23 ก.พ. 54

กิจกรรมที่ 14-18 ก.พ. 53

1. การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ มีแนวการเคลื่อนที่แบบใด
ก. แนวเส้นตรง
ข. แนวโค้งพาราโบลา
ค. แนววงกลม
ง. แนวโค้งไฮเปอร์โบลา

เฉลยข้อ ข
ที่มา http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/286/2/2/test/projectile/t01.html

2.แรงที่กระทำต่อวัตถุ ภายหลังจากเริ่มเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ คือแรงในข้อใด
ก. แรงดึงดูดระหว่างมวล
ข. แรงสู่ศูนย์กลางของการเคลื่อนที่
ค. แรงโน้มถ่วงของโลก
ง. แรงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของวัตถุ

เฉลยข้อ ค
ที่มา http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/286/2/2/test/projectile/t01.html

3.วัตถุที่ตกแบบเสรีกับวัตถุที่เคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ จากที่ระดับความสูงเท่ากัน ข้อใดถูกต้อง
ก.เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ของทั้งสองกรณ๊ ไม่เท่ากัน
ข.เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ของทั้งสองกรณี เท่ากันเสมอ
ค.ความเร่งของการเคลื่อนที่ของทั้งสองกรณี เท่ากันเสมอ
ง.ความเร็วต้นของการเคลื่อนที่ของทั้งสองกรณี เท่ากันเสมอ

เฉลยข้อ ข
ที่มา http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/286/2/2/test/projectile/t01.html


4.อิเล็กตรอนอนุภาคหนึ่งเคลื่อนที่ในทิศทางลบของแกน ผ่านสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอซึ่งชี้ไปทางทิศทางลบของแกน แล้วแรงแม่เหล็กที่กระทำต่ออิเล็กตรอนจะเป็นอย่างไร




1. ชี้ไปทางทิศทางลบของแกน
2. ชี้ไปทางทิศทางบวกของแกน
3. ชี้ไปทางทิศทางลบของแกน
4. ชี้ไปทางทิศทางบวกของแกน
5. ชี้ไปทางทิศทางลบของแกน
เฉลย ข้อ5
ที่มา http://www.vcharkarn.com/exam/index.php/view/answer/1030/19796

5. สนามแม่เหล็กออกแรงกระทำต่ออนุภาคที่มีประจุในกรณีใด
1. ออกแรงกระทำเสมอ
2. ไม่ออกแรงกระทำเลย
3. ถ้าหากอนุภาคกำลังเคลื่อนที่ตัดเส้นสนาม
4. ถ้าหากอนุภาคกำลังเคลื่อนที่ตามเส้นสนาม
5. ถ้าหากอนุภาคอยู่นิ่งกับที่
เฉลยข้อ 3
ที่มา
http://www.vcharkarn.com/exam/index.php/view/answer/1030/19799

กิจกรรมวันที่ 2กุมภาพันธ์ 2554

สืบค้นข้อมูล

แรงคืออะไร

แรงชนิดหนึ่งที่คนทั่วไปรู้จักกันดีคือ น้ำหนัก เป็นแรงที่โลกดึงดูดมวล

น้ำหนักจะดึงดูดคุณ และมีทิศทางเข้าหาจุดศูนย์กลางของโลกเสมอ
แรงเป็นสัดส่วนเดียวกับมวล ถ้าคุณมีมวลมาก แรงที่โลกกระทำกับคุณจะมากขึ้นตามสัดส่วนเดียวกัน
หน่วยของแรง :

หน่วย SI : นิวตัน (์์N) 1 N = 0.225 lb

หน่วย อังกฤษ : ปอนด์ (lb) = 4.448 N

เมื่อคุณยืนอยู่บนเครื่องชั่งน้ำหนัก น้ำหนักของตัวคุณจะกดลงบนเครื่องชั่ง สปริงจะหยุบตัวลงไป และทำให้เข็มที่ติดไว้กับสปริงเคลื่อนที่บอกน้ำหนักบนมาตราส่วน หรือเมื่อคุณขว้างลูกบาสเกตบอล คุณก็กำลังให้แรงกับลูกบอล ซึ่งจะทำให้ลูกบอลมีความเร็วเพิ่มขึ้น และเครื่องบินปล่อยแก๊สความร้อนสูงให้พุ่งออกมาทางด้านหลัง เกิดแรงขับเคลื่อนทำให้เครื่องบินพุ่งไปข้างหน้า

แรงทำให้มวลเกิดความเร่ง ถ้าคุณออกแรงผลักรถเด็กเล่น มันจะเริ่มเคลื่อนที่ ซึ่งดูเหมือนเรื่องธรรมดา ไม่มีอะไรแปลก แต่ที่จริงขั้นตอนก่อนรถมีการเคลื่อนที่เป็นเรื่องที่สำคัญและสลับซับซ้อนมาก

การเคลื่อนที่ของมวลทุกชนิดในโลกใบนี้ จะเป็นไปตามกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตัน ที่กล่าวไว้ว่า " ความเร่ง a ของวัตถุ เป็นสัดส่วนตรงกับแรง F และเป็นสัดส่วนผกผันกับมวล m " ดังนั้นยิ่งคุณออกแรงมากเท่าไร ความเร่งก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และยิ่งมวลมีค่ามากเท่าไร ความเร่งก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ตามกฎข้อที่สองที่เขียนเป็นสูตรได้ดังนี้

a = F / m หรือ F = ma

ความสำเร็จนี้เป็นความยิ่งใหญ่ ของท่านนิวตัน จึงให้เกียรติกับท่านโดยตั้งเป็นหน่วยของแรงว่า นิวตัน

1 นิวตัน คือแรงที่ทำให้มวล 1 กิโลกรัม (kg) มีความเร่ง 1 เมตรต่อวินาที 2 หรือจะเขียนว่า 1 กิโลกรัมคือปริมาณของมวลที่แรงขนาด 1 ินิวตัน ทำให้เกิดความเร่ง 1 เมตรต่อวินาที 2

ในระบบอังกฤษ 1 สลัก (Slug) คือปริมาณของมวลที่แรงขนาด 1 ิปอนด์ของแรง ทำให้เกิดความเร่ง 1 ฟุตต่อวินาที 2 ขณะที่ 1 ปอนด์มวล คือ ปริมาณของมวลที่แรงขนาด 1 ิปอนด์ของแรง ทำให้เกิดความเร่ง 32 ฟุตต่อวินาที 2

แรงของโลกจะทำให้มวลตกลงด้วยความเร่ง 9.8 เมตรต่อวินาที 2 หรือ 32 ฟุตต่อวินาที2 ความเร่งนี้ถูกเรียกว่า ความเร่งโน้มถ่วงของโลก แทนด้วยสัญญลักษณ์ g ถ้าคุณยืนอยู่บนหน้าผา และปล่อยมวลลงมา แต่ละวินาทีมวลก้อนนี้จะมีความเร็วเพิ่มขึ้น 9.8 เมตร/วินาที ในวินาทีที่ 5 ึความเร็วจะเพิ่มขึ้นเป็น 49 m/s เมื่อไปเทียบกับอัตราเร่งของรถยนต์ โดยคุณเพิ่มความเร็วรถของคุณจากหยุดนิ่งจนมีความเร็ว 97 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ( 60 ไมล์ ต่อชั่วโมง) ด้วยอัตราเร่งเท่ากับค่าความเร่งโน้มถ่วงของโลก รถของคุณใช้เวลาเพียง 3 วินาทีเท่านั้น

เมื่อเราพูดถึงแรง มักจะมีแรงมากกว่า 1 แรงเข้ามากระทำกับมวลเสมอ แรงเหล่านี้อาจจะมีทิศทางแตกต่างกัน สังเกตการเคลื่อนที่ของรถ (รถขับเคลื่อนล้อหลัง) ขณะที่รถจอดนิ่งอยู่เฉยๆ แรงโน้มถ่วงของโลกจะดึงดูดรถ ทำให้รถมีน้ำหนักกดลง (โดยปกติแรงโน้มถ่วงของโลกจะเกิดกับอนุภาคทุกอนุภาคของรถ แต่ว่าเราจะคิดเป็นแรงรวมเพียงแรงเดียวกดลงบนจุดศูนย์กลางมวล) แรงปฏิกิริยาบนพื้นจะพยายามดันรถขึ้น จึงมีทิศตรงกันข้ามกับน้ำหนัก แต่มีขนาดเท่ากัน เริ่มต้นรถยังไม่ได้เคลื่อนที่

เมื่อคนขับเหยียบคันเร่ง (รถขับล้อหลัง) ที่ล้อหลังจะเกิดแรงขับของรถยนตมีทิศทางในแนวระดับ ความเร็วของรถจะเพิ่มขึ้น ดูจากรูปที่ 1 ตอนเริ่มต้นเคลื่อนที่หัวลูกศรมีขนาดใหญ่ เพราะว่าแรงสตาร์ทช่วงแรกแรงมาก เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นจนใกล้ถึงความเร็วที่ต้องการ คนขับผ่อนคันเร่ง ลูกศรจะมีขนาดเล็กลง อย่างไรก็ตามความเร็วยังคงเพิ่มขึ้น เมื่อความเร็วถึงจุดที่ต้องการ คนขับหยุดการผ่อนคันเร่ง แต่จะเหยียบคันแร่งค้างไว้ที่ตำแหน่งนี้ ลูกศรมีขนาดคงที่ แรงของรถเท่ากับแรงต้านของลมและแรงเสียดทานของล้อ และรถจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่
ที่มา http://www.rmutphysics.com/charud/howstuffwork/fpte/fptethai2.htm
ตอบข้อที่ 4

สืบค้นข้อมูล

พิจารณาลูกตุ้มที่ผูกติดกับเชือกเบา แล้วแกว่งไปมาในแนวดิ่งในทำนองเดียวกับการแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกา โดยกำหนดให้

m เป็นมวลของลูกตุ้ม

L เป็นความยาวของเส้นเชือก

Q เป็นมุมที่เส้นเชือกทำกับแนวดิ่ง



จากรูปจะเห็นว่าในขณะที่ลูกตุ้มอยู่ในแนว กับแนวดิ่ง การขจัดจะเป็น x ซึ่งถ้า เป็นมุมเล็ก ๆ จะได้ว่า x = L ดังนั้นการขจัดของวัตถุอาจจะเขียนได้ว่าเป็น x หรือเป็น ก็ได้ เมื่อพิจารณาแรงน้ำหนัก mg ของลูกตุ้ม ก็สามารถแตกแรงนี้ออกเป็น 2 ส่วน คือ mgcos อยู่ในแนวเดียวกับเส้นเชือก และ mg sin ซึ่งอยู่ในแนวเส้นสัมผัส แรง mg sin นี่เองที่เป็นแรงดึงกลับที่กระทำต่อลูกตุ้ม

นั่นคือ แรงดึงกลับ = F = mg sin

ในขณะที่ ระยะทางของวัตถุ = x = LQ

ดังนั้น แรงดึงกลับจึงไม่แปรผันโดยตรงกับระยะทาง การแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกาไม่น่าเป็น SHM แต่ถ้ามุม มีค่าน้อย ๆ จะได้ว่าในหน่วยเรเดียน

sin =

ดังนั้น แรงดึงกลับ = F = mg

ระยะทาง = x = LQ

จึงได้ว่า แรงดึงกลับเป็นสัดส่วนโดยตรงกับระยะทางแล้ว

นั่นคือ การแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกาที่มีมุม น้อย ๆ จึงเป็น SHM

พิจารณาแรงดึงกลับ

F = mg

จากรูป เมื่อ น้อย ๆ จะได้

=

ดังนั้น F = mg

จากกฎข้อ 2 ของนิวตัน

F = ma

ดังนั้น ความเร่งของตุ้มนาฬิกา = a =

เนื่องจากการเคลื่อนที่ของลูกตุ้มเป็น SHM

ดังนั้น a = 2x

นั่นคือ 2x = g

หรือ 2 =

=

โดย w เป็นความถี่เชิงมุม (angular frequency) = 2f

ดังนั้น = 2f =

f = = ความถึ่ของการแกว่งของลูกตุ้ม

T = = 2 = คาบของการแกว่งของลูกตุ้ม

ที่มา http://www.school.net.th/library/snet3/supinya/harmonic-pen/pendulum.htm

ตอบข้อที่ 1

สืบค้นข้อมูล

สนามไฟฟ้าและเส้นแรงไฟฟ้า

สนามไฟฟ้า ( Electric field ) หมายถึง " บริเวณโดยรอบประจุไฟฟ้า ซึ่งประจุไฟฟ้าสามารถส่งอำนาจไปถึง " หรือ"บริเวณที่เมื่อนำประจุไฟฟ้าเข้าไปวางแล้วจะเกิดแรงกระทำบนประจุไฟฟ้านั้น "จุดที่อยู่ใกล้ประจุไฟฟ้าจะมีความเข้มของสนามไฟฟ้าสูงกว่าจุดที่อยู่ไกลจากประจุ เนื่องจากสนามไฟฟ้าเป็นปริมาณเวกเตอร์ เวลามีสนามหลายสนามมากระทำร่วมกันเวลารวมกันจะต้องรวมแบบเวกเตอร์

สนามไฟฟ้า ( Electric field ) หมายถึง " บริเวณโดยรอบประจุไฟฟ้า ซึ่งประจุไฟฟ้าสามารถส่งอำนาจไปถึง " หรือ"บริเวณที่เมื่อนำประจุไฟฟ้าเข้าไปวางแล้วจะเกิดแรงกระทำบนประจุไฟฟ้านั้น "จุดที่อยู่ใกล้ประจุไฟฟ้าจะมีความเข้มของสนามไฟฟ้าสูงกว่าจุดที่อยู่ไกลจากประจุ เนื่องจากสนามไฟฟ้าเป็นปริมาณเวกเตอร์ เวลามีสนามหลายสนามมากระทำร่วมกันเวลารวมกันจะต้องรวมแบบเวกเตอร์
ที่มา http://www.kmitl.ac.th/~ktbencha/project44/CAI/Electrostatics/Electric.html
ตอบข้อที่ 4

สืบค้นข้อมูล

1.3 การเคลื่อนที่แบบวงกลม
นักเรียนหลยคนคงเคยเล่นสเกตในลานสเกตที่โค้งเป็นวงกลม บางคนอาจเคยนั่งรถไฟบนถนนที่โค้งมากๆ บางคนอาจสังเกตเห็นนกบินโฉบวนโค้งเป็นวง การเคลื่อนที่เช่นนี้เป็นการเคลื่อนที่แบบวงกลม (circular motion) นักเรียนมีตัวอย่างการเคลื่อนที่แบบวงกลมอะไรอีกบ้าง

การเคลื่อนที่แบบวงกลมมีเงื่อนไขอย่างไร นักเรียนศึกษาได้จากพิจารณาได้จากกิจกรรมต่อไปนี้

กิจกรรม 1.3 การเคลื่อนที่เป็นวงกลมในแนวระดับ<>

ภาพ 1.10 แรงกระทำต่อวัตถุมีทิศเข้าหาศูนย์กลางการเคลื่อนที่ เมื่อมองจากตำแหน่งตั้งฉากกับระนาบการเคลื่อนที่ - ในขณะที่จุกยางเคลื่อนที่แบบวงกลม ถ้าเชือกที่ผูกติดกับจุกยางขาด จุกยางจะเคลื่อนที่อย่างไร ในการเคลื่อนที่แบบวงกลม จะต้องมีแรงที่พอเหมาะกระทำกับวัตถุ จึงจะทำให้วัตถุเคลื่อนที่ในแนวโค้งของวงกลมได้ด้วยรัศมีค่าหนึ่ง และความเร็วค่าหนึ่งเท่านั้น ดังนั้นการขับรถยนต์หรือรถจักรยานยนต์บนถนนที่โค้ง ต้องระวังการใช้อัตราเร็วให้เป็นไปตามที่กำหนดไว้จึงจะปลอดภัย ในการออกแบบก่อสร้างถนน จะต้องสร้างให้ถนนเอียงเข้าหาศูนย์กลาง ของความโค้ง เพื่อช่วยเพิ่มแรงสู่ศูนย์กลางที่กระทำกับรถ ทำให้มีความปลอดภัยในการขับขี่มากขึ้น - การขับรถบนถนนโค้งในสภาพถนนเปียกลื่น ควรขับรถอย่างไรให้ปลอดภัยมากที่สุด - ในการบัขรถเข้าโค้ง จะมีแรงสู่ศูนย์กลางแรงนี้มาจากไหน - สภาพของยางรถและถนน มีความสำคัญอย่างไรกับความปลอดัยในการขับรถยนต์และรถจักรยานยนต์

ภาพ 1.11 การโคจรของโลกและดวงจันทร์รอบดวงอาทิตย์ การเคลื่อนที่แบบวงกลมในธรรมชาติ เช่นการโคจรของโลกและดาวเคราะห์อื่นๆ รอบดวงอาทิตย์ ก็สามารถอธิบายได้ด้วยหลักของการเคลื่อนที่แบบวงกลมที่เรียนรู้ไปแล้ว นั่นคือมีแรงสู่ศูนย์กลางกระทำต่อโลก จึงจะทำให้ดลกโคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่ได้ แรงที่กระทำต่อโลกและทำหน้าที่เป็นแรงสู่ศูนย์กลางเป็นแรงอะไร เซอร์ไอแซก นิวตัน ได้เสนอกฏแรงดึงดูดระหว่างมวล (law of gravity) ซึ่งมีใจความว่า วัตถุทุกชนิดในเอกภพจะส่งแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน โดยขนาดของแรงดึงดูดระหว่างวัตถุจะแปรผันตรงกับผลคูณระหว่างมวลของวัตถุทั้งสองและแปรผกผันกับระยะทางระหว่างัตถุกำลังสอง ถ้าพิจารณาแรงดึงดูดระหว่างมวลคู่หนึ่ง ตาม

ภาพ 1.13 วัตถุ 1 และวัตถุ 2 จะส่งแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน โดยแรงที่วัตถุ 1 ดึงดูดวัตถุ 2 มีค่าเท่ากับแรงที่วัตถุ 2 ดึงดูดวัตถุ1 แต่มีทิศตรงข้ามกัน ดังนั้นจึงมีแรงดึงดูดระหว่างดวงอาทิตย์กับโลก นั่นคือขณะที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์จะมีแรงโน้มถ่วงที่ดวงอาทิตย์ดึงดูดโลก ซึ่งมีทิสสู่ศูนย์กลาง ภาพ 1.12 เซอร์ไอแซก นิวตัน Sir Isaac Newton (พ.ศ 2158 - 2270) นักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ เป้นผู้ค้นพบกฏแรงดึงดูดรหว่างมวล เขาได้ตั้วกฏการเคลื่อนที่ 3 ข้อ ซึ่งเป็นรากฐานที่สำคัญมากของวิชาฟิสิกส์ - ทำไมดวงจันทร์จึงโคจรรอบโลกอยู่ได้ - ดาวเทียมที่วงโคจรใกล้หรือไกลจากโลก จะมีอัตราเร็วในการโคจรต่างกันอย่างไร

ภาพ 1.13 แรงดึงดูดระหว่างมวลคู่หนึ่ง ภาพ 1.14 ดาวเทียมโคจรรอบโลก การเคลื่อนที่แบบวงกลมของวัตถุทั้งหมดนี้ มีลักษณะเฉพาะคือ เป็นการเคลื่อนที่ที่วัตถะเคลื่อนที่กลับมาซ้างเดิมเสมอ ช่วงเวลาที่วัตถุใช้ในการเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ เรียก คาบ (period) ซึ่งมีหน่วยเป็น วินาที และจำนวนรอบที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ใน 1 หน่วยเวลา เรียกว่า ความถี่ (frequency) ซึ่งมีหน่วยเป็น รอบต่อวินาที หรือ เฮิรตซ์ (hertz) ความสัมพันธ์ของความถี่กับคาบดังนี้ เมื่อ f คือ ความถี่ มีหน่วยเป็นรอบต่อวินาที T คือ คาบ มีหน่วยเป็นวินาที ภาพ

1.15 รถไต่ถัง - รถมอเตอร์ไซค์ไต่ถังเคลื่อนที่รอบถัง 4 รอบในเวลา 1 นาที คาบของการเคลื่อนที่เป็นเท่าไร - ดาวเทียมไทยพัฒน์ ดาวเทียมดวงแรกที่ออกแบบและสร้างด้วยฝีมือของคนไทยโคจรรอบโลก 1 รอบ ในเวล 101 นาที คาบและความถี่ของการเคลื่อนที่เป็นเท่าไร

ที่มา http://km.vcharkarn.com/physics/mo4/66-2010-09-16-09-24-55

ตอบข้อที่ 1

สืบค้นข้อมูล

แรงและการเคลื่อนที่
1. เวกเตอร์ของแรง
แรง (force) หมายถึง สิ่งที่สามารถทำให้วัตถุที่อยู่นิ่งเคลื่อนที่หรือทำให้วัตถุที่กำลังเคลื่อนที่มีความเร็วเพิ่มขึ้นหรือช้าลง หรือเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุได้

ปริมาณทางฟิสิกส์ มี 2 ชนิด คือ
1. ปริมาณเวกเตอร์ (vector quality) หมายถึง ปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทาง เช่น แรง ความเร็ว ความเร่ง โมเมนต์ โมเมนตัม น้ำหนัก เป็นต้น
2. ปริมาณสเกลาร์ (scalar quality) หมายถึง ปริมาณที่มีแต่ขนาดอย่างเดียว ไม่มีทิศทาง เช่น เวลา พลังงาน ความยาว อุณหภูมิ เวลา พื้นที่ ปริมาตร อัตราเร็ว เป็นต้น

การเขียนเวกเตอร์ของแรง
การเขียนใช้ความยาวของส่วนเส้นตรงแทนขนาดของแรง และหัวลูกศรแสดงทิศทางของแรง





2. การเคลื่อนที่ในหนึ่งมิติ
2.1 การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง แบ่งเป็น 2 แบบ คือ
1. การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงที่ไปทิศทางเดียวกันตลอด เช่น โยนวัตถุขึ้นไปตรงๆ รถยนต์ กำลังเคลื่อนที่ไปข้างหน้าในแนวเส้นตรง
2. การเคลื่อนที่ในแนวเส้นเส้นตรง แต่มีการเคลื่อนที่กลับทิศด้วย เช่น รถแล่นไปข้างหน้าในแนวเส้นตรง เมื่อรถมีการเลี้ยวกลับทิศทาง ทำให้ทิศทางในการเคลื่อนที่ตรงข้ามกัน
2.2 อัตราเร็ว ความเร่ง และความหน่วงในการเคลื่อนที่ของวัตถุ
1. อัตราเร็วในการเคลื่อนที่ของวัตถุ คือระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ใน 1 หน่วยเวลา
2. ความเร่งในการเคลื่อนที่ หมายถึง ความเร็วที่เพิ่มขึ้นใน 1 หน่วยเวลา เช่น วัตถุตกลงมาจากที่สูงในแนวดิ่ง
3. ความหน่วงในการเคลื่อนที่ของวัตถุ หมายถึง ความเร็วที่ลดลงใน 1 หน่วยเวลา เช่น โยนวัตถุขึ้นตรงๆ ไปในท้องฟ้า

3. การเคลื่อนที่แบบต่างๆ ในชีวิตประจำวัน
3.1 การเคลื่อนที่แบบวงกลม หมายถึง การเคลื่อนที่ของวัตถุเป็นวงกลมรอบศูนย์กลาง เกิดขึ้นเนื่องจากวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่จะเดินทางเป็นเส้นตรงเสมอ แต่ขณะนั้นมีแรงดึงวัตถุเข้าสู่ศูนย์กลางของวงกลม เรียกว่า แรงเข้าสู่ศูนย์กลางการเคลื่อนที่ จึงทำให้วัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลมรอบศูนย์กลาง เช่น การโคจรของดวงจันทร์รอบโลก
3.2 การเคลื่อนที่ของวัตถุในแนวราบ เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุขนานกับพื้นโลก เช่น รถยนต์ที่กำลังแล่นอยู่บนถนน
3.3 การเคลื่อนที่แนววิถีโค้ง เป็นการเคลื่อนที่ผสมระหว่างการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งและในแนวราบ


กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
นิวตัน ได้สรุปหลักการเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุทั้งที่อยู่ในสภาพอยู่นิ่งและในสภาพเคลื่อนที่ ดังนี้

กฎข้อที่ 1 วัตถุถ้าหากว่ามีสภาพหยุดนิ่งหรือเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ มันยังจะคงสภาพเช่นนี้ต่อไป หากไม่มีแรงที่ไม่สมดุลจากภายนอกมากระทำ

กฎข้อที่ 2 ถ้าหากมีแรงที่ไม่สมดุลจากภายนอกมากระทำต่อวัตถุ แรงที่ไม่สมดุลนั้นจะเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงโมเมนต์ตัมเชิงเส้นของวัตถุ

กฎข้อที่ 3 ทุกแรงกริยาที่กระทำ จะมีแรงปฏิกิริยาที่มีขนาดที่เท่ากันแต่มีทิศทางตรงกันข้ามกระทำตอบเสมอ
ที่มา http://school.obec.go.th/sms_dontippai/page5.htm

ตอบข้อที่ 2

สืบค้นข้อมูล

การเคลื่อนที่แนวเส้นตรง
ระยะทาง คือ ความยาวที่วัดตามแนวการเคลื่อนที่ของวัตถุเป็นปริมาณสเกลาร์

อัตราเร็ว คือ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา อัตราเร็วแบ่งได้ 2 ชนิด คือ
1) อัตราเร็วขณะใดขณะหนึ่ง คืออัตราเร็ว ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง หรือ อัตราเร็วที่กำลังผ่าน
จุดใดจุดหนึ่ง
2) อัตราเร็วเฉลี่ย คือค่าเฉลี่ยของอัตราเร็วตลอดเส้นทางการเคลื่อนที่

การกระจัด คือ การบอกตำแหน่งใหม่เทียบกับตำแหน่งเดิม โดยบอกว่าตำแหน่งใหม่ห่างจากตำแหน่ง เดิมเท่าไร และมีทิศทางไปทางไหน

ความเร็ว คือ การกระจัดในหนึ่งหน่วยเวลา
1) ความเร็วขณะใดขณะหนึ่ง คือความเร็ว ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง หรือ ความเร็วที่กำลังผ่าน
จุดใดจุดหนึ่ง
2) ความเร็วเฉลี่ย คือค่าเฉลี่ยของความเร็วตลอดเส้นทางการเคลื่อนที่

ความเร่ง คือ ความเร็วที่เปลี่ยนไปในหนึ่งวินาที
ความเร่งขณะใดขณะหนึ่ง คือความเร่ง ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง หรือ ความเร่งที่กำลังผ่าน
จุดใดจุดหนึ่ง
ความเร่งเฉลี่ย คือค่าเฉลี่ยของความเร่งตลอดเส้นทางการเคลื่อนที่

จากนิยามสามารถสรุปเป็นสูตรได้ 3 สูตร คือ
1) v = u + at
2) s = ut + (1/2)at2
3) v2 = u2 + 2as

ที่มา http://trimit473244.is.in.th/?md=webboard&ma=showtopic&id=89

ตอบข้อที่ 3

สืบค้นข้อมูล

ในขณะที่เราเคลื่อนที่ เราจะเปลี่ยนตำแหน่งที่อยู่ตลอดแนว เช่น ขณะเราขับรถยนต์ไปตามท้องถนน เราจะเคลื่อนที่ผ่านถนน ถนนอาจเป็นทางตรง ทางโค้ง หรือหักเป็นมุมฉาก ระยะทางที่รถเคลื่อนที่อาจเป็นระยะทางตามตัวเลขที่ราบของการเคลื่อนที่ แต่หากบางครั้งเราจะพบว่า จุดปลายทางที่เราเดินทางห่างจากจุดต้นทางในแนวเส้นตรง หรือในแนวสายตาไม่มากนัก



ระยะทาง (distance) คือ ความยาวตามเส้นทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปได้ทั้งหมด เป็นปริมาณสเกลาร์ คือ มีแต่ขนาดอย่างเดียว มีหน่วยเป็นเมตร โดยทั่วไปเราใช้สัญลักษณ์ S

การกระจัด (displacement) คือ เส้นตรงที่เชื่อมโยงระหว่างจุดเริ่มต้น และจุดสุดท้ายของการเคลื่อนที่เป็นปริมาณเวกเตอร์ คือ ต้องคำนึงถึงทิศทางด้วย มีหน่วยเป็นเมตร โดยทั่วไปเขียนแบบเว็กเตอร์เป็น S

ตัวอย่างที่ 1


ชายคนหนึ่งเดินจาก ก ไป ข แล้วจาก ข ไป ค และไป ง

ชายคนนี้จะได้ระยะทาง = 6 + 3 + 2 เมตร = 11 เมตร

ชายคนนี้จะได้การกระจัด = 5 เมตร

ตัวอย่างที่ 2


ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ จาก A ไป B ตามเส้นทาง S1 จะได้ระยะทาง = S1, ระยะกระจัด = S3

ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ จาก A ไป B ตามเส้นทาง S2 จะได้ระยะทาง = S2, ระยะกระจัด = S3

ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ จาก A ไป B ตามเส้นทาง S3 จะได้ระยะทาง = S3, ระยะกระจัด = S3

ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ จาก A ไป B ตามเส้นทาง S4 จะได้ระยะทาง = S4, ระยะกระจัด = S3

การกระจัดจึงมีค่าเท่ากับระยะทาง เมื่อวัตถุเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง

ที่มา http://www.school.net.th/library/snet3/jee/distance/DISTANCE.HTM

ตอบข้อที่ 2

สืบค้นข้อมูล

อัตราเร็ว ความเร็ว และความเร่ง
อัตราเร็ว
เมื่อพิจารณาการเคลื่อนที่ของวัตถุโดยทั่วไป อัตราเร็วของวัตถุจะไม่เท่ากันตลอดระยะทางที่เคลื่อนที่ จึงบอกเป็นอัตราเร็วเฉลี่ย ซึ่งเป็นอัตราส่วนระหว่างระยะทางที่เคลื่อนที่ได้กับช่วงเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่
อัตราเร็วเฉลี่ย = ระยะทางที่เคลื่อนที่ได้ / ช่วงเวลาที่ใช้
โดยมีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที หรือ m/s
อัตราเร็วเฉลี่ยที่หาได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ จะเป็นอัตราเร็วขณะหนึ่ง (Instantaneous Speed) ซึ่งหมายถึงอัตราเร็ว ณ เวลานั้นหรือตำแหน่งนั้น โดยอัตราเร็วที่ใช้กันทั่วไปในชีวิตประจำวันก็เป็นอัตราเร็วขณะหนึ่ง เช่น อัตราเร็วที่อ่านได้จากมาตรวัดในรถยนต์ เป็นต้น
ความเร็ว
ความเร็วคือการกระจัดในหนึ่งหน่วยเวลา เนื่องจากการกระจัดเป็นปริมาณเวกเตอร์ ความเร็วจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์ และมีทิศไปทางเดียวกับทิศของการกระจัด ความเร็วมีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที หรือ m/s เช่นเดียวกับหน่วยของอัตราเร็ว
ในบางกรณี การบอกความเร็วของวัตถุที่เคลื่อนที่จะบอกเป็นความเร็วเฉลี่ย ซึ่งหาได้จาก
ความเร็วเฉลี่ย = การกระจัด / ช่วงเวลาที่ใช้
จะเห็นว่าความเร็วเป็นปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทาง ความเร็วจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์
ในกรณีที่วัตถุเคลื่อนที่ในแนวตรง ระยะทางและขนาดของการกระจัดจะมีค่าเท่ากัน อัตราเร็วและขนาดของความเร็วก็จะมีค่าเท่ากันด้วย สำหรับความเร็วเฉลี่ยในช่วงเวลาสั้นมาก ๆ จะเรียกว่า ความเร็วขณะหนึ่ง ซึ่งเป็นปริมาณที่จะนำมาใช้ศึกษาในเรื่องของการเคลื่อนที่เช่นกัน
ความเร่ง
ในการเคลื่อนที่ของวัตถุ บางช่วงเวลาวัตถุจะมีความเร็วคงตัว ซึ่งหมายถึงขนาดของความเร็วและทิศการเคลื่อนที่ของวัตถุไม่เปลี่ยนแปลง ความเร็วของวัตถุจะเปลี่ยนเมื่อมีการเปลี่ยนขนาดของความเร็ว หรือมีการเปลี่ยนทิศ หรือมีการเปลี่ยนทั้งขนาดและทิศของความเร็ว โดยจะเรียกว่าวัตถุมีความเร่ง
ความเร่ง หมายถึง ความเร็วที่เปลี่ยนไปในเวลา 1 วินาที ความเร่งของวัตถุอาจมีค่าเปลี่ยนแปลงไปเรื่อย ๆ ขณะเคลื่อนที่ ความเร่งที่หาได้จึงเป็นความเร่งเฉลี่ยและหาได้จาก
ความเร่งเฉลี่ย = ความเร็วที่เปลี่ยนไป / ช่วงเวลาที่ใช้
โดยมีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที2 หรือ m/s2
เนื่องจากความเร็วที่เปลี่ยนไปเป็นปริมาณเวกเตอร์ ดังนั้นความเร่งจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์ โดยมีทิศเดียวกับทิศของความเร็วที่เปลี่ยนไป
ความเร่งเฉลี่ยในช่วงเวลาสั้น ๆ จะเป็นความเร่งขณะหนึ่ง ซึ่งถ้าวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร่งขณะหนึ่งเท่ากันตลอดการเคลื่อนที่ ก็จะถือได้ว่าวัตถุนั้นเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงตัว

ที่มา http://www.ipst.ac.th/sci_activity%20ver1.1/speed/content.html

ตอบข้อที่ 3

สืบค้นข้อมูล

อะตอมประกอบด้วย นิวเคลียส ( บรรจุด้วยโปรตอน ) และอิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียสด้วยอัตราเร็วที่สูงมาก

อนุภาคที่มีประจุในหัวข้อนี้ เช่น อิเล็กตรอนและโปรตอน ซึ่งมีขนาดเท่ากัน คือ e = 1.6 x 10-19 C

โดยที่ C คือ Coulomb เป็นหน่วยของประจุนั่นเอง
ประจุของโปรตอนเป็น +1.6 x 10-19 C และประจุของอิเล็กตรอนเป็น -1.6 x 10-19 C

คำถาม ถ้านักเรียนต้องการมีประจุ 1 Coulomb ถามว่าต้องใช้จำนวนอิเล็กตรอนเท่าไร ?

เฉลย เนื่องจากอิเล็กตรอนแต่ละตัวมีขนาดของประจุเป็น 1.6 x 10-19 ดังนั้น จำนวนอิเล็กตรอน ทั้งหมดเท่ากับ 1/1.6 x 10-19 = 6.25 x 1018 อิเล็กตรอน นักเรียนจำเป็นต้องใช้อิเล็กตรอน 6.25 x 1018 ตัวเพื่อสร้างประจุ 1 Coulomb

ปัญหาน่าสนใจ

เมื่อนักเรียนมีจำนวนอิเล็กตรอนจำนวนมาก ๆ มาอยู่ด้วยกัน ก็จะคล้ายกับการพบปะสังสรรค์กันของเครือญาติที่สุดแสนจะน่าเบื่อ ต่างคนก็ต่างแยกย้ายกันไปในที่สุด เมื่องานมันน่าเบื่อ ( กระเจิง ) เอาหละนักเรียนรู้จักแรงไฟฟ้าไหม ? มันคล้ายกับแรงดันและแรงดึงไหม ! ให้นักเรียนจินตนาการว่าประจุไฟฟ้าออกแรงกระทำซึ่งกันและกัน และนักเรียนมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากับ 6.25 x 1018 ยกตัวอย่างเช่น นักเรียนพยายามที่จะยึดอิเล็กตรอนทั้งหมดนี้ให้อยู่ด้วยกัน สสารทั้งหมดจะมีประจุไฟฟ้าประกอบด้วย : โปรตอน, อิเล็กตอน, และนิวตรอน ‘แต่ถ้าวัตถุหนึ่งมีจำนวนของอิเล็กตรอนเกินมา เรียกว่า วัตถุนี้มีประจุสุทธิเป็นลบ และถ้าวัตถุหนึ่งมีจำนวนของอิเล็กตรอนขาดไป เรียกว่า วัตถุนี้มีประจุเป็นบวก’

สรุป ประจุไฟฟ้าเป็นสมบัติเฉพาะของอนุภาคพื้นฐานในทางฟิสิกส์ครับ

นักเรียนคงเคยเล่นแท่งแม่เหล็ก ถ้าขั้วแม่เหล็กเหมือนกันจะผลักกัน ถ้าขั้วแม่เหล็กต่างกันจะดึงดูดกัน ในทำนองเดียวกัน ประจุไฟฟ้าที่เหมือนกันจะผลักกัน แต่ถ้าประจุไฟฟ้าต่างกันจะดึงดูดกัน ลองดูภาพเคลื่อนไหว ( click )

รูปที่ 1 แรงผลักหรือแรงดึงดูดระหว่างประจุ จากรูปที่ 1 นักเรียนรู้ไหมว่า แรงระหว่างวัตถุที่มีประจุมีกำลังเป็นอย่างไร ?
กำลังของแรงทั้งหมดขึ้นอยู่กับว่า ขนาดของประจุและระยะห่างระหว่างประจุ จากแรงโน้มถ่วงของโลก นักเรียนจะเห็นแรงกระทำระหว่างวัตถุเป็น

F = -Gm1m2 /R2

โดยที่ F เป็นแรงโน้มถ่วง, G เป็นค่าคงที่โน้มถ่วงทั่วไป
m1 เป็นมวลของวัตถุหนึ่ง, m2 เป็นมวลของอีกวัตถุหนึ่ง
R เป็นระยะห่างระหว่างมวลทั้งสอง

ที่มา http://www.thaigoodview.com/library/teachershow/nongkhai/suttirut_sri2/physic01/sec01p02.htm ตอบข้อที่ 3

สืบค้นข้อมูล

1. ชนิดของแรง
1.1 แรงย่อย คือ แรงที่เป็นส่วนประกอบของแรงลัพธ์
1.2 แรงลัพธ์ คือ แรงรวมซึ่งเป็นผลรวมของแรงย่อย ซึ่งจะต้องเป็นการรวมกันแบบปริมาณเวกเตอร์
1.3 แรงขนาน คือ แรงที่ที่มีทิศทางขนานกัน ซึ่งอาจกระทำที่จุดเดียวกันหรือต่างจุดกันก็ได้ มีอยู่ 2 ชนิด
- แรงขนานพวกเดียวกัน หมายถึง แรงขนานที่มีทิศทางไปทางเดียวกัน
- แรงขนานต่างพวกกัน หมายถึง แรงขนานที่มีทิศทางตรงข้ามกัน
1.4 แรงหมุน หมายถึง แรงที่กระทำต่อวัตถุ ทำให้วัตถุเคลื่อนที่โดยหมุนรอบจุดหมุน ผลของการหมุนของ เรียกว่า โมเมนต์ เช่น การปิด-เปิด ประตูหน้าต่าง
1.5 แรงคู่ควบ คือ แรงขนานต่างพวกกันคู่หนึ่งที่มีขนาดเท่ากัน แรงลัพธ์มีค่าเป็นศูนย์ และวัตถุที่ถูกแรงคู่ควบกระทำ 1 คู่กระทำ จะไม่อยู่นิ่งแต่จะเกิดแรงหมุน
1.6 แรงดึง คือ แรงที่เกิดจากการเกร็งตัวเพื่อต่อต้านแรงกระทำของวัตถุ เป็นแรงที่เกิดในวัตถุที่ลักษณะยาวๆ เช่น เส้นเชือก เส้นลวด
1.7 แรงสู่ศูนย์กลาง หมายถึง แรงที่มีทิศเข้าสู่ศูนย์กลางของวงกลมหรือทรงกลมอันหนึ่งๆ เสมอ
1.8 แรงต้าน คือ แรงที่มีทิศทางต่อต้านการเคลื่อนที่หรือทิศทางตรงข้ามกับแรงที่พยายามจะทำให้วัตถุเกิดการเคลื่อนที่ เช่น แรงต้านของอากาศ แรงเสียดทาน
1.9 แรงโน้มถ่วงของโลก คือ แรงดึงดูดที่มวลของโลกกระทำกับมวลของวัตถุ เพื่อดึงดูดวัตถุนั้นเข้าสู่ศูนย์กลางของโลก
- น้ำหนักของวัตถุ เกิดจากความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วงของโลกมากกระทำต่อวัตถุ
1.10 แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา
- แรงกิริยา คือ แรงที่กระทำต่อวัตถุที่จุดจุดหนึ่ง อาจเป็นแรงเพียงแรงเดียวหรือแรงลัพธ์ของแรงย่อยก็ได้
- แรงปฏิกิริยา คือ แรงที่กระทำตอบโต้ต่อแรงกิริยาที่จุดเดียวกัน โดยมีขนาดเท่ากับแรงกิริยา แต่ทิศทางของแรงทั้งสองจะตรงข้ามกัน

2. แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยากับการเคลื่อนที่ของวัตถุ
2.1 วัตถุเคลื่อนที่ด้วยแรงกิริยา เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุตามแรงที่กระทำ เช่น การขว้างลูกหินออกไป
2.2 วัตถุเคลื่อนที่ด้วยแรงปฏิกิริยา เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุเนื่องจากมีแรงขับดันวัตถุให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม เช่น การเคลื่อนที่ของจรวด

แรงเสียดทาน

1. ความหมายของแรงเสียดทาน
แรงเสียดทาน คือ แรงที่ต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุซึ่งเกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ เกิดขึ้นทั้งวัตถุที่เคลื่อนที่และไม่เคลื่อนที่ และจะมีทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ







W = น้ำหนักของวัตถุ
N = แรงที่กระทำต่อต่อวัตถุในแนวตั้งฉาก
F
f




แรงเสียดทานมี 2 ประเภท คือ
1. แรงเสียดทานสถิต คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วอยู่นิ่ง
2. แรงเสียดทานจลน์ คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วเกิดการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่
2. การลดและเพิ่มแรงเสียดทาน
การลดแรงเสียดทาน สามารถทำได้หลายวิธี
1. การขัดถูผิววัตถุให้เรียบและลื่น
2. การใช้สารล่อลื่น เช่น น้ำมัน
3. การใช้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น ล้อ ตลับลูกปืน และบุช
4. ลดแรงกดระหว่างผิวสัมผัส เช่น ลดจำนวนสิ่งที่บรรทุกให้น้อยลง
5. ออกแบบรูปร่างยานพาหนะให้อากาศไหลผ่านได้ดี
การเพิ่มแรงเสียดทาน สามารถทำได้หลายวิธี
1. การทำลวดลาย เพื่อให้ผิวขรุขระ
2. การเพิ่มผิวสัมผัส เช่น การออกแบบหน้ายางรถยนต์ให้มีหน้ากว้างพอเหมาะ

ที่มา http://school.obec.go.th/sms_dontippai/page5.htm

ตอบข้อที่ 2

สืบค้นข้อมูล

การเคลื่อนที่แบบวงกลมเป็นแบบ เช่น การแกว่งวัตถุที่ผูกติดกับเชือก การดีดลูกกลมโลหะไปตามรางโค้ง และการทดลอง โดยใช้เครื่องมือชุดการเคลื่อนที่แบบวงกลม ทำให้สรุปได้ว่าวัตถุที่เคลื่อนที่ในแนววงกลมต้องมีแรงสู่ศูนย์กลางกระทำต่อ วัตถุนั้นและปริมาณ อื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง เช่น คาบ ความถี่ อัตราเร็วเชิงเส้น อัตราเร็ว

ที่มา http://www.rayongwit.ac.th/library/phy/gee_tit/new_page_9.htm

ตอบข้อที่ 1

สืบค้นข้อมูล
การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ คือการเคลื่อนที่ในแนวโค้งพาราโบลา ซึ่งเกิดจากวัตถุได้รับความเร็วใน 2 แนวพร้อมกัน คือ ความเร็วในแนวราบและความเร็วในแนวดิ่ง ตัวอย่างของการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ ได้แก่ ดอกไม้ไฟ น้ำพุ การเคลื่อนที่ของลูกบอลที่ถูกเตะขึ้นจากพื้น การเคลื่อนที่ของนักกระโดดไกล

กาลิเลโอ เป็นคนแรกที่อธิบายการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ได้อย่างละเอียด เขาได้อธิบายว่าถ้าจะศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุแบบโพรเจกไทด์ได้อย่างละเอียดนั้น ต้องแยกศึกษาส่วนประกอบในแนวราบ และ ในแนวดิ่งอย่างอิสระไม่เกี่ยวข้องกัน



ในสมัยกรีกโบราณเชื่อตามทฤษฎีของอริสโตเติลที่ว่าถ้ายิงวัตถุจากปืนใหญ่ (ดังรูป) วัตถุจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงตามแนวที่ยิง และวัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่ให้จนกระทั่งความเร็วนั้นค่อย ๆ ลดลง จนเป็นศูนย์ แล้ววัตถุจะตกลงมาอย่างรวดเร็วที่ตำแหน่งนั้น
ที่มา http://www.thaigoodview.com/node/19708

ตอบข้อที่ 3