សម្ភារៈបង្រៀន ច្បាប់របស់អាកស៊ីមេឌីស រួមមាន សមត្ថភាពមូលដ្ឋាន និងសូចនាករសមិទ្ធផលសមត្ថភាព សម្ភារៈសិក្សា សំណួរគំរូ សំណួរអនុវត្ត និងតេស្តបង្កើត។
ក. សមត្ថភាពមូលដ្ឋាន
៣.១ ការអនុវត្តច្បាប់នៃសារធាតុរាវឋិតិវន្តក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ
៤.១ ការរចនា និងធ្វើការពិសោធន៍ដែលប្រើប្រាស់លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុរាវឋិតិវន្ត រួមទាំងការបង្ហាញលទ្ធផលពិសោធន៍ និងការប្រើប្រាស់របស់វា។
ខ. សូចនាករសមិទ្ធផលសមត្ថភាព
១. ការចងចាំ (C1) ការយល់ដឹង (C2) ការអនុវត្ត (C3) ការវិភាគ (C4) និងការសន្និដ្ឋាន (C5) គោលគំនិតនៃអណ្តែត ច្បាប់របស់អាកស៊ីមេឌីស និងគោលគំនិតនៃការអណ្តែត ការអណ្តែត និងការលិច
2. ដោះស្រាយសំណួរ (C4) និងកែតម្រូវសំណួរ (C6) អំពីអណ្តែតទឹក និងច្បាប់របស់អាកគីមេឌីស
៣. អនុវត្ត (P2) ការពិសោធន៍ លើ ច្បាប់របស់អាកគីមេឌីស
៤. បង្ហាញ (P3) និងកំណត់ (P5) កម្លាំងអណ្តែត និង ច្បាប់របស់អាកស៊ីមេឌីស
ច្បាប់របស់អាគីមេឌីស
I. សេចក្តីផ្តើម
តើអ្នកធ្លាប់ជិះកប៉ាល់ទេ? កប៉ាល់ដែលមានម៉ាស់ធំមិនលិចទេ ចំណែកឯថ្មតូច និងស្រាលអាចលិចបាន។ ហេតុអ្វីបានជាបែបនេះ?
តើអ្នកដឹងទេថារូបភាពនៅខាងឆ្វេងជាអ្វី? នាវាមុជទឹកគឺជាកប៉ាល់ដែលអាចអណ្តែតលើផ្ទៃសមុទ្រ ហើយក៏អាចមុជនៅក្រោមទឹកបានដែរ។ តើនាវាមុជទឹកអណ្តែត និងមុជយ៉ាងដូចម្តេច?
តើអ្នកឃើញអ្វីខ្លះនៅក្នុងរូបភាពខាងស្តាំ? បាឡុងខ្យល់ក្តៅអាចហោះហើរនៅរយៈកម្ពស់ខ្ពស់។ ហេតុអ្វីបានជាបាឡុងហោះ ហើយតើអ្នកហោះហើរបាឡុងខ្យល់ក្តៅដោយរបៀបណា?
កប៉ាល់អាចអណ្តែតលើផ្ទៃសមុទ្រ និងមុជចុះក្រោមទឹកបាន ដូចជាបាឡុងអាចអណ្តែតក្នុងបរិយាកាស ហៅកាត់ថាខ្យល់ដែរ។ ដើម្បីយល់ពីរឿងនេះ អ្នកត្រូវតែយល់អំពី ច្បាប់របស់អាកស៊ីមេឌីស ជាមុនសិន ។ ដើម្បីយល់អំពីច្បាប់របស់អាកស៊ីមេឌីស អ្នកត្រូវតែយល់អំពីគោលគំនិតនៃ អណ្តែតទឹក ជាមុនសិន ។
ប្រភពរូបភាព៖ Google.com
II. កម្លាំងអណ្តែត
មួយណាមានអារម្មណ៍ស្រាលជាង ថ្មដែលលើកនៅលើដី ឬថ្មដដែលដែលលើកនៅក្នុងទឹក? ប្រសិនបើអ្នកមិនធ្លាប់ជួបប្រទះរឿងនេះទេ អ្នកគួរតែសាកល្បងវាដើម្បីឆ្លើយសំណួរនេះ។ វាធ្ងន់ជាងក្នុងការលើកថ្មនៅលើដី ប៉ុន្តែថ្មដដែលដែលលើកនៅក្នុងទឹក។ នេះគឺដោយសារតែកម្លាំងអណ្តែត។
នៅពេលដែលវត្ថុមួយត្រូវបានជ្រមុជនៅក្នុងសារធាតុរាវ នឹងមានភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធរវាងសារធាតុរាវនៅពីលើវត្ថុ និងសារធាតុរាវនៅខាងក្រោមវា។ សារធាតុរាវនៅខាងក្រោមវត្ថុមានសម្ពាធខ្ពស់ជាងសារធាតុរាវនៅពីលើ វត្ថុ។ អណ្តែតកើតឡើងដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធសារធាតុរាវនៅជម្រៅផ្សេងៗគ្នា។
នៅក្នុងរូបភាពនេះ គេឃើញវត្ថុមួយអណ្តែតក្នុងអង្គធាតុរាវ។ អង្គធាតុរាវនៅខាងក្រោមអង្គធាតុរាវមានសម្ពាធធំជាងអង្គធាតុរាវនៅពីលើវត្ថុ ពីព្រោះអង្គធាតុរាវនៅខាងក្រោមវត្ថុមានជម្រៅធំជាងអង្គធាតុរាវនៅពីលើវត្ថុ (h2 > ហ1).
ការពិពណ៌នា៖ FA = កម្លាំងអណ្តែត, ρ = ដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុរាវ, g = សំទុះ ដោយសារ ទំនាញ, V = បរិមាណវត្ថុដែលជ្រមុជក្នុងសារធាតុរាវ
ជំនួស ρV នៅក្នុងរូបមន្តកម្លាំងអណ្តែតដោយ m នៅក្នុងរូបមន្តដង់ស៊ីតេ៖
ការពិពណ៌នា៖ m = ម៉ាស, g = សំទុះទំនាញ, w = ទំនាញផែនដី។
ដោយផ្អែកលើសមីការទី 2 កម្លាំងអណ្តែត (FA ) គឺស្មើនឹងទម្ងន់ (w) នៃសារធាតុរាវដែលត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅ។ បរិមាណនៃសារធាតុរាវដែលត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅគឺស្មើនឹងបរិមាណនៃវត្ថុនៅក្នុងសារធាតុរាវ។
III. ច្បាប់របស់អាកឃីមេឌីស
នៅពេលដែលវត្ថុមួយត្រូវបានជ្រមុជទាំងស្រុង ឬដោយផ្នែកនៅក្នុងសារធាតុរាវ សារធាតុរាវនឹងបញ្ចេញកម្លាំងអណ្តែតឡើងលើ (កម្លាំងអណ្តែត) ទៅលើវត្ថុ ដែលទំហំនៃកម្លាំងអណ្តែតគឺស្មើនឹងទម្ងន់នៃសារធាតុរាវដែលត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅ។ បរិមាណនៃសារធាតុរាវដែលត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅគឺស្មើនឹងបរិមាណនៃវត្ថុដែលជ្រមុជនៅក្នុងសារធាតុរាវ។
IV. អណ្តែត, អណ្តែត, លិច
៤.១ អណ្តែត
វត្ថុមួយអណ្តែតលើផ្ទៃសារធាតុរាវប្រសិនបើ៖
១. ទំនាញរបស់វត្ថុ មានទំហំតូចជាង កម្លាំងអណ្តែត (w < F A ) ឬ
2. ដង់ស៊ីតេនៃវត្ថុគឺតូចជាងដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុរាវ ( )
ប្រសិនបើកម្លាំងអណ្តែតធំជាងកម្លាំងទំនាញផែនដី នោះកម្លាំងលទ្ធផលមិនមែនសូន្យទេ យោងទៅតាមច្បាប់ចលនារបស់ញូតុន វត្ថុនឹងផ្លាស់ទីឡើងលើ។ ប៉ុន្តែតាមពិត វត្ថុនោះស្ថិតនៅស្ងៀមនៅលើផ្ទៃរាវ។ យោងទៅតាមច្បាប់ទីមួយរបស់ញូតុន ប្រសិនបើវត្ថុមួយនៅស្ងៀម នោះ
ΣFy = 0
F A – w – F a = 0
F A = w + F a
F = កម្លាំងអណ្តែតដែលបញ្ចេញដោយអង្គធាតុរាវលើវត្ថុ, Fa = កម្លាំងរុញច្រានបរិយាកាស , w = ទម្ងន់វត្ថុ។
៤.២ អណ្តែត
វត្ថុមួយអណ្តែតលើផ្ទៃសារធាតុរាវប្រសិនបើ៖
១. ទំនាញរបស់វត្ថុ គឺដូចគ្នានឹង កម្លាំងអណ្តែត (w = F A ) ឬ
2. ដង់ស៊ីតេនៃវត្ថុគឺដូចគ្នានឹងដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុរាវ ( )
យោងតាមច្បាប់ទីមួយរបស់ញូតុន ប្រសិនបើវត្ថុមួយនៅស្ងៀម នោះ
Σ Fy = 0
F A – w = 0
F A = w
៤.៣ ការលិច
១. ទំនាញរបស់វត្ថុ ធំជាង កម្លាំងអណ្តែត (w > F A ) ឬ
2. ដង់ស៊ីតេនៃវត្ថុធំជាងដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុរាវ ( )
យោងតាមច្បាប់ទីមួយរបស់ញូតុន ប្រសិនបើវត្ថុមួយនៅស្ងៀម នោះ
Σ Fy = 0
w – F A – N = 0
w = FA + N
F = កម្លាំងអណ្តែតដែលបញ្ចេញដោយអង្គធាតុរាវលើវត្ថុ, N = កម្លាំងធម្មតាដែលបញ្ចេញដោយបាសលើវត្ថុ , w = ទំនាញផែនដីរបស់វត្ថុ។
ហេតុអ្វីបានជាកប៉ាល់អណ្តែត?
បន្ទាប់ពីសិក្សាការពិពណ៌នាខាងលើរួច ឥឡូវនេះអ្នកព្យាយាមឆ្លើយសំណួរថា ហេតុអ្វីបានជាកប៉ាល់ដែលមានម៉ាស់ធំមិនលិច ខណៈពេលដែលខ្សាច់ស្រាលលិចក្នុងសមុទ្រ? ខ្សាច់លិចដោយសារតែដង់ស៊ីតេនៃខ្សាច់ធំជាងដង់ស៊ីតេនៃទឹកសមុទ្រ។ ខណៈពេលដែលកប៉ាល់ ទោះបីជាផ្សំឡើងពីជាតិដែកដែលមានដង់ស៊ីតេធំជាងដង់ស៊ីតេនៃទឹកសមុទ្រ (ដង់ស៊ីតេនៃជាតិដែកគឺ 7874 គីឡូក្រាម/ម៉ែត្រគូប ដង់ស៊ីតេ នៃទឹកសមុទ្រគឺ 1025 គីឡូក្រាម/ម៉ែត្រគូប ) ប៉ុន្តែបរិមាណនៃកប៉ាល់មានទំហំធំណាស់ ដូច្នេះដង់ស៊ីតេនៃកប៉ាល់ ប្រសិនបើគណនាដោយប្រើរូបមន្តដង់ស៊ីតេ ρ = m/V តម្លៃគឺតូចជាងដង់ស៊ីតេនៃទឹកសមុទ្រ។
ប្រសិនបើយើងប្រើគោលគំនិតនៃអណ្តែតទឹក និងទំនាញផែនដី កប៉ាល់អណ្តែតទឹក ពីព្រោះអណ្តែតទឹកធំជាងទំនាញផែនដីរបស់កប៉ាល់។
របៀបដែលនាវាមុជទឹកមុជទឹក
ដើម្បីអណ្តែតបាន ដង់ស៊ីតេនៃនាវាមុជទឹកត្រូវតែតូចជាងដង់ស៊ីតេនៃទឹកសមុទ្រ ហើយដូចគ្នានេះដែរ នាវាមុជទឹកអាចមុជទឹកបាន ប្រសិនបើដង់ស៊ីតេរបស់វាធំជាង ឬស្មើនឹងដង់ស៊ីតេនៃទឹកសមុទ្រ។ បរិមាណនៃនាវាមុជទឹកគឺដូចគ្នា ដូច្នេះដើម្បីឱ្យវាមុជទឹក និងអណ្តែតបាន ដង់ស៊ីតេនៃនាវាមុជទឹកអាចត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរដោយដាក់ទឹក និងខ្យល់ចូលទៅក្នុងធុងបាឡាស។ ប្រសិនបើអ្នកចង់មុជទឹក ទឹកត្រូវបានដាក់ចូលទៅក្នុងធុងបាឡាស ហើយប្រសិនបើអ្នកចង់អណ្តែតឡើងលើផ្ទៃទឹក ទឹកត្រូវបានយកចេញពីធុង ហើយខ្យល់ត្រូវបានដាក់ចូលទៅក្នុងធុង។
ដោយប្រើគោលគំនិតនៃកម្លាំងអណ្តែត និងទំនាញផែនដី នាវាមុជទឹកអាចអណ្តែតបាន ប្រសិនបើកម្លាំងអណ្តែតធំជាងទំនាញផែនដីរបស់នាវាមុជទឹក។ នាវាមុជទឹកអាចមុជទឹកបាន ប្រសិនបើទំនាញផែនដីរបស់កប៉ាល់ធំជាងកម្លាំងអណ្តែតដែលបញ្ចេញដោយទឹកសមុទ្រលើនាវាមុជទឹក។
ហេតុអ្វី និងរបៀបដែលបាឡុងខ្យល់ក្តៅអាចហោះហើរបាន
បាឡុងហោះលើអាកាស ពីព្រោះនៅខាងក្នុងបាឡុងមានឧស្ម័នដែលមានដង់ស៊ីតេតូចជាងដង់ស៊ីតេនៃខ្យល់ជុំវិញវា។ ម្យ៉ាងវិញទៀត ប្រសិនបើដង់ស៊ីតេនៃឧស្ម័ននៅក្នុងបាឡុងដូចគ្នានឹងដង់ស៊ីតេនៃខ្យល់ជុំវិញវា បាឡុងនឹងធ្លាក់មកដី ហើយមិនហោះទៅកន្លែងខ្ពស់នោះទេ។
ដោយប្រើគោលគំនិតនៃកម្លាំងអណ្តែត បាឡុងខ្យល់ក្តៅហោះឡើងដោយសារតែកម្លាំងអណ្តែតធំជាងទំនាញរបស់បាឡុង។ បាឡុងនឹងធ្លាក់មកដីនៅពេលដែលទំនាញរបស់បាឡុងធំជាងកម្លាំងអណ្តែតដែលបញ្ចេញដោយខ្យល់លើបាឡុង។
V. សំណួរឧទាហរណ៍
៥.១. ទម្ងន់នៃបន្ទុកនៅក្នុងខ្យល់គឺ 5 N ទម្ងន់នៃបន្ទុកនៅពេលវាស់ក្នុងអង្គធាតុរាវគឺ 4 N។ តើកម្លាំងអណ្តែតមានទំហំប៉ុនណា?
ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ថា៖
ទម្ងន់នៃបន្ទុកនៅក្នុងខ្យល់ (w) = 5 N
ទម្ងន់នៃបន្ទុកក្នុងទឹក (w F ) = 4 N
សួរ៖ កម្លាំងអណ្តែត ( FA )
ចម្លើយ៖
នៅពេលវាស់វែងក្នុងអង្គធាតុរាវ ទម្ងន់ខ្លះនៃបន្ទុកត្រូវបានបាត់បង់ដោយសារតែកម្លាំងអណ្តែត។ ទំហំនៃកម្លាំងអណ្តែត = ភាពខុសគ្នារវាងទម្ងន់នៃបន្ទុកនៅក្នុងខ្យល់ និងទម្ងន់នៃបន្ទុកនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ។
F A = 5 – 4 = 1 ញូតុន
៥.២. ធុងមួយពេញដោយទឹក ថ្មមួយត្រូវបានបញ្ចូលដើម្បីឱ្យទឹកខ្លះហៀរចេញ។ បរិមាណទឹកហៀរគឺ ០.១ ម៉ែត្រគូប ។ . ដង់ស៊ីតេទឹក = ១០០០ គីឡូក្រាម/ម៉ែត្រគូប , សន្ទុះដោយសារទំនាញផែនដី ១០ ម៉ែត្រ/វិនាទី ២. តើទឹកបញ្ចេញកម្លាំងអណ្តែតប៉ុន្មានលើថ្ម?
ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ថា៖
បរិមាណទឹកដែលកំពប់ (V) = 0,1 ម៉ែត្រគូប
ដង់ស៊ីតេទឹក ( ρ ) = 1000 គីឡូក្រាម/ ម៉ែត្រគូប
ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (g) = 10 m/s 2
សួរ៖ កម្លាំងអណ្តែត ( FA )
ចម្លើយ៖
F A = ρ g V = (1000)(10)(0,1) = 1000 N
៥.៣. នៅពេលដែលវត្ថុមួយត្រូវបានដាក់ក្នុងធុងដែលពេញទៅដោយទឹកសមុទ្រ ទឹកសមុទ្រខ្លះហៀរចេញរហូតដល់ ០.២ ម៉ែត្រគូប ។ ដង់ស៊ីតេនៃទឹកសមុទ្រ = ១០២៥ គីឡូក្រាម/ម៉ែត្រគូប ។ សន្ទុះដោយសារទំនាញផែនដីគឺ ១០ ម៉ែត្រ/វិនាទី ។ គណនាទម្ងន់នៃទឹកសមុទ្រដែលផ្លាស់ទីលំនៅ/ហៀរចេញ។
ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ថា៖
បរិមាណ (V) = 0,2 ម៉ែត្រគូប
ដង់ស៊ីតេនៃទឹកសមុទ្រ (ρ) = 1025 គីឡូក្រាម/ ម៉ែត្រគូប ។
ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (g) = 10 m/s 2
សួរ៖ ទម្ងន់ទឹកសមុទ្រដែលបានផ្លាស់ទី/កំពប់
ចម្លើយ៖
ច្បាប់របស់អាកស៊ីមេឌីសចែងថា ទំហំនៃកម្លាំងអណ្តែត = ទម្ងន់នៃទឹកសមុទ្រដែលត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅ/កំពប់
F A = ρ g V = (1025)(10)(0,2) = 2050 N
៥.៤. លោហៈមួយមានទម្ងន់ 100 N នៅពេលវាស់ក្នុងខ្យល់ និង 80 N នៅពេលវាស់ក្នុងទឹក។ តើបរិមាណលោហៈនេះមានប៉ុន្មាន? ដង់ស៊ីតេទឹក = 1000 kg/m3 , សន្ទុះដោយសារទំនាញ = 10 m/ s2 ។
ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ថា៖
ទម្ងន់ក្នុងខ្យល់ (w) = 100 N
ទម្ងន់ក្នុងទឹក (wf ) = 80 N
ដង់ស៊ីតេទឹក ( ρ) = 1000 គីឡូក្រាម/ ម៉ែត្រគូប
ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (g) = 10 m/s 2
សំណួរ៖ បរិមាណលោហៈ
ចម្លើយ៖
F A = 100 – 80 = 20 N
F A = ρ g V
២០ = (១០០០)(១០) វ៉ុល
20 = 10.000 វ៉
៥.៥. វត្ថុមួយដែលមានទម្ងន់ 20 N ត្រូវបានដាក់ក្នុងអង្គធាតុរាវ។ ប្រសិនបើកម្លាំងអណ្តែតគឺ 30 N តើវត្ថុនោះលិច អណ្តែត ឬអណ្តែត?
ការពិភាក្សា
កម្លាំងអណ្តែតធំជាងទម្ងន់វត្ថុ F A > w ដូច្នេះវត្ថុអណ្តែត។
វត្ថុមួយលិចប្រសិនបើកម្លាំងអណ្តែតតិចជាងទម្ងន់របស់វត្ថុ (F A < w)
VI. សំណួរអនុវត្ត និងចម្លើយគន្លឹះ
https://gurumuda.net/soal-ujian/soal-latihan-hukum-archimedes
VII. សំណួរតេស្តទម្រង់
https://gurumuda.net/soal-ujian/tes-formatif-hukum-archimedes
🙂
