สพฐ.                
สำนักเทคโนโลยีเพื่อนการเรียนการสอน สำนักงานคณะกรรมการ การศึกษาขั้นพื้นฐาน สำนักเทคโนโลยีเพื่อนการเรียนการสอน สำนักงานคณะกรรมการ การศึกษาขั้นพื้นฐาน จุดประสงค์การเรียนรู้ วิดีโอสื่อการสอน แผนภาพมโนทัศน์ แบบจำลองการทดลอง ภาพเคลื่อนไหวประกอบการบรรยาย ตัวอย่างข้อสอบ
สื่อการเรียนรู้ เรื่องสภาพสมดุลและสภาพยืดหยุ่น
สื่อการเรียนรู้ เรื่องสภาพสมดุลและสภาพยืดหยุ่น
สาระการเรียนรู้
เลือกหัวข้อบทเรียน



เลือกหัวข้อบทเรียน

ในการคำนวณเรื่องสมดุล เราถือว่าวัตถุที่กำลังพิจารณาเป็นวัตถุแข็งเกร็ง 
แต่ในความเป็นจริงแล้วแรงที่กระทำต่อวัตถุเมื่อมีค่ามากพอจะทำให้วัตถุผิดรูปได้(deformation) 
หลังจากไม่มีแรงกระทำที่วัตถุแล้ววัตถุอาจจะคืนกลับสู่สภาพเดิมหรือไม่ก็ได้

หลักการของสภาพยืดหยุ่น
เมื่อนำเส้นโลหะมายืดออก ความยาวของเส้นโลหะยืดและส่วนที่ยืดออกแปรผันตรงกับขนาดของแรงดึงเมื่อแรงยังอยู่ในขอบเขตหนึ่ง ความจริงข้อนี้เรียกว่า กฏของฮุก(Hooke’s Law) และเมื่อเพิ่มแรงดึงต่อไปเรื่อยๆ จะพบว่าความยาวของเส้นวัตถุที่ยืดออกจะไม่แปรผันตรงกับขนาดของแรงดึงอีกต่อไป เพราะวัตถุมีสภาพยืดหยุ่น ดังกราฟ

เมื่อ   F

O
คือ ขนาดของแรงดึงที่กระทำต่อเส้นโลหะ
คือ ความยาวของเส้นวัตถุที่ยืดออก
คือ จุดเริ่มต้นขณะที่ยังไม่มีแรงดึงกระทำต่อวัตถุ

เมื่อพิจารณากราฟที่จุดต่างๆ
a
คือ จุดสุดท้ายที่ความยาวเส้นโลหะยืดออกแปรผันตรงกับขนาดของแรงดึง
เรียกว่า ขีดจำกัดการแปรผันตรง(proportional limit)

b
คือ จุดที่ออกแรงดึงอีกเล็กน้อยแล้วหยุดออกแรง จะทำให้เส้นโลหะกลับไปอยู่ในสภาพเดิมได้
เรียกว่า ขีดจำกัดสภาพยืดหยุ่น(elastic limit)

c
คือ จุดที่ความยาวของเส้นโลหะเพิ่มอย่างรวดเร็ว ขณะที่แรงดึงเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย
เรียกว่า จุดคราก(yield point)

d
คือ จุดที่ทำให้เส้นโลหะขาด เรียกว่า จุดแตกหัก(breaking point)

ช่วง ob คือ วัตถุที่มีการเปลี่ยนรูปร่างเมื่อมีแรงมากระทำและสามารถกลับสู่รูปเดิมเมื่อหยุดออกแรงกระทำ
เรียกว่า การผิดรูปแบบยืดหยุ่น(elastic deformation)

ช่วง bd คือ วัตถุที่มีการเปลี่ยนรูปร่างเมื่อมีแรงมากระทำและสามารถกลับสู่รูปเดิมเมื่อหยุดออกแรงกระทำ
เรียกว่า การผิดรูปแบบพลาสติก(plastic deformation)

ข้อมูลอ้างอิง
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ, หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติม ฟิสิกส์ เล่ม 1 , โรงพิมพ์คุรุสภาลาดพร้าว, พิมพ์ครั้งที่สี่ พ.ศ. 2550

คณาจารย์แม็ค, Compact ฟิสิกส์ ม.4, บริษัท สำนักพิมพ์แม็ค จำกัด, พ.ศ. 2551

© สำนักเทคโนโลยีเพื่อการเรียนการสอน สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน กระทรวงศึกษาธิการ