Archive from September, 2010

กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันข้อ 2 กฎนี้เป็นศูนย์กลาง

Sep 14, 2010 by     Comments Off on กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันข้อ 2 กฎนี้เป็นศูนย์กลาง    Posted under: Mechanics, Uncategorized

กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันข้อ 2 กฎนี้เป็นศูนย์กลาง

แนวคิตขณะนี้ คือ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันข้อ 2 กฎนี้เป็นศูนย์กลางของสาระอะไรบ้าง
ผู้เขียนขอกล่าวเชิงสรุปไว้ดังนี้
1. ประเด็นเริ่มต้นเราต้องคิดว่า กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันข้อ 2 กฎนี้มีปริมาณหลัก 3 ตัวดังนี้
แรงภายนอกสุทธิคงตัวแรงหนึ่ง มวลคงตัวตัวหนึง และความเร่งคงตัวตัวหนึ่ง
2. สาระที่เกี่ยวข้องกับแรงภายนอกสุทธิคงตัวแรงหนึ่งทั้งตามแนวนอนแนวหนึ่งและแนวยืนอีกแนวหนึ่ง
3. สาระของแรงโน้มถ่วงของโลกคงตัวแรงหนึ่งที่ทำกับวัตถุก้อนหนึ่ง ณ ผิวโลก โดยส่วนมากมักคิดถึงความโน้มถ่วงของโลกที่มีขนาดประมาณ 9.8 เมตรต่อ (วินาที)2 มากกว่า
ดังนั้น จึงอยู่ในรูปของความสัมพันธ์เชิงสเกลาร์อันหนึ่ง
ความสัมพันธ์เชิงสเกลาร์อันนี้เป็นอย่างไรเอ่ย
4. สาระของสมการการเคลื่อนที่ตามแนวนอนแนวหนึ่ง
สมการต่าง ๆ ที่เกี่ยวกับความเร่งคงตัวตัวหนึ่ง
สมการการเคลื่อนที่ตามแนวนอนแนวหนึ่งสมการต่าง ๆ ดังกล่าวเป็นอย่างไร
5. สาระของสมการการเคลื่อนที่ตามแนวยืนแนวหนึ่ง
สมการต่าง ๆ ที่เกี่ยวกับความโน้มถ่วงคงตัวตัวหนึ่ง
สมการการเคลื่อนที่ตามแนวยืนแนวหนึ่งสมการต่าง ๆ ดังกล่าวเป็นอย่างไร
6. เนื่องจากกำลังสองของขนาดความเร็วของวัตถุก้อนหนึ่งเกี่ยวข้องกับพลังงานจลน์ของวัตถุก้อนนี้
ดังนั้น ต้องคำนึงถึงงานของแรงภายนอกสุทธิคงตัวแรงหนึ่งกับพลังงานจลน์ที่เปลี่ยนของวัตถุก้อนหนึ่งที่แรงแรงนั้นกระทำ
7. สาระสำคัญอีกส่วนหนึ่ง คือ สาระที่เกี่ยวข้องกับปริมาณ
โมเมนตัมตัวหนึ่งของวัตถุก้อนหนึ่ง
ทั้งนี้สาระส่วนนี้นำไปสู่สมการหลักสมการหนึ่งที่มักเรียกกันดังนี้
สมการการเคลื่อนที่เชิงเส้นสมการหนึ่งที่ถือกันว่า เป็นสมการที่สำคัญมากสมการหนึ่ง
สมการดังกล่าวสมการนี้เป็นอย่างไร

ถ้านักเรียนคนใดยังเรียนสาระไม่ครบตามที่ผู้เขียนกล่าวถึงนี้ควรเก็บสาระที่กล่าวถึงนี้ไว้เป็นแนวคิด
อนึ่ง สำหรับนักเรียนคนที่เรียนผ่านไปแล้ว ครู และอาจารย์ควรประมวลสาระดังกล่าวให้กระจ่างกว่านี้
ทั้งนี้ต้องแสดงความเชื่อมโยงของปริมาณตัวหนึ่ง ๆ ในสมการหนึ่ง ๆ สมการต่าง ๆ เหล่านั้นด้วย

ปรารถนาดีอย่างยิ่ง
รองศาสตราจารย์สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com

เรือนกระจก (Greenhouse)

Sep 13, 2010 by     Comments Off on เรือนกระจก (Greenhouse)    Posted under: Uncategorized

เรือนกระจกนกมองไปข้างในนั่น
สีเขียวนั้นพืชพันธุ์ไม้ใช่ไหมหนอ
บินโฉบลงมุ่งตรงไปไม่รีรอ
โอล่ะพ่อล่อให้ชนจนเจ็บกาย

เรือนกระจกยกอ้างนี้ถึงดีจริง
ยังมีสิ่งยิ่งร้ายกว่าน่าใจหาย
เรือนกระจกเผลอยกกันเร่งวันตาย
ส่งผลร้ายโลกกลายร้อนสะท้อนทรวง

คำว่า “เรื่อนกระจก” ที่เราใช้กันแทนคำว่า “Greenhouse” ในภาษาอังกฤษนั้นสื่อถึงผลดีที่มีการสะท้อนไปและมาของรังสีใต้แดงที่มีความร้อนในโรงเรือนกระจกโรงเรือนนั้นจึงมีผลดีของอุณหภูมิให้คงตัวได้
อย่างไรก็ตาม เรือนกระจกในชั้นบรรยากาศของโลกนั้นมีผลเสียที่สะท้อนพลังงานความร้อนกลับมายังโลกมากยิ่ง ๆ ขึ้น ดังนั้น โลกของเราจึงร้อนขึ้น ๆ ดังที่รู้กันอยู่โดยทั่วไป สิ่งนี้แหละที่มนุษย์โลกจะต้องช่วยกันแก้ไขและป้องกัน แน่นอนคนแก่วัยอาจารย์คงอยู่ไม่ถึงตอนนั้น แต่ก็อดที่จะเป็นห่วงรุ่นต่อ ๆ ไปไม่ได้ ทั้งนี้คนที่เรียนสูง ๆ นี่แหละต้องให้ความรู้แก่คนอื่น ๆ ด้วย

ปรารถนาดี

รศ. สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com

กระจกเงานูน

Sep 13, 2010 by     Comments Off on กระจกเงานูน    Posted under: Uncategorized

เธออยู่หลังฉันนั่งมองไม่ต้องเหลียว
มองทางเดียวไม่เหลียวไปในทางหลัง
ฉันเห็นเธอเหม่อลอยพลอยระวัง
เธออยู่หลังนั่งคันนั้นฉันเห็นเธอ

เธอมองมาราวกับว่ามองหาใคร
ฉันใช่ไหมใคร่รู้อยู่เสมอ
กระจกข้างอย่างบานนี้ที่เห็นเธอ
ไม่อยากเก้อเผลอดูอยู่ผู้เดียว

ผู้อ่านคนที่สนใจสาระทำนองนี้ควรศึกษาสมบัติการสะท้อนแสงของกระจกเงาราบและกระจกเงาทรงกลม ได้แก่ กระจกเงาเว้าและกระจกเงานูนในเบื้องต้น อย่างไรก็ตาม ควรศึกษาสาระที่สูงกว่าด้วยจะมีประโยชน์ยิ่งขึ้นจากหนังสือฟิสิกส์ทั่วไป
อ้อ อย่าลืมสนใจหนังสือฟิสิกส์ของผู้เขียนที่จัดพิมพ์โดยสำนักพิมพ์แห่งจุฬาฯ ด้วยจะเป็นพระคุณยิ่ง ผู้เขียนรับรองว่า สาระถูกต้องที่คุ้มค่าอย่างแน่นอน
กรุณาส่งความเห็นกลับมาบ้าง
ปรารถนาดีต่อทุกคน

รศ. สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com

ควาร์ก (Quark)

Sep 12, 2010 by     Comments Off on ควาร์ก (Quark)    Posted under: Uncategorized

ควาร์ก (Quark)

อาจารย์เชิ่อว่า นักเรียนหลายคนคงได้ยินคำว่า “ควาร์ก” คำนี้มาบ้าง
อย่างไรก็ตาม เท่าที่มีโอกาสสอน ณ โรงเรียนหลาย ๆ แห่งอาจารย์ได้รับรู้ว่า นักเรียนส่วนมากไม่เคยได้ยินคำนี้มาก่อนเลย ทั้ง ๆ ที่มีผู้เสนอคำนี้ไว้ตั้งแต่ พ.ศ. 2506 โน่นแน่ะ (เกือบครึ่งศตวรรษแล้วนะ)
อาจารย์จึงถือโอกาสมากล่าวไว้ ณ ที่นี้ด้วย
ฟังตามเสียงแล้วคล้าย ๆ เสียงร้องตกใจว่า “ว้าก” ของคนไทยนะ
อาจเป็นไปได้ไหมเอ่ยที่นักวิทยาศาสตร์ผู้ค้นพบนั้นตกใจแล้วร้องด้วยความดีใจว่า “ควาร์ก” คำนี้

สิ่งสำคัญของการค้นพบควาร์กนี้เป็นการเน้นถึงสาระที่อาจารย์กล่าวว่า “วิทยาศาสตร์ไม่ได้เป็นจริงเสมอไป” ทั้งนี้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์อยู่ภายใต้ภาวะของเทคโนโลยีและความรู้ความสามารถของคนเท่าที่เป็นอยู่ในขณะนั้น ตราบใดที่เรามีความรู้ในสิ่งใหม่ ๆ ที่ลึกซึ้งขึ้นประกอบกับเทคโนโลยีที่ก้าวไกลยิ่งขึ้นเราก็สามารถค้นพบและมีความรู้ใหม่ ๆ ขึ้นอีก
ถ้ามองในด้านดีก็มี กล่าวคือ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เปิดโอกาสแก่ผู้ที่สนใจค้นคว้าเสมอ
ดังนั้น ในอนาคตนักเรียนคนใดคนหนึ่ง ณ ขณะนี้จะเป็นคนหนึ่งที่ค้นพบสิ่งใหม่ ๆ ได้

ณ ที่นี้ขอกล่าวไว้แต่เพียงว่า เรายอมรับว่า “ควาร์กเป็นอนุภาคมูลฐานแท้จริงตัวหนึ่ง”
อนึ่ง ก่อนหน้านั้นเราต่างกล่าวกันว่า อิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอนเป็นอนุภาคมูลฐาน
โดยที่อาจารย์เชื่อว่า นักเรียนจำนวนมากก็รับรู้มาเช่นนี้
ณ ที่นี้อาจารย์ใคร่บอกว่า ทั้งโปรตอนตัวหนึ่งและนิวตรอนอีกตัวหนึ่งมีกระจุกของอนุภาคมูลฐานควาร์กถึง 3 ตัว
ดังนั้น โปรตอนตัวหนึ่งและนิวตรอนอีกตัวหนึ่งจึงไม่เป็นอนุภาคมูลฐานแท้จริงตัวหนึ่ง ๆ

อย่างไรก็ตาม อาจารย์จะไม่กล่าวให้ยุ่งยากไปกว่านี้
ดังนั้น ผู้อ่านคนใดอยากรู้รายละเอียดเพิ่มเติมกรุณาอ่านจากหนังสือฟิสิกส์มหาวิทยาลัย 4 ของผู้เขียนซึ่งจัดพิมพ์โดยสำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ด้วยความปรารถนาดี
รองศาสตราจารย์สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com

เสียงทุ้มเสียงแหลม

Sep 11, 2010 by     1 Comment     Posted under: Uncategorized

เสียงสูงต่ำย้ำถึงซึ่งความถี่
เสียงแหลมนี้ที่ขอย้ำความถี่สูง
ความถี่ต่ำนำใจใฝ่จรุง
ไม่สะดุ้งเหมือนสูงนั่นหวั่นแทบวาย

เสียงทุ้มทุ้มนุ่มนวลชวนน่าฟัง
เปรียบเหมือนดังเสียงเบสนั้นนั่นสหาย
เสียงทุ้มนี้ความถี่ต่ำแสนฉ่ำใจ
อย่างนี้ไซร้ใครแวดเสียงเยื่ยงช้างพัง

อนึ่ง ควรมีความรู้เพิ่มเติมดังนี้
1. คลื่นเสียงได้ยิน (Audible sound wave) มีความถี่อยู่ในช่วง 20 เฮิรตซ์ถึง 20 กิโลเฮิรตซ์
2. คลื่นใต้เสียง (Infrasonic wave) มีความถี่ต่ำกว่าของคลื่นเสียงได้ยิน
3. คลื่นเหนือเสียง (Ultrasonic wave) มีความถี่สูงกว่าของคลื่นเสียงได้ยิน

สำหรับผู้อ่านคนที่ต้องการศึกษารายละเอียดมากกว่านี้กรุณาดูที่หนังสือฟิสิกส์ของผู้เขียนดังนี้
1. ฟิสิกส์มหาวิทยาลัย 2
2. หนังสือชุดฟิสิกส์สู่มหาวิทยาลัย

รศ. สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com

กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันข้อ 2 ข้อนี้ถูกเสมอหรือไม่

Sep 10, 2010 by     Comments Off on กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันข้อ 2 ข้อนี้ถูกเสมอหรือไม่    Posted under: Mechanics, Uncategorized

กฎการคลื่อนที่ของนิวตันข้อ 2 ข้อนี้ถูกเสมอหรือไม่

กฎการคลื่อนที่ของนิวตันข้อ 2 ข้อหนึ่งโดยสรุปเป็นดังนี้
กล่าวคือ แรงภายนอกสุทธิคงตัวแรงหนึ่งทำให้อนุภาคมวลคงตัวตัวหนึ่งมีปริมาณความเร่งคงตัวตัวหนึ่งในทิศทางเดียวกันทิศทางหนึ่งกับของแรงภายนอกสุทธิคงตัวแรงนั้น

ประการแรกต้องรู้ร่วกันก่อนดังนี้
1. กฎข้อ 2 กฎนี้อยู่ภายใต้ข้อสมมติว่า ค่าคงตัวสัดส่วนค่าหนึ่ง คือ K เท่ากับ 1
2. แรงภายนอกสุทธิคงตัวแรงหนึ่งมีหน่วยเป็นนิวตัน
3. อนุภาคมวลคงตัวตัวหนึ่งมีหน่วยเป็นกิโลกรัม
4. ปริมาณความเร่งคงตัวตัวหนึ่งของอนุภาคตัวนี้มีหน่วย คือ เมตรต่อ (วินาที)2

อย่างไรก็ตาม ประการสำคัญที่เรามักไม่กล่าวถึงกันเป็นดังนี้
กล่าวคือ กรอบอ้างอิงกรอบหนึ่งของอนุภาคตัวนี้ต้องไม่มีความเร่ง
โดยเราเรียกว่า กรอบอ้างอิงอิเนอร์เชียกรอบหนึ่ง (An inertial reference frame)

อนึ่ง ต้องยอมรับว่า เราใช้กฎข้อ 2 ข้อนี้บนโลกที่หมุนรอบตัวเองครบรอบใน 1 วันและโคจรตามวงโคจรวงหนึ่งรอบดวงอาทิตย์ในเวลา 1 ปี คือ 365 วันโดยประมาณ
ด้วยเหตุนี้ อนุภาคทุกตัวบนผิวโลก (ยกเว้นที่ขั้วโลกทั้ง 2 ขั้ว) ต้องมีความเร่งสู่ศูนย์กลาง
โดยมีขนาดประมาณ 0.034 เมตรต่อ (วินาที)2 ณ ศูนย์สูตรโลก
ดังนั้น โลกจึงเป็นกรอบอ้างอิงไม่อิเนอร์เชียกรอบหนึ่ง (A non- inertial reference frame)

ณ ขั้นนี้ผู้อ่านทุกคนคงเห็นพ้องต้องตรงกันกับผู้เขียนดังนี้
กฎการคลื่อนที่ของนิวตันข้อ 2 ข้อนี้ถูกภายใต้ภาวะของการประมาณราวกับว่า โลกไม่หมุนรอบตัวเอง
ดังนั้น ในบางที่จึงกล่าวว่า กฎการคลื่อนที่ของนิวตันข้อ 2 ข้อนี้ไม่ได้ถูกเสมอไปฉะนี้

รฮงศาสตราจารย์สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com