25
20 แผนการจัดการเรียนรู หน่วยที2 วิชา ความแข็งแรงของวัสดุ รหัส 3100-0107 เวลาเรียนรวม 3 คาบ ชื่อหน ่วย ความเค้นและความเครียด สอนครั ้งที2/18 หัวข้อเรื่อง 2.1 ความเค้น 2.2 ความเครียด สาระสาคัญ ความเค้นและความเครียด เป็นคุณสมบัติของมวลวัสดุ ในการออกแบบโครงสร้าง และชิ้นส่วน เครื่องจักรกล ผู้เรียนจะต้องทราบค่าความเค้นและคุณสมบัติต่าง ๆ ของมวลวัสดุนั ้น เพื่อนาความเค้น ไปคานวณหาความเค้นที่ใช้งาน เพื่อออกแบบขนาดของโครงสร้างและชิ ้นส่วนเครื่องจักรกล เช่น อาคาร สะพาน ปั ้นจั่น เครื่องบิน เครื่องยนต์ เป็นต้น จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม เมื่อศึกษาหน่วยนี ้แล ้วผู้เรียนสามารถ 1. บอกความหมายของความเค้นและความเครียดได้ 2. จาแนกชนิดของความเค้นและความเครียดได้ 3. คานวณค่าหาความเค้น ความเครียดได้ 4. มีวินัย มีความรับผิดชอบต่องานที่ได้รับมอบหมาย

หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

  • Upload
    others

  • View
    16

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

20

แผนการจดการเรยนร หนวยท

2

วชา ความแขงแรงของวสด รหส 3100-0107 เวลาเรยนรวม 3 คาบ

ชอหนวย ความเคนและความเครยด

สอนครงท 2/18

หวขอเรอง 2.1 ความเคน

2.2 ความเครยด สาระส าคญ ความเคนและความเครยด เปนคณสมบตของมวลวสด ในการออกแบบโครงสราง และชนสวนเครองจกรกล ผเรยนจะตองทราบคาความเคนและคณสมบตตาง ๆ ของมวลวสดนน เพอน าความเคนไปค านวณหาความเคนทใชงาน เพอออกแบบขนาดของโครงสรางและชนสวนเครองจกรกล เชน อาคาร สะพาน ปนจน เครองบน เครองยนต เปนตน จดประสงคเชงพฤตกรรม เมอศกษาหนวยนแลวผเรยนสามารถ

1. บอกความหมายของความเคนและความเครยดได 2. จ าแนกชนดของความเคนและความเครยดได 3. ค านวณคาหาความเคน ความเครยดได 4. มวนย มความรบผดชอบตองานทไดรบมอบหมาย

Page 2: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

21

กจกรรมการเรยนการสอน

กระบวนการ เวลา (นาท) กจกรรมคร กจกรรมนกเรยน

ทดสอบยอยหนวยท 1 เรอง ความรพนฐานเกยวกบความแขงแรง ของวสด

30 - เตรยมเอกสารการทดสอบและทดสอบนกศกษา

- ท าแบบทดสอบ

ขนสนใจปญหา

10

- ถาม-ตอบเกยวกบความเคนและความเครยด จ านวน 3 ขอ 1. เมอมแรงภายนอกมากระท ากบพนทหนาตดของวสด จะเกดอะไรขนกบวสด 2. ความเคน คออะไร 3. ความเครยด คออะไร

- ตอบค าถาม-อยางมเหตผล

ขนใหเนอหา - ความเคน - ความเครยด

80

- บรรยาย / ถาม-ตอบ

- จดบนทก - แสดงความคดเหนอยางมเหตผล - รวมแลกเปลยนความคดเหนระหวางกน

ขนประยกต

30

-มอบหมายใหท าแบบฝกหดทายบทเรยน 4 ขอ

- ท าแบบฝกหดทไดรบมอบหมาย

ขนส าเรจ

30

- เฉลยแบบฝกหด - สรปสาระ และสมการ

- แลกเปลยนการตรวจแบบฝกหด

- รวมสรปสาระส าคญของบทเรยน

รวมเวลา 180

Page 3: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

22

สอการสอน

1. ใบเนอหาประกอบการเรยน 2. แบบฝกทกษะประกอบการเรยนตามหนวยการเรยน 3. สอประกอบการสอน PowerPoint

การประเมนผล

กอนเรยน - สงเกตความพรอมในการเรยน ขณะเรยน - สงเกตการตอบค าถาม ความสนใจใฝร การรวมกจกรรม หลงเรยน - ถามตอบ ตรวจค าตอบแบบฝกหดทมอบหมาย

งานทมอบหมาย

1. ใหผเรยนท าแบบฝกหดทายบทท 2 เรองความเคนและความเครยด โจทยขอท 1-4

เอกสารอางอง

1. บรรจบ อรชร. 2548.กลศาสตรของวสด. ศนยสงเสรมกรงเทพ. 2. มนตร พรณเกษตร.2544.กลศาสตรของวสด. จนพบลชชง.

3. สรเชษฐ รงวฒนพงษ. 2538.กลศาสตรของแขง. บรษท เอช. เอน. กรป จ ากด. 4. ชนะ กสภาร. 2528.ความแขงแรงของวสด. บรษท ชวนชม 50 จ ากด.

5. Beer, J.P. and Johnston, Jr., E.R. Mechanics of Materials. 2nded., Singapore : McGraw – Hill, 1992.

6. Beer, J.P. and Johnston, Jr., E.R. Mechanics of Materials. 2nded., Singapore : McGraw – Hill, 1992.

7. Singer, F.L. and Pytel, A. Strength of Materials. 3rd ed., New York: Harper & Row, 1980.

Page 4: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

23

หนวยท 2 ความเคนและความเครยด

ในการวเคราะหหรอออกแบบโครงสราง และชนสวนเครองกลตาง ๆ จะตองมการพจารณา อย 2 ขอ คอ

1. โครงสรางแขงแรงพอทจะรบน าหนกหรอแรงทกระท าไดหรอไม 2. โครงสรางแขงแรงเพยงพอทจะไมมการเปลยนแปลงรปราง หรอขนาดมากเกนไปหรอไม โดยในวชาความแขงแรงของวสด (Strength of Material) จะมการพจารณาถงแรงในวตถและการ

เปลยนแปลงไปของโครงสราง ซงคณสมบตทส าคญในการวเคราะหหรอออกแบบโครงสราง และชนสวนเครองกลตาง ๆ เหลานไดแก ความเคนและความเครยดทเกดขนในการตอบสนองตอแรงทมากระท าตอวสดนน ๆ

2.1 ความเคน

ความเคน (Stress) หมายถง แรงภายนอกทมากระท าตอพนทหนาตด ซงกระท าในลกษณะขนานหรอตงฉากกบพนทหนาตด ใชสญลกษณ (sigma) สามารถแบงออกเปน 3 ชนด ตามแรงทมากระท า ตอพนทหนาตดของวตถ คอ

2.1.1 ความเคนดง (Tensile stress) หมายถง ความเคนทเกดจากแรงดงกระท าตอพนทหนาตด โดยแรงกระท าแนวแรงตองตงฉากกบพนทหนาตดเสมอ สญลกษณ t ดงแสดงในรปท 2.1

รปท 2.1 แสดงแรงดงทกระท ากบวตถ

สมการ t = ……….(2.1)

ใบเนอหาวชา ความแขงแรงวสด รหส 3100-0107 สอนครงท 2

Page 5: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

24

ให t คอ ความเคนดงทเกดขน มหนวยเปน N/m2 F คอ แรงดงทกระท ากบวตถ มหนวยเปน N

A คอ พนทหนาตดของวตถ มหนวยเปน m2 2.1.2 ความเคนอด (Compressive stress) หมายถง ความเคนทเกดจากแรงอดกระท าตอ

พนทหนาตด โดยแรงกระท าแนวแรงตองตงฉากกบพนทหนาตดเสมอ สญลกษณ c ดงแสดง ในรปท 2.2

รปท 2.2 แสดงแรงอดทกระท ากบวตถ

สมการ c = ……….(2.2) ให c คอ ความเคนอดทเกดขน มหนวยเปน N/m2

F คอ แรงอดทกระท ากบวตถ มหนวยเปน N A คอ พนทหนาตดของวตถ มหนวยเปน m2

ใบเนอหาวชา ความแขงแรงวสด รหส 3100-0107 สอนครงท 2

Page 6: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

25

2.1.3 ความเคนเฉอน (Shear stress) หมายถง ความเคนทเกดขนเมอวตถอยภายใตแรงเฉอน โดยแรงกระท าแนวแรงตองขนานกบพนทหนาตดเสมอ สญลกษณ (tau) โดยความเคนเฉอน แบงออกเปน 2 ชนด คอ

1. ความเคนเฉอนเดยว (Single shear) เกดขนเมอวตถอยภายใตแรงเฉอน โดยมพนท (A) โดนเฉอนขาดเพยงหนงพนท ดงแสดงในรปท 2.3

รปท 2.3 แสดงแรงเฉอนทกระท ากบวตถแบบ Single shear

สมการ = ……….(2.3) ให คอ ความเคนเฉอนทเกดขน มหนวยเปน N/m2

F คอ แรงเฉอนทกระท ากบทอนวตถ มหนวยเปน N

A คอ พนทหนาตดทขนานกบแรง มหนวยเปน m2

2. ความเคนเฉอนค (Double shear) เกดขนเมอวตถอยภายใตแรงเฉอน โดยมพนท (A) โดนเฉอนขาดออกเปนสองพนท ดงแสดงในรปท 2.4

รปท 2.4 แสดงแรงเฉอนทกระท ากบวตถแบบ Doule shear

สมการ = 2 ……….(2.4)

ใบเนอหาวชา ความแขงแรงวสด รหส 3100-0107 สอนครงท 2

Page 7: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

26

ให คอ ความเคนเฉอนทเกดขน มหนวยเปน N/m2 F คอ แรงเฉอนทกระท ากบทอนวตถ มหนวยเปน N

A คอ พนทหนาตดทขนานกบแรง มหนวยเปน m2

ขอควรจ า สตรพนทหนาตดและพนทผวรปทรงเรขาคณต

ภาพ รปทรงเรขาคณต พนท

สเหลยมจตรส

aa

สเหลยมผนผา

ab

วงกลม

4 ( )

2

วงกลมกลวง

4 (D

2 – d2)

พนทผวขางรปทรงกระบอก dh

ตวอยาง 2.1 ลวดเสนหนงมขนาดเสนผาศนยกลาง 4 มลลเมตร น ามาใชแขวนวตถทมมวล 100 กโลกรม จงหาความเคนดงในเสนลวด

วธท า โจทยก าหนดให

ลวดขนาดเสนผาศนยกลาง (d) = 4 mm วตถมวล (m) = 100 kg

โจทยตองการหา ความเคนดงในเสนลวด (t) = ….. N/mm2

ใบเนอหาวชา ความแขงแรงวสด รหส 3100-0107 สอนครงท 2

Page 8: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

27

จากสมการ t =

เมอ F = m g F = 100 kg 9.81

2

F = 981 N A = 4 (4)

2 mm2

A = 12.57 mm2 แทนคา t = 112. N/mm2

ความเคนดงในเสนลวดเทากบ t = 78.04 N/mm2 ตอบ

ตวอยาง 2.2 เสาคอนกรตกลมกลวงมขนาดเสนผาศนยกลางภายนอก 150 มลลเมตร และ ขนาดเสนผาศนยกลางภายใน 50 มลลเมตร อยภายใตแรงอดในเสาคอนกรต 300 กโลนวตน จงหาความเคนอดในเสาคอนกรต วธท า

โจทยก าหนดให ขนาดเสนผาศนยกลางเสาภายนอก (D) = 150 mm ขนาดเสนผาศนยกลางเสาภายใน (d) = 50 mm แรงอดในเสาคอนกรต (F) = 300 kN = 300 103 N

โจทยตองการหา ความเคนดงในเสนลวด (c) = ….. N/mm2

จากสมการ c =

เมอ F = 300 103 N

A = 4 (D2 – d2)

A = 4 (1502 – 502) mm2

A = 15707.96 mm2

แทนคา c = 3 1 31 . N/mm2

ความเคนอดในเสาคอนกรตเทากบ c = 19.10 N/mm2 ตอบ

ใบเนอหาวชา ความแขงแรงวสด รหส 3100-0107 สอนครงท 2

Page 9: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

28

ตวอยางท 2.3 จงค านวณหาความเคนเฉอนทใชตดเจาะแผนโลหะทมความหนา 5 มลลเมตร เพอใหเปนรขนาดเสนผาศนยกลาง 40 มลลเมตร โดยใชแรงในการตดเจาะเทากบ 100 กโลนวตน วธท า

โจทยก าหนดให ขนาดเสนผาศนยกลางรเจาะ (d) = 40 mm โลหะหนา (t) = 5 mm แรงในการตด (F) = 100 kN = 100 103 N

โจทยตองการหา ความเคนเฉอนทใชตดเจาะโลหะ () = ….. N/mm2 จากสมการ =

เมอ A = dt

A = 40 5

A = 628.32 mm2

แทนคา = 1 1 3 2 .32 N/mm2

ความเคนเฉอนทใชตดเจาะโลหะเทากบ = 159.15 N/mm2 ตอบ

2.2 ความเครยด

ความเครยด (Strain) หมายถง การเปลยนแปลงของวตถเมอมแรงภายนอกมากระท ากบวตถ การเปลยนแปลงทเกดขนเปนการเปลยนแปลงตอขนาดเดมซงหมายถงความยาวทเปลยนไปตอความยาวเดมใชสญลกษณ เรยกวา (epsilon) ความเครยดทเกดขนในวตถสามารถแบงออกไดเปน 3 ชนด คอ

2.2.1 ความเครยดดง (Tensile strain) ความเครยดดงเกดขนเมอวตถอยภายใตแรงดงท าใหวตถยดออกเทากบ (delta)

โดยแรงกระท าแนวแรงตองตงฉากกบพนทหนาตดเสมอ ใชสญลกษณ t ดงแสดงในรปท 2.5

ใบเนอหาวชา ความแขงแรงวสด รหส 3100-0107 สอนครงท 2

Page 10: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

29

รปท 2.5 แสดงความเครยดดง

ความเครยดดง = ความสดทาย -ความยาวเดมความยาวเดม = ความยาวทเปลยนไปความยาวเดม

สมการ t = ……….(2. ) ให t คอ ความเครยดดง (ไมมหนวย)

คอ ความยาวทเปลยนไป มหนวยเปน mm L คอ ความยาวเดมของวตถ มหนวยเปน mm

2.2.2 ความเครยดอด (Compressive strain)

ความเครยดอดเกดขนเมอวตถอยภายใตแรงอดท าใหวตถหดตวลงเทากบ (delta) โดยแรงกระท าแนวแรงตองตงฉากกบพนทหนาตดเสมอ ใชสญลกษณ c ดงแสดงในรปท 2.6

รปท 2.6 แสดงความเครยดอด (สลบรป)

ใบเนอหาวชา ความแขงแรงวสด รหส 3100-0107 สอนครงท 2

Page 11: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

30

ความเครยดอด = ความยาวเดม - ความยาวสดทายความยาวเดม = ความยาวทเปลยนไปความยาวเดม

สมการ c = ……….(2. ) ให c คอ ความเครยดอด (ไมมหนวย)

คอ ความยาวทเปลยนไป มหนวยเปน mm L คอ ความยาวเดมของวตถ มหนวยเปน mm

2.2.3 ความเครยดเฉอน (Shear strain)

ความเครยดเฉอน ใชสญลกษณ (gamma) เกดขนเมอวตถอยภายใตแรงเฉอนท าใหวตถเปลยนแปลงไปเปนมมเทากบ ดงแสดงในรปท 2.7

รปท 2.7 แสดงความเครยดเฉอน

ความเครยดเฉอน = ความยาวทเปลยนไปความยาวเดม

สมการ = ……….(2. )

แต =

ดงนน = เมอ เปนมมทเฉไป แตมม นจะเลกมาก ดงนน

ใบเนอหาวชา ความแขงแรงวสด รหส 3100-0107 สอนครงท 2

Page 12: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

31

ให คอ ความเครยดเฉอน มหนวยเปน Radian (rad) คอ ความยาวทเปลยนไป มหนวยเปน mm L คอ ความยาวเดมของวตถ มหนวยเปน mm

ตวอยางท 2.4 เหลกเสนกลมมความยาว 1 เมตร อยภายใตแรงดง ซงท าใหยดออกไป 2 มลลเมตร จงหาความเครยดทเกดขนในเหลกเสนกลม วธท า

โจทยก าหนดให ความยาวเดมของเหลกเสนกลม (L) = 1 m 1,000 = 1,000 mm ความยาวทยดออก () = 2 mm

โจทยตองการหา ความเครยดทเกดขนในเหลกเสนกลม (t) = …..

จากสมการ t = แทนคา t = 2

1,

ความเครยดทเกดขนในเหลกเสนกลมเทากบ t = 0.002 ตอบ ตวอยางท 2.5 แทงคอนกรตทรงกระบอกยาว 30 เซนตเมตร มเสนผาศนยกลาง 15 เซนตเมตร ทดสอบการรบแรงอดสงสดได 450 กโลนวตน วดความยาวหลงการทดสอบได 29.95 เซนตเมตร จงหาความเคนอดสงสดและความเครยดอด วธท า

โจทยก าหนดให ความยาวเดมของทรงกระบอกยาว (L) = 30 cm 10 = 300 mm เสนผาศนยกลางทรงกระบอก (d) = 15 cm = 150 mm ความยาวทหดตวลงไป () = 30 – 29.95 cm = 0.05 cm 10 = 0.5 mm

แรงกดอดสงสด (F) = 450 kN = 450 103 N โจทยตองการหา

ความเคนอดสงสด (c) = ….. N/mm2 ความเครยดอด (c) = …..

ใบเนอหาวชา ความแขงแรงวสด รหส 3100-0107 สอนครงท 2

Page 13: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

32

จากสมการ c = A = 4 ( )

2 = 4 (1 0)2

A = 17,671.46 mm2 แทนคา c = 4 1 31 , 1.4 N/mm2

ความเคนอดสงสดเทากบ c = 25.46 N/mm2 ตอบ

จากสมการ c = แทนคา c = . 3 ความเครยดอดเทากบ c = 1.6710-3 = 0.00167 ตอบ

ตวอยางท 2.6 จงหาสวนทยดออกของเสนลวดอยภายใตแรงดง ซงท าใหเกดความเครยดเทากบ 0.0007 ถาความยาวเดมของเสนลวดเทากบ 2 เมตร วธท า โจทยก าหนดให เสนลวดยาว (L) = 2 m 1,000 = 2,000 mm ความเครยดทเกดขนในเสนลวด (t) = 0.0007 โจทยตองการหา ความยาวทยดออกของเสนลวด () = ….. mm จากสมการ t =

แทนคา 0.0007 = 2,

= 0.0007 2,000 ความยาวทยดออกของเสนลวดเทากบ = 1.4 mm ตอบ

ใบเนอหาวชา ความแขงแรงวสด รหส 3100-0107 สอนครงท 2

Page 14: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

33

ตวอยางท 2.7 จงหาความเครยดเฉอนของแทงโลหะ (ดงรป) เมอมแรง 10 กโลนวตน มากระท าทผวบน ท าใหทอนโลหะเฉไป 3 มลลเมตร

วธท า โจทยก าหนดให แทงโลหะยาว (L) = 500 mm ความยาวทเปลยนไปของแทงโลหะ () = 3 mm โจทยตองการหา ความเครยดเฉอนของแทงโลหะ () = ….. Radian จากสมการ = แทนคา = 3 ความเครยดเฉอนของแทงโลหะเทากบ = 0.006 Radian ตอบ

ใบเนอหาวชา ความแขงแรงวสด รหส 3100-0107 สอนครงท 2

Page 15: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

34

แบบฝกหด หนวยท

2

วชา ความแขงแรงของวสด รหส 3100-0107 เวลาเรยนรวม 3 คาบ

ชอหนวย ความเคนและความเครยด

สอนครงท 2/18

1. จงจบคขอความทมความสมพนธกน ………......... ก) L 1) ความเคนดง (tensile stress) ………......... ข) 2) หนวยของแรง ………......... ค) t 3) ความยาวทเปลยนไปจากขนาดเดม ………......... ง) F 4) มมเปนเรเดยน ………......... จ) 5) ความยาวของวตถ ………......... ฉ) N 6) Gamma ………......... ช) 7) แรงภายนอกทกระท ากบวตถ ………......... ซ) 8) ความเคนเฉอน (shear stress) ………......... ฌ) A 9) ความเครยด (strain) ………......... ญ) 10) พนท

2. สายเบรกรถยนตมขนาดเสนผาศนยกลาง 20 มลลเมตร ขณะรถเบรกเกดแรงแรงดง 9 กโลนวตน จงหาความเคนดงในสายเบรก 3. จงหาสวนทยดออกของเสนลวดอยภายใตแรงดง ซงท าใหเกดความเครยดเทากบ 0.005 ถาความยาวเดมของเสนลวดเทากบ 1.50 เมตร 4. หมดย ามขนาดเสนผาศนยกลาง 30 มลลเมตร อยภายใตความเคนเฉอนเดยว 4 กโลนวตน จงหาความเคนเฉอนในหมดย า

Page 16: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

35

เฉลยแบบฝกหด หนวยท

2

วชา ความแขงแรงของวสด รหส 3100-0107 เวลาเรยนรวม 3 คาบ

ชอหนวย ความเคนและความเครยด

สอนครงท 2/18

2. จงจบคขอความทมความสมพนธกน ………5......... ก) L 1) ความเคนดง (tensile stress) ………8......... ข) 2) หนวยของแรง ………1......... ค) t 3) ความยาวทเปลยนไปจากขนาดเดม ………7......... ง) F 4) มมเปนเรเดยน ………3......... จ) 5) ความยาวของวตถ ………2......... ฉ) N 6) Gamma ………6......... ช) 7) แรงภายนอกทกระท ากบวตถ ………4......... ซ) 8) ความเคนเฉอน (shear stress) ………10......... ฌ) A 9) ความเครยด (strain) ………9......... ญ) 10) พนท

2. สายเบรกรถยนตมขนาดเสนผาศนยกลาง 20 มลลเมตร ขณะรถเบรกเกดแรงแรงดง 9 กโลนวตน จงหาความเคนดงในสายเบรก วธท ำ จาก t = F = 9103 N A = 4 ( )

2 = 314 mm2 ความเคนดงเทากบ t = 28.662 N/mm2 ตอบ

Page 17: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

36

3. จงหาสวนทยดออกของเสนลวดอยภายใตแรงดง ซงท าใหเกดความเครยดเทากบ 0.005 ถาความยาวเดมของเสนลวดเทากบ 1.50 เมตร วธท ำ จาก t = 0.005 = 1,

= 0.0005 1,500 ความยาวทยดออกของเสนลวดเทากบ = 7.5 mm ตอบ 4. หมดย ามขนาดเสนผาศนยกลาง 30 มลลเมตร อยภายใตความเคนเฉอนเดยว 4 กโลนวตน จงหาความเคนเฉอนในหมดย า

วธท ำ จาก = F = 4103 N

A = 4 ( )2 = 706.50 mm2

ความเคนเฉอนเทากบ = 5.661 N/mm2 ตอบ

Page 18: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

37

แบบทดสอบกอนเรยน หนวยท

2

วชา ความแขงแรงของวสด รหส 3100-0107 เวลาเรยนรวม 3 คาบ

ชอหนวย ความเคนและความเครยด สอนครงท 2/18

ค าสง จงเลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงค าตอบเดยว 1. ความเคน (stress) มความหมายตรงกบขอใด ก. แรงภายในทมากระท าตอพนทหนาตดของวสด ข. แรงภายนอกทมากระท าตอพนทหนาตดของวสด ค. การเปลยนแปลงของวตถเมอมแรงภายในมากระท ากบวตถ ง. การเปลยนแปลงของวตถเมอมแรงภายนอกมากระท ากบวตถ จ. แรงภายนอกทมากระท าผานจดศนยถวงของพนทหนาตดของวสด 2. ขอใดคอสญลกษณของความเคนดง ก. c ข. t ค. ง. F จ. 3. เสาคอนกรตพนทหนาตดหนา 350 ตารางมลลเมตร มแรงขนาด 220 กโลนวตน กระท า

ความเคนอดทกระท ากบเสาเทากบขอใด

ก. 518.57 N/mm2 ข. 518.67 N/mm2 ค. 628.57 N/mm2 ง. 628.67 N/mm2 จ. 728.57 N/mm2 4. ลวดขนาดเสนผาศนยกลาง 6 มลลเมตร น ามาใชแขวนวตถมวล 400 กโลกรม ความเคนดง

ในเสนลวดเทากบขอใด

ก. 118.85 N/mm2 ข. 128.85 N/mm2 ค. 138.85 N/mm2 ง. 148.85 N/mm2 จ. 158.85 N/mm2

Page 19: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

38

5. ความเครยด (stain) มความหมายตรงกบขอใด ก. แรงภายในทมากระท าตอพนทหนาตดของวสด ข. แรงภายนอกทมากระท าตอพนทหนาตดของวสด ค. การเปลยนแปลงของวตถเมอมแรงภายในมากระท ากบวตถ ง. การเปลยนแปลงของวตถเมอมแรงภายนอกมากระท ากบวตถ จ. แรงภายนอกทมากระท าผานจดศนยถวงของพนทหนาตดของวสด 6. ขอใดคอสมการทใชในการหาคาความเครยดดง ก. t = 2 ข. t =

ค. t = 2 ง. t =

จ. = 7. เหลกเสนกลมมความยาว 1 เมตร อยภายใตแรงดง ซงท าใหยดออกไป 1 มลลเมตร ความเครยด

ทเกดขนในเหลกเสนกลมเทากบขอใด

ก. 0.001 ข. 0.002 ค. 0.003 ง. 0.004 จ. 1 8. ความเครยดเฉอน (shear strain) มความหมายตรงกบขอใด ก. แรงภายดงทพยายามท าใหวตถยดออก ข. แรงภายอดทพยายามท าใหวตถหลง ค. แรงในแนวขนานทท าใหวตถเปลยนแปลงไปเปนมม ง. พนทหนาตดรบแรงอด จ. แรงคณระยะทาง 9. ขอใดคอสมการทใชในการหาคาความเครยดเฉอน (shear strain) ก. c = ข. t =

ค. c = ง. t =

จ. =

Page 20: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

39

10. จากรปความเคนเฉอนทเกดขนในวตถเทากบขอใด

ก. 0.002 เรเดยน ข. 0.003 เรเดยน ค. 0.004 เรเดยน ง. 0.005 เรเดยน จ. 0.006 เรเดยน

Page 21: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

40

แบบทดสอบหลงเรยน หนวยท

2

วชา ความแขงแรงของวสด รหส 3100-0107 เวลาเรยนรวม 3 คาบ

ชอหนวย ความเคนและความเครยด สอนครงท 2/18

ค าสง จงเลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงค าตอบเดยว 1. ความเคน (stress) มความหมายตรงกบขอใด ก. การเปลยนแปลงของวตถเมอมแรงภายในมากระท ากบวตถ ข. การเปลยนแปลงของวตถเมอมแรงภายนอกมากระท ากบวตถ ค. แรงภายนอกทมากระท าผานจดศนยถวงของพนทหนาตดของวสด ง. แรงภายในทมากระท าตอพนทหนาตดของวสด จ. แรงภายนอกทมากระท าตอพนทหนาตดของวสด 2. ขอใดคอสญลกษณของความเคนดง ก. ข. F ค. c ง. จ. 3. เสาคอนกรตพนทหนาตดหนา 350 ตารางมลลเมตร มแรงขนาด 220 กโลนวตน กระท า

ความเคนอดทกระท ากบเสาเทากบขอใด

ก. 628.57 N/mm2 ข. 628.67 N/mm2 ค. 518.57 N/mm2 ง. 518.67 N/mm2 จ. 728.57 N/mm2 4. ลวดขนาดเสนผาศนยกลาง 6 มลลเมตร น ามาใชแขวนวตถมวล 400 กโลกรม ความเคนดง

ในเสนลวดเทากบขอใด

ก. 138.85 N/mm2 ข. 148.85 N/mm2 ค. 118.85 N/mm2 ง. 128.85 N/mm2 จ. 158.85 N/mm2

Page 22: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

41

5. ความเครยด (stain) มความหมายตรงกบขอใด ก. แรงภายนอกทมากระท าตอพนทหนาตดของวสด ข. แรงภายในทมากระท าตอพนทหนาตดของวสด ค. การเปลยนแปลงของวตถเมอมแรงภายนอกมากระท ากบวตถ ง. การเปลยนแปลงของวตถเมอมแรงภายในมากระท ากบวตถ จ. แรงภายนอกทมากระท าผานจดศนยถวงของพนทหนาตดของวสด 6. ขอใดคอสมการทใชในการหาคาความเครยดดง ก. t = 2 ข. t = ค. t = 2 ง. t = จ. = 7. เหลกเสนกลมมความยาว 1 เมตร อยภายใตแรงดง ซงท าใหยดออกไป 1 มลลเมตร ความเครยดท

เกดขนในเหลกเสนกลมเทากบขอใด ก. 1 ข. 0.004 ค. 0.003 ง. 0.002 จ. 0.001 8. ความเครยดเฉอน (shear strain) มความหมายตรงกบขอใด ก. แรงภายดงทพยายามท าใหวตถยดออก ข. แรงภายอดทพยายามท าใหวตถหลง ค. พนทหนาตดรบแรงอด ง. แรงคณระยะทาง จ. แรงในแนวขนานทท าใหวตถเปลยนแปลงไปเปนมม 9. ขอใดคอสมการทใชในการหาคาความเครยดเฉอน (shear strain) ก. = ข. t = ค. c = ง. t = จ. c =

Page 23: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

42

10. จากรปความเคนเฉอนทเกดขนในวตถเทากบขอใด

ก. 0.006 เรเดยน ข. 0.005 เรเดยน ค. 0.004 เรเดยน ง. 0.003 เรเดยน จ. 0.002 เรเดยน

Page 24: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

43

เฉลยแบบทดสอบ หนวยท

2

วชา ความแขงแรงของวสด รหส 3100-0107 เวลาเรยนรวม 3 คาบ

ชอหนวย ความเคนและความเครยด สอนครงท 2/18

ขอท แบบทดสอบ กอนเรยน

แบบทดสอบ หลงเรยน

1 ก ง 2 ข ง 3 ค ก 4 ค ก 5 ง ข 6 ง ข 7 ก จ 8 ค จ 9 จ ก 10 ข ง

Page 25: หน่วยที่ แผนการจัดการเรียนรู้rms.pktc.ac.th/files/3419900525354_13101614145215.pdf3. สุรเชษฐ รุ่งวฒันพงษ์

44