กิจกรรม 24 - 28 มกราคม 2554

ตอบ ข้อ 1

อธิบาย

การเคลื่อนที่แนวเส้นตรง มีจำนวน 55 คลิปความรู้ เป็นจุดเริ่มและพื้นฐานที่สำคัญยิ่งของผู้สนใจในวิชาฟิสิกส์ กับประเด็นพื้นฐาน 1.อะไรคือ ปริมาณเวกเตอร์ ปริมาณสเกลาร์ 2.ระยะทาง ต่างจาก การกระจัดอย่างไร 3. ความเร็ว อัตราเร็ว และความเร่ง 4.การรู้จักกราฟความสัมพันธ์ของ v-t,s-t,a-t 5.การปล่อยวัตถุลงมา การขว้างวัตถุขึ้นไป การโยนวัตถุขึ้นไปสูงสุดแล้วตกลงมา  การเคลื่อนที่ของวัตถุหลายก้อน รวมทั้งโจทย์หลายหลากรูปแบบ
1.การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง หมายถึง การเคลื่อนที่ของวัตถุอยู่ในแนวเดียวกันตลอดเป็นเส้นตรง 
2.ปริมาณเวกเตอร์ คือ ปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทาง เช่น แรง , ความเร็ว, ความเร่ง , โมเมนตัม
3.ปริมาณสเกลาร์ คือ ปริมาณที่มีเฉพาะขนาดเท่านั้นไม่มีทิศทาง เช่น เวลา พื้นที่ งาน พลังงาน ความร้อน
4.ระยะทาง คือ ความยาวตามเส้นทางที่วัตถุเคลื่อนที่ เป็นปริมาณสเกลาร์ มีแต่ขนาดอย่างเดียว
5.การกระจัด คือ เส้นตรงที่เชื่อมระหว่างจุดตั้งต้น และ จุดสุดท้าย เป็นปริมาณเวกเตอร์
6.ความเร็ว คือ การกระจัดที่เคลื่อนที่ได้ใน 1 หน่วยเวลา
7.อัตราเร็ว คือ ระยะทาง ที่เคลื่อนที่ได้ใน 1 หน่วยเวลา
8. ความเร่ง คือ ความเร็วที่เพิ่มใน 1 หน่วยเวลา
9.การเคลื่อนที่เส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ V = S/t 
10.การเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง มีความสัมพันธ์ดังนี้ 9.1 v = u+at  9.2 S = ut + (1/2)at² 9.3 v² = u²+2as  10.

 ตอบ ข้อ 3
อธิบาย
อัตราเร็ว  คือ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ทั้งหมดในหนึ่งหน่วยเวลา  ใช้สัญลักษณ์ตัว V  เป็นปริมาณสเกลาร์ เพราะเราหาได้จาก
ปริมาณสเกลาร์  เพราะฉะนั้น อัตราเร็วจึงต้องเป็นปริมาณสเกลาร์ด้วย  มีหน่วยเป็น  เมตร/วินาที ( m / s )
                         จากสูตร   ΔV = ΔS / Δt   
                                        V = S / t         =   ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปทั้งหมด / เวลา
                       กำหนดให้   V  คือ  อัตราเร็ว  หน่วย  เมตร/วินาที ( m/s )
                                        S  คือ  ระยะทาง  หน่วย  เมตร ( m )
                                        t  คือ   เวลา   หน่วย  วินาที ( s )
        หน่วย  เมตร/วินาที  ( m / s )

 ตอบ ข้อ 4
อธิบาย

โพรเจกไทล์ (Projectile) หมายถึง วัตถุที่ขว้างหรือยิงออกไป ทั้งนี้ในบริเวณใกล้ผิวโลกตามปกติการเคลื่นที่ของวัตถุดังกล่าวจะสังเกตได้ ว่ามีวิถีโค้ง การเคลื่อนที่ตามรูปแบบที่วัตถุดังกล่าวเคลื่อนที่ที่ไป โดยเฉพาะเมื่อ ไม่มีแรงต้านทานของอากาศหรือแรงต้านทานมีผลน้อยจนไม่ต้องนำมาคิด จะเรียกว่า การเคลื่นที่แบบโพรเจกไทล์ ในกรณีที่แรงต้านทานของอากาศมีผลต่อการเคลื่อนไหวที่เนื่องจากวัตถุเบา หรือเนื่องจากการเคลื่อนที่เร็วและมีการหมุน วิถีการเคลบื่อนที่จะแตกต่างออกไปจากการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์และไม่นับ เป็นการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ เช่น การเคลื่นที่ของลูกแบดมินตัน ลูกกอล์ฟ

การเคลื่อนที่แบบโปรเจกไทล์เป้นการเคลื่อนไหวแบบ 2 มิติ คือ เคลื่อนที่ในระดับและแนวดิ่งพร้อมกัน ในแนวดิ่งเป็นการเคลื่อนที่ที่มีความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก ในขณะที่แนวราบไม่มีความเร่งเพราะไม่มีแรงกระทำในแนวระดับ

 1)  แรงลัพธ์ในแนว ระดับ (แกน x) ที่กระทำต่อวัตถุมีค่าเป็นศุนย์ แสดงว่า วัตถุจะมีความเร็วในแนวระดับคงตัว  สามารถคำนวณจากสูตร 

 ตอบ ข้อ 2
อธิบาย
เป็นภาพการทิ้งระเบิดจากเครื่องบินซึ่งกำลังบินในแนวระดับด้วยอัตราเร็ว คงตัว

• ระเบิดจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต้นในแนวดิ่ง = 0 นั่นคือ Uy = 0
• เมื่อเวลาผ่านไป ความเร็วในแนวดิ่งจะเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ (สังเกตจากความยาวของลูกศรในแนวดิ่งเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ)
• ความเร็วระเบิดในแนวระดับ vx จะเท่ากับความเร็วของเครื่องบินขณะปล่อยระเบิดและมีค่าคงตัว
• เมื่อไม่คิดแรงต้านของอากาศ ดังนั้น ax = 0 นั่นสดงว่า ความเร็วในแนวระดับของระเบิด vx จะคงตัวระยะทางแนวราบที่เคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลาจะเท่าเดิม (เท่ากับระยะทางที่เครื่องบินเคลื่นที่ได้ จากจุดเริ่มทิ้งระเบิด)
• ความเร็วของระเบิดในแนวดิ่ง ระเบิดจะเคลื่อนที่ภายใต้ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก ay = g ทำให้ความเร็วในแนวดิ่งของระเบิดมากขึ้นเรื่อย ๆ ระยะทางที่เคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลาก็จะมากขึ้นด้วย
• ระยะทางแนวราบที่ระเบิดเคลื่อนที่ได้ Sx ขึ้นอยู่กับ ความสูงของเครื่องบิน Sy และความเร็วของเครื่องบินขณะทิ้งระเบิด vx

ตอบ ข้อ 2
อธิบาย
การเคลื่อนที่ในแนววงกลมจึงหมายถึง การเคลื่อนที่ ที่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็วตลอดเวลา ถึงแม้อัตราเร็วจะคงที่ แต่เวกเตอร์ของความเร็วเปลี่ยนแปลง

ความเร่งสู่ศูนย์กลาง
ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบวงกลมด้วยอัตราเร็วคงที่
1.คาบ (Period) "T" คือ เวลาที่วัตถุเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ หน่วยเป็นวินาที่/รอบ หรือวินาที
2.ความถี่ (Frequency) "f" คือ จำนวนรอบที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ภายในเวลา 1 วินาที หน่วยเป็นรอบ/วินาที หรือ เฮิรตซ์ (Hz)

รูปที่ 1

 

เมื่อวัตถุเคลื่อนที่แบบวงกลมด้วยอัตราเร็วคงที่ คาบ และความถี่จะมีค่าคงที่ โดยคาบและความถี่สัมพันธ์กันโดย

ความสัมพันธ์ระหว่าง v, T, f

จากรูปที่ 1 วัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลมรอบจุด O มีรัศมี r ด้วยอัตราเร็วคงที่ เมื่อพิจารณาการเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ

ตอบ ข้อ 4
อธิบาย
การเคลื่อนที่แนวเส้นตรง มีจำนวน 55 คลิปความรู้ เป็นจุดเริ่มและพื้นฐานที่สำคัญยิ่งของผู้สนใจในวิชาฟิสิกส์ กับประเด็นพื้นฐาน 1.อะไรคือ ปริมาณเวกเตอร์ ปริมาณสเกลาร์ 2.ระยะทาง ต่างจาก การกระจัดอย่างไร 3. ความเร็ว อัตราเร็ว และความเร่ง 4.การรู้จักกราฟความสัมพันธ์ของ v-t,s-t,a-t 5.การปล่อยวัตถุลงมา การขว้างวัตถุขึ้นไป การโยนวัตถุขึ้นไปสูงสุดแล้วตกลงมา  การเคลื่อนที่ของวัตถุหลายก้อน รวมทั้งโจทย์หลายหลากรูปแบบ
1.การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง หมายถึง การเคลื่อนที่ของวัตถุอยู่ในแนวเดียวกันตลอดเป็นเส้นตรง 
2.ปริมาณเวกเตอร์ คือ ปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทาง เช่น แรง , ความเร็ว, ความเร่ง , โมเมนตัม
3.ปริมาณสเกลาร์ คือ ปริมาณที่มีเฉพาะขนาดเท่านั้นไม่มีทิศทาง เช่น เวลา พื้นที่ งาน พลังงาน ความร้อน
4.ระยะทาง คือ ความยาวตามเส้นทางที่วัตถุเคลื่อนที่ เป็นปริมาณสเกลาร์ มีแต่ขนาดอย่างเดียว
5.การกระจัด คือ เส้นตรงที่เชื่อมระหว่างจุดตั้งต้น และ จุดสุดท้าย เป็นปริมาณเวกเตอร์
6.ความเร็ว คือ การกระจัดที่เคลื่อนที่ได้ใน 1 หน่วยเวลา
7.อัตราเร็ว คือ ระยะทาง ที่เคลื่อนที่ได้ใน 1 หน่วยเวลา
8. ความเร่ง คือ ความเร็วที่เพิ่มใน 1 หน่วยเวลา
9.การเคลื่อนที่เส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ V = S/t 
10.การเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง มีความสัมพันธ์ดังนี้ 9.1 v = u+at  9.2 S = ut + (1/2)at² 9.3 v² = u²+2as  10.
ปริมาณสเกลาร์ คือ ปริมาณที่มีเฉพาะขนาดเท่านั้นไม่มีทิศทาง เช่น เวลา พื้นที่ งาน พลังงาน ความร้อน
4.ระยะทาง คือ ความยาวตามเส้นทางที่วัตถุเคลื่อนที่ เป็นปริมาณสเกลาร์ มีแต่ขนาดอย่างเดียว
5.การกระจัด คือ เส้นตรงที่เชื่อมระหว่างจุดตั้งต้น และ จุดสุดท้าย เป็นปริมาณเวกเตอร์
6.ความเร็ว คือ การกระจัดที่เคลื่อนที่ได้ใน 1 หน่วยเวลา
7.อัตราเร็ว คือ ระยะทาง ที่เคลื่อนที่ได้ใน 1 หน่วยเวลา
8. ความเร่ง คือ ความเร็วที่เพิ่มใน 1 หน่วยเวลา
9.การเคลื่อนที่เส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ V = S/t 
10.การเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง มีความสัมพันธ์ดังนี้ 9.1 v = u+at  9.2 S = ut + (1/2)at² 9.3 v² = u²+2as  10.

ตอบ ข้อ 3
อธิบาย

สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก (Electric and Magnetic Field: EMFs) จะหมายถึง

เส้นสมมุติที่เขียนขึ้นเพื่อแสดงอาณาเขตและความเข้มของเส้นแรงที่เกิดขึ้นระหว่างวัตถุที่มี
ความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้า (เรียกว่า สนามไฟฟ้า) และที่เกิดขึ้นโดยรอบ
วัตถุที่มีกระแสไฟฟ้าไหล (เรียกว่า สนามแม่เหล็ก) ในกรณีกล่าวถึงทั้ง สนามไฟฟ้าและ
สนามแม่เหล็กพร้อมกันมักจะเรียกรวมว่า สนามแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Field: EMF)
หรือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ตอบ ข้อ 4
อธิบาย

แรงแม่เหล็ก
16.9 แม่เหล็กและสนามแม่เหล็ก


แม่เหล็ก (magnet) คือสารที่สามารถดูดหรือผลักกันเองได้และสามารถดูดสารแม่เหล็กได้ แบ่งตามลักษณะการเกิดได้ 2 ชนิดคือ

1. แม่เหล็กธรรมชาติ (natural magnet) พบตามธรรมชาติเมื่อประมาณ 600 ปีก่อนคริสต์ศตวรรษ โดยชาวกรีก ซึ่งปัจจุบันเรียกว่า magnetite หรือ lodestone (leadingstone) แปลว่า หินนำทาง เพราะชาวจีนนำมาใช้สำหรับชี้หาทิศเหนือและทิศใต้ในการเดินเรือ สินแร่ธรรมชาตินี้มีสมบัติดูดเหล็กและเป็นสารประกอบออกไซด์ของเหล็ก (Fe3O4)

2. แม่เหล็กประดิษฐ์ (artificial magnet) แบ่งเป็น

1) แม่เหล็กถาวร (permanet magnet) คือแม่เหล็กที่รักษาอำนาจแม่เหล็กไว้ได้นาน ปกติจะทำด้วยเหล็กกล้า แต่ที่มีความแรงมากนิยมทำด้วยโลหะผสม เช่น เหล็กกล้า alnico (Fe = 51 เปอร์เซ็นต์

Co = 24 เปอร์เซ็นต์ Ni = 14 เปอร์เซ็นต์ Al = 8 เปอร์เซ็นต์ Cu = 3 เปอร์เซ็นต์) เป็นโลหะผสมที่นำมาทำเป็นแม่เหล็กถาวรที่ดีที่สุด

2) แม่เหล็กชั่วคราว (temporary magnet) หรือแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งจะเป็นแม่เหล็กชั่วขณะที่มีกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดที่พันรอบแท่งเหล็กอ่อนเท่านั้น เช่น mumetal (Ni = 73 เปอร์เซ็นต์, Fe = 22 เปอร์เซ็นต์ Cu = 5 เปอร์เซ็นต์) เป็นต้น

สารแม่เหล็ก (magnetic substance) คือสารที่เกิดแรงดูดหรือแรงผลักกับแท่งแม่เหล็กได้ มี 3 ชนิดคือ

1. สารที่เกิดแรงดูดอย่างแรงกับขั้วแม่เหล็ก เช่น เหล็ก นิกเกิล เรียกว่า ferromagnetic substance

2. สารที่เกิดแรงดูดอ่อนๆ กับขั้วแม่เหล็ก เช่น อะลูมิเนียม เรียกว่า paramagnetic substance

3. สารที่เกิดแรงผลักอ่อนๆ กับขั้วแม่เหล็ก เช่น ฟอสฟอรัส เรียกว่า diamagnetic substance

ขั้วแม่เหล็ก (magnetic pole) คือบริเวณปลายของแท่งแม่เหล็ก บริเวณดังกล่าวจะมีอำนาจการดูดหรือผลักกันแรงที่สุด มีสมบัติดังนี้

1. จะเกิดแรงดูดหรือแรงผลักกับสารแม่เหล็ก โดยจะมีความแรงมากที่สุดบริเวณขั้วแม่เหล็ก

2. ขั้วแม่เหล็กชนิดเดียวกันจะเกิดแรงผลักกัน ขั้วแม่เหล็กต่างชนิดกันจะเกิดแรงดูดกัน

3. ถ้าแขวนแท่งแม่เหล็กให้หมุนได้อิสระ แท่งแม่เหล็กจะวางตัวในแนวเหนือ-ใต้ โดยปลายที่ชี้ทิศเหนือภูมิศาสตร์ คือขั้วแม่เหล็กเหนือ (N) และปลายที่ชี้ทิศใต้ภูมิศาสตร์ คือขั้วแม่เหล็กใต้ (S)

ตอบ ข้อ 4
อธิบาย
สนามไฟฟ้า (electric field) หมายถึง "บริเวณโดยรอบประจุไฟฟ้า ซึ่งประจุไฟฟ้า สามารถส่งอำนาจไปถึง" หรือ "บริเวณที่เมื่อนำประจุไฟฟ้าเข้าไปวางแล้วจะเกิดแรง กระทำบนประจุไฟฟ้านั้น" ตามจุดต่างๆ ในบริเวณสนามไฟฟ้า ย่อมมีความเข้มของ สนามไฟฟ้าต่างกัน จุดที่อยู่ใกล้ประจุไฟฟ้า จะมีความเข้มของสนามไฟฟ้าสูงกว่าจุดที่อยู่ ห่างไกลออกไป นอกจากนั้น ณ จุดต่างๆ ในบริเวณสนามไฟฟ้าย่อมจะปรากฏศักย์ไฟฟ้า มีค่าต่างๆ กันด้วย ซึ่งเป็นศักย์ไฟฟ้า ชนิดเดียวกันกับศักย์ไฟฟ้าอัน เกิดจากประจุไฟฟ้า ที่เป็นเจ้าของสนามไฟฟ้า จุดที่อยู่ใกล้ประจุไฟฟ้าจะมีศักย์สูงกว่าจุดที่อยู่ไกลออกไป

ตอบ ข้อ 3
อธิบาย
รังสีแกมมา(Gamma Ray) ใช้สัญลักษณ์ เกิดจากการที่นิวเคลียสที่อยู่ในสถานะกระตุ้นกลับสู่สถานะพื้นฐานโดยการปลดปล่อยรังสีแกมมาออกมา รังสีแกมมา ก็คือโฟตอนของการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นเดียวกับรังสีเอ็กซ์ แต่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าและมีอำนาจในการทะลุทะลวงสูงมากกว่ารังสีเอ็กซ์ ไม่มีประจุไฟฟ้าและมวล ไม่เบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้าและสนามแม่ เหล็กและ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าแสง