หน่วยที่...

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

Transcript of หน่วยที่...

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