภาพวชาการ ( พว.)

ฟสกสราชมงคล.(2554). กำรเคลอนทแบบโพรเจกไทล. [ออนไลน]. เขาถงไดจาก: http://nuclear.

rmutphysics.com/ e-learning/mod/forum/discuss.php?d (สบคนเมอ 10 ตลาคม 2557)

มานส มงคลสข. (ม.ป.ป.). 1000 TESTS IN PHYSICS 1. กรงเทพฯ : แมค

รชน แขงสารกรณ. (2558).ภำพถำยกำรจดกจกรรมำรเรยนกำรสอน. ก าแพงเพชร: โรงเรยนก าแพงเพชร

พทยาคม

วชาญ เลศลพ และคณะ. (2553). กจกรรมวทยำศำสตร ชวงชนท 4 (ม.4 – 6). กรงเทพฯ :ประสานมตร

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. (2553). คมอครรำยวชำเพมเตม ฟสกส เลม 1

ชนมธยมศกษำปท 4-6. กรงเทพฯ : โรงพมพ สกสค. ลาดพราว

______. (2553). หนงสอสำระกำรเรยนรและเพมเตม ฟสกส เลม 1 ชนมธยมศกษำปท 4-6. กรงเทพฯ :

โรงพมพ สกสค. ลาดพราว

ส านกเทคโนโลยเพอการเรยนการสอน ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน กระทรวงศกษาธการ.

(มปป). จรวดขวดน ำ [ออนไลน]. เขาถงไดจาก: http://ourword.compuserve.com/homepages

/pagrosse/h2oRocketR1.htm (สบคนเมอ 12 ตลาคม 2557)

Sciencelab. (มปป). จรวดขวดน ำ. [ออนไลน]. เขาถงไดจาก:http://202.29.134.67/sciencelab/senior/

item04/Lab18/Lab18.php (สบคนเมอ 12 ตลาคม 2557)

30

Page 36: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

316

Page 37: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน

ชดท 2 เรอง Water Rocket

ขอ ค ำตอบ

1 ค

2 จ

3 ข

4 จ

5 ง

6 ก

7 ง

8 ค

9 ข

10 ข

326

Page 38: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

แนวทำงกำรตอบและเกณฑกำรใหคะแนนใบงำนท 2.1 ทฤษฎและหลกกำรทำงวทยำศำสตรของจรวดขวดน ำ

1. การพงขนของจรวดขวดน าอาศยหลกการทางวทยาศาสตรใดทส าคญทสด (2 คะแนน)

คะแนน ค ำอธบำย

คะแนนเตม 2 คะแนน ค าตอบอางถง กฎการเคลอนทของนวตน ขอท 3 ทกลาวไววา

“แรงกรยาเทากบแรงปฏกรยา แตมทศทางตรงกนขาม”

คะแนน 1 คะแนน ค าตอบอางถง กฎการเคลอนทของนวตน ขอท 3 เพยงอยางเดยว

แตไมอธบายรายละเอยดของกฎ

ไมมคะแนน 0 คะแนน ค าตอบเปนอยางอน เชน น า อากาศ พลงงาน แรง

2. ลกษณะการเคลอนทของจรวดขวดน าเปนการเคลอนทวถโคงแบบพาราโบลาคว าไมสมมาตร

เพราะเหตใด (2 คะแนน)

คะแนน ค ำอธบำย

คะแนนเตม 2 คะแนน ค าตอบอางถง แรงตานอากาศ

คะแนน 1 คะแนน ค าตอบอางถง แรงลม

ไมมคะแนน 0 คะแนน ค าตอบเปนอยางอน เชน แรง แรงดงดดของโลก ฯลฯ

33

Page 39: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

3. จรวดขวดน าจะเคลอนทไปไดไกลขนอยกบปจจยใดบาง (2 คะแนน)

คะแนน ค ำอธบำย

คะแนนเตม 2 คะแนน ค าตอบกลาวถงปจจย 3 อยางขนไป คอ ปรมาณน า

ปรมาณอากาศ ขนาดของมมทยง ลกษณะหวจรวด

ลกษณะครบจรวด

คะแนน 1 คะแนน ค าตอบกลาวถงปจจยนอยกวา 3 อยาง เชน ปรมาณน า

ปรมาณอากาศ

ไมมคะแนน 0 คะแนน ค าตอบเปนอยางอนนอกเหนอจาก 5 ปจจย

4. ขณะทจรวดขวดน าเคลอนท มแรงอะไรบางมาเกยวของ (2 คะแนน)

คะแนน ค ำอธบำย

คะแนนเตม 2 คะแนน ค าตอบครบ 3 แรง คอ แรงโนมถวงของโลก

แรงขบจากน า แรงตานจากอากาศ

คะแนน 1 คะแนน ค าตอบกลาวเพยง 1-2 แรง

ไมมคะแนน 0 คะแนน ค าตอบเปนอยางอน

5. ทฤษฎทางวทยาศาสตรทเกยวของกบการเคลอนทของจรวดขวดน ามอะไรบาง (2 คะแนน)

คะแนน ค ำอธบำย

คะแนนเตม 2 คะแนน ค าตอบครบ 6 เรอง คอ แรง พลงงาน โมเมนตม

การเคลอนทแบบโพรเจกไทล สมดล ของไหล

คะแนน 1 คะแนน ค าตอบกลาวเพยง 3 เรอง

ไมมคะแนน 0 คะแนน ค าตอบกลาวต ากวา 3 เรอง

34

Page 40: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

แนวทำงกำรตอบแบบบนทกกจกรรมท 2.1 จรวดขวดน ำทเสรจสมบรณ

35

1. ใหนกเรยนถายรปจรวดขวดน าทเสรจสมบรณ พรอมตดลงในชองวาง (4 คะแนน)

คะแนน ค ำอธบำย

คะแนนเตม 4 คะแนน ประดษฐจรวดขวดน าเปนรปรางทสมบรณ ตดภาพจรวดขวดน าลงในกรอบสเหลยม เรยบรอย เปนภาพสชดเจน

คะแนน 3 คะแนน ประดษฐจรวดขวดน าเปนรปรางทสมบรณ ตดภาพจรวดขวดน าลงในกรอบสเหลยม เรยบรอย เปนภาพขาวด า

คะแนน 2 คะแนน ประดษฐจรวดขวดน าเปนรปรางไมสมดล ตดภาพจรวดขวดน าไมเรยบรอย มรอยฉกกระดาษ เปนภาพส

คะแนน 1 คะแนน ประดษฐจรวดขวดน าเปนรปรางไมสมดล ตดภาพจรวดขวดน าไมเรยบรอย มรอยฉกระดาษ เปนภาพขาวด า

ไมมคะแนน 0 คะแนน ไมไดประดษฐจรวดขวดน า ไมมภาพตด

Page 41: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

2. ใหนกเรยนใชหลกการทางวทยาศาสตร อธบายการเคลอนทของจรวดขวดน า (3 คะแนน)

เมอเตมน ากบอากาศเขาไปในขวด อากาศทถกอดอยในจรวดขวดน าจะขยายตวดนน าพนออกทางปากขวด

ดานลาง น าทพนออกมาพรอมแรงดน ท าใหเกด “แรงขบ” แรงขบนท าใหจรวดพงขนไป เปนไปตามกฎ

การเคลอนทของนวตน ขอท 3 กลาววา “แรงกรยำเทำกบแรงปฏกรยำ” แตมทศตรงกนขามแรงกรยา คอ

แรงทจรวดขวดน าจะผลกอากาศพงถอยหลง สวนแรงปฏกรยา คอ แรงอากาศผลกใหจรวดขวดน าพงขน

คะแนน ค ำอธบำย

คะแนนเตม 3 คะแนน ค าตอบกลาวถง กฎการเคลอนทขอท 3 ของนวตน “แรงกรยาเทากบแรงปฏกรยา” แตมทศตรงกนขาม น ากบอากาศทพงออกมาท าใหเกดแรงขบ ท าใหจรวดพงขนไป แรงกรยา คอ แรงทจรวดขวดน าจะผลกอากาศพงถอยหลง สวนแรงปฏกรยา คอ แรงทอากาศผลกใหจรวดขวดน าพงขน

คะแนน 2 คะแนน ค าตอบกลาวถง แรงกรยา ปฏกรยา กฎขอท 3 และอธบายบางสวน

คะแนน 1 คะแนน ค าตอบกลาวถง แรงกรยา ปฏกรยา กฎขอท 3

ไมมคะแนน 0 คะแนน ค าตอบเปนอยางอน

3. ใหนกเรยนเขยนความประทบใจหรอสงทนกเรยนไดในจากการปฏบตกจกรรมกลมในครงน (3 คะแนน)

ไดรบรเกยวกบวธการท าจรวดขวดน า รจกน าวสดเหลอใชกลบมาใชใหเกดประโยชน

เกดความสามคคในหมคณะ รจกชวยเหลอซงกนและกน สนกและเกดความเพลดเพลนในการท ากจกรรม

คะแนน ค ำอธบำย

คะแนนเตม 3 คะแนน บรรยายถงความรสก ความประทบใจ หรอสงทไดรบครบถวนสมบรณ

คะแนน 2 คะแนน บรรยายถงความรสก ความประทบใจ หรอสงทไดรบเพยงบางสวน

คะแนน 1 คะแนน บรรยายถงความรสก หรอ ความประทบใจ เพยงบางสวน

ไมมคะแนน 0 คะแนน ค าตอบเปนอยางอน

36

Page 42: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

แนวกำรตอบแบบบนทกกจกรรมท 2.2 ทดสอบกำรเคลอนทของจรวดขวดน ำ

37

สมำชกกลมท ______

1._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____ 2._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____ 3._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____ 4._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____ 5._____________________________________ ชน ม. 4/_____ เลขท ____

ปญหำ เมอขนาดมมทจรวดขวดน ากระท ากบแนวระดบเปลยนแปลง ระยะทางเปลยนแปลงหรอไม

สมมตฐำน

เมอขนาดมมทจรวดขวดน ากระท ากบแนวระดบเปลยนแปลง ระยะทางเปลยนแปลง

ตวแปร

ตวแปรตน ขนาดมม

ตวแปรตาม ระยะทางของจรวดขวดน า

ตวแปรควบคม ความดนอากาศภายในขวด และปรมาตรน า

ตารางบนทกผลการทดลอง

ครงท

ปรมาณน า

(cm)3

ความดน

(PSI)

ขนาดมม

(องศา)

ระยะทาง

(m)

เวลาทจรวดขวดน าลอยในอากาศ

(S)

1 300 20 30๐ 28 2.7

2 300 20 45๐ 35 3.5

3 300 20 60๐ 28 4.3

Page 43: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

จากตารางบนทกผลการทดลอง เมอขนาดมมของจรวดขวดน าทกระท ากบแนวระดบเปลยนแปลง

ระยะทางเปลยนแปลง โดยมมมากขนจรวดขวดน าจะเคลอนทไดระยะทางในนอยลง เมอมมมคา 45 องศา

จรวดจะเคลอนทไดระยะทางมากทสด และเมอยงจรวดขวดน าสองครง มมรวมได 90 องศา จรวดขวดน า

จะเคลอนทไดระยะทางเทากน และจรวดขวดน ามการเคลอนทในแนวโคงโพรเจกไทล การทจรวดขวดน าพงขนไป

เนองจากน ากบแรงดนทพงออกมา ท าใหเกดแรงขบ ท าใหจรวดพงขนไป เปนไปตามกฎการเคลอนท

ของนวตน ขอท 3 กลาววา “แรงกรยำเทำกบแรงปฏกรยำ” แตมทศตรงกนขาม จรวดขวดน าจะผลกอากาศ

พงถอยหลง เปน แรงกรยา สวนอากาศผลกใหจรวดขวดน าพงขน เปน แรงปฏกรยา

1. จรวดขวดน าเคลอนทวถโคงแบบโพรเจกไทล แบบจดเรมตนและจดตกอยในระดบเดยวกน

2. มมทท าใหจรวดขวดน ายงไดไกลและลอยในอากาศไดนานทสด คอ มม 45๐

3. มมในการยงจรวดขวดน าสองครงรวมกนได 90๐ จะไดระยะทางเทากน

38

Page 44: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

1. ลกษณะการเคลอนทของจรวดขวดน าเปนอยางไร

เปนการเคลอนทวถโคงแบบพาราโบลา หรอทเรยกวา การเคลอนทแบบโพรเจกไทล

2. เวลาทจรวดขวดน าลอยอยในอากาศขนอยกบอะไรบาง

มมทจรวดขวดน ากระท ากบแนวระดบ

3. มมในการยงจรวดขวดน า มมใดบางทจรวดตกไกลเทากน

มม 30 องศา กบ มม 60 องศา

4. มมในการยงมผลตอการเคลอนทอยางไร

มมมผลกตอระยะทางในการเคลอนท เมอมมมากขนระยะทางจะนอยลง แตมม 45 องศา

จะไดระยะทางมากทสด และมมทยงวตถสองครงรวมกนได 90 องศา วตถจะเคลอนทไดระยะทาง

เทากน

5. จรวดขวดน าไปไดไกลสดคอมมเทาไร

มมทจรวดขวดน ากระท ากบแนวระดบ 45 องศา

39

Page 45: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

เฉลยแบบทดสอบหลงเรยน

ชดท 2 เรอง Water Rocket

406

ขอ ค ำตอบ

1 จ. วตถมความเรวสองแนวเกดขนพรอมกนคอแนวระดบและแนวดง

2 ง. ครงท 2 กบ ครงท 4

3 ก. แรงลพธ

4 ค. การเคลอนทแบบโพรเจกไทล

5 จ. ขอ B E F ถก

6 ง. ม ท าหนาทควบคมทศทางการเคลอนทของจรวด

7 ง. ม ท าหนาทควบคมทศทางการเคลอนทของจรวด

8 ค. ม มผลตอต าแหนงของจดศนยกลางของแรงตาน

9 จ. การยงบงไฟ

10 ข. 45๐

Page 46: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

เลข ท

ชอสมำชก

แบบบนทกกจกรรมท

2.1 (10)

แบบบนทกกจกรรมท

2.2 (10)

ใบงำนท 2.1 (10)

รวม (30)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

41

แบบบนทกคะแนนระหวำงเรยน ชดกจกรรมกำรเรยนร กำรเคลอนทแบบตำง ๆ

รำยวชำ ฟสกส 1 รหสวชำ ว31201 กลมสำระกำรเรยนรวทยำศำสตร ชนมธยมศกษำปท 4

ชดท 2 เรอง Water Rocket

กลมท __________________________________________________________

Page 47: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส

ท ชอสมำชก คะแนน

กอนเรยน (10)

คะแนน หลงเรยน

(10)

คะแนนควำมกำวหนำ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

42แบบบนทกคะแนนทดสอบกอนเรยนและหลงเรยน ชดกจกรรมกำรเรยนร กำรเคลอนทแบบตำง ๆ รำยวชำ ฟสกส 1 รหสวชำ ว31201 กลมสำระกำรเรยนร

วทยำศำสตร ชนมธยมศกษำปท 4 ชดท 2 เรอง Water Rocket

กลมท __________________________________________________________

Page 48: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส
Page 49: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส
Page 50: ค ำน ำ - kroobannok.com · วิชาฟิสิกส์ 1 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบต่างๆ และเป็นส่วนส