Browsing"Mechanics"

พลังงาน (Energy)

Sep 27, 2010 by     Comments Off on พลังงาน (Energy)    Posted under: Mechanics, Uncategorized

พลังงาน (Energy)

พลังงานที่จะกล่าวสรุปเชิงสาระนำสาระหนึ่งไว้ ณ ที่นี้เป็นพลังงานเบื้องต้นในกลศาสตร์ดังนี้

1. พลังงานศักย์โน้มถ่วง (Gravitational potential energy) “E(P)” จูลของวัตถุก้อนหนึ่งมีความหมายดังนี้
กล่าวคือ พลังงานชนิดหนึ่งที่สะสมอยู่ในวัตถุก้อนหนึ่ง ณ ตำแหน่งหนึ่งที่เปรียบเทียบกับของค่า ณ อีกตำแหน่งหนึ่งของวัตถุก้อนนี้

โดยมีปริมาณตัวหนึ่ง ๆ ที่เกี่ยวข้องดังนี้
ก. มวลของวัตถุก้อนหนึ่ง คือ m กิโลกรัม
ข. ขนาดความโน้มถ่วงของโลก คือ g ที่มีค่าประมาณ 9.8 เมตรต่อ (วินาที)²
หรือเราอาจจะรู้จักกันในนามขนาดสนามโน้มถ่วงของโลกสนามหนึ่งเป็นนิวตันต่อกิโลกรัมเชิงพิจารณาเปรียบเทียบกับขนาดสนามไฟฟ้าสนามหนึ่งของแหล่งต้นทางสนามไฟฟ้าแหล่งหนึ่งโดยที่มีหน่วยเป็นนิวตันต่อคูลอมบ์
ค. ความสูงของตำแหน่งวัตถุก้อนนี้ ณ ตำแหน่งหนึ่งเชิงเปรียบเทียบกับตำแหน่งอ้างอิงตำแหน่งหนึ่ง
สมมติ คือ Δy เมตรที่เป็นปริมาณเชิงเปรียบเทียบตัวหนึ่ง

ดังนั้น พลังงานศักย์โน้มถ่วงของวัตถุก้อนหนึ่ง ณ ตำแหน่งหนึ่งเทียบกับตำแหน่งอ้างอิงตำแหน่งหนึ่งมีความสัมพันธ์อันหนึ่งดังนี้

กล่าวคือ E(P) = mg(Δy) จูล

ทั้งนี้พลังงานศักย์โน้มถ่วงของวัตถุก้อนหนึ่ง ณ ตำแหน่งหนึ่งเป็นปริมาณเชิงปรียบเทียบตัวหนึ่งหาใช่ค่าที่แท้จริงแต่ประการใดไม่

2. พลังงานจลน์ (Kinetic energy) “E(K)” จูลของวัตถุก้อนหนึ่งมีความหมายดังนี้
กล่าวคือ พลังงานชนิดหนึ่งที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุก้อนหนึ่ง

โดยมีปริมาณตัวหนึ่ง ๆ ที่เกี่ยวข้องดังนี้
ก. มวลของวัตถุก้อนหนึ่ง คือ m กิโลกรัม
ข. ขนาดความเร็วบัดดลของวัตถุก้อนนี้ คือ v เมตรต่อวินาที
อนึ่ง ถ้าเป็นการศึกษาที่สมบูรณ์แบบประการหนึ่งและผู้เขียนสามารถใช้โปรแกรมสมการได้อีกประการหนึ่งผู้เขียนจะต้องกล่าวถึงความเร็วบัดดลเป็นเมตรต่อวินาทีของวัตถุก้อนนี้
นอกจากนี้ ผู้เขียนจะต้องกล่าวถึงผลคูณเชิงเสเกลาร์ของคู่เวกเตอร์ความเร็วบัดดลคู่หนึ่งของวัตถุก้อนนี้ผลคูณหนึ่ง
กล่าวคือ (ความเร็วบัดดล) จุด (Dot) (ความเร็วบัดดล) เท่ากับกำลังสองของขนาดความเร็วบัดดล

อนึ่ง ความสัมพันธ์อันหนึ่งของพลังงงานจลน์ของวัตถุก้อนหนึ่งเป็นดังนี้

กล่าวคือ E(K) = (½) mv² จูล

ผู้เขียนขอกล่าวย้ำว่า ปริมาณความเร็วบัดดลของวัตถุก้อนหนึ่งเป็นปริมาณเชิงเปรียบเทียบตัวหนึ่ง
ด้วยเหตุนี้ พลังงงานจลน์ของวัตถุก้อนหนึ่งจึงเป็นปริมาณเชิงเปรียบเทียบเช่นกัน

ผู้อ่านทุกคนลองคิดดังนี้
ณ ขณะที่เรานั่งนิ่ง ๆ อยู่นี้เราก็เคลื่อนที่ไปพร้อม ๆ กับการหมุนรอบตัวเองของโลกครบรอบในเวลา 1วัน
โดยที่โลกมีรัศมีประมาณ 6,400 กิโลเมตร
ประเทศไทยอยู่ที่ละติจูด (Latitude) ประมาณ 14 องศาเหนือ
แสดงว่า เรามีอัตราเร็วอยู่เสมอนั่นเอง

ด้วยเหตุนี้ การเรียนการสอนแก่นักเรียนและผู้เรียนทางสื่อทั่วประเทศโดยไม่มีการชี้แจงอย่างครบถ้วนและถูกต้องจะเนื่องด้วยเหตุผลประการใดก็ตามผู้เขียนเชื่อว่า เกิดผลเสียระยะยาวมากกว่าเพียงเพื่อช่วยให้ทำคะแนนสอบได้ดีและผลประโยชน์ที่ดีทางธุรกิจเท่านั้น
ตอนนี้เรามีการกวดวิชาระดับประเทศอย่างสมบูรณ์แบบ
แต่ไม่มีความสมบูรณ์ทางเนื้อหาสาระ
ขอให้คิดกันให้รอบคอบ

อนึ่ง แม้แต่ผู้เขียนเองก็มีข้อจำกัดของโปรแกรมที่จะบันทึกลงในเว็บไซต์ที่ได้รับความกรุณานี้
ผู้เขียนตระหนักในสิ่งนี้และขอขอบคุณเจ้าของเว็บไซต์หลักอย่างสูง
ดังนั้น ผู้อ่านทุกคนโปรดเห็นใจด้วย
ทางที่ดีหาโอกาสดูรายละเอียดจากหนังสือฟิสิกส์ของผู้เขียนที่จัดพิมพ์โดยสำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยเพื่อตอบสนองต่อสังคม
โรงเรียนใดต้องการรายละเอียดและความช่วยเหลือได้โปรดติดต่อกับสำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โทร. 02-218-3269 จะได้รับการตอบสนองที่ดีอย่างเต็มใจ

อนึ่ง ผู้เขียนเองก็พร้อมที่จะอำนวยประโยชน์ต่อส่วนรวมเสมอ
เรามาทำประโยชน์ต่อประเทศชาติของเราร่วมกันเถอะ
กรุณาติดต่อกับผู้เขียนทางอีเมล์ที่พิมพ์ไว้ต่อท้ายนี้ได้เสมอ

ปรารถนาดีด้วยความเต็มใจอย่างยิ่ง

รองศาสตราจารย์สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com

ความดัน (Pressure)

Sep 27, 2010 by     Comments Off on ความดัน (Pressure)    Posted under: Mechanics, Poems, Uncategorized

ความตัน (Pressure)

ความดันนี้ ณ ที่ใดอยากใคร่รู้
ที่ฉันอยู่รู้ไหมกระไรจ๋า
ระดับนี้นี่หรือถือกันมา
ระดับว่ากันนั้นนั่นทะเล

ระดับนี้ที่คิดกันบรรยากาศ
ไม่มีพลาดประกาศไว้ไม่หันเห
ค่านี้นั้นฉันชื่นชมสมคะเน
ไม่รวนเรเฉต่างไปได้เป็นมา

ความดันนี้ที่กล่าวกันฉันต้องเน้น
ต้องเลือกเฟ้นเน้นไปใช้ศึกษา
ความถูกจริงสิ่งนี้ที่เฟ้นมา
หลักวิชาว่ากันนี้มีหลักการ

ณ ที่นี้กล่าวนะสเกลาร์
นิยามข้าฯ ว่าไว้ในพื้นฐาน
อัตราส่วนชวนรู้ไว้ในหลักการ
อย่าเพียงอ่านเพียงผ่านไปไม่สราญ

ขนาดแรงแฝงไว้ในตัวเศษ
ไม่มีเลศเศษส่วนนี้มีตัวหาร
พื้นที่หรือคือสิ่งนั้นฉันต้องการ
เป็นตัวหารขานให้รู้สู่ความดัน

บรรยากาศคาดการณ์ได้ในสิ่งนี้
เป็นตัวชี้ที่กดลงตรงประสาน
มาตรวัดหรือคือสิ่งใดใคร่ต้องการ
เพื่อใช้อ่านขานค่าคราเป็นไป

อันบารอมิเตอร์นี้ที่กล่าวนั่น
แม้ตัวฉันนั้นรู้บ้างเป็นอย่างไหม
อยากรู้จริงสิ่งนี้หรือคืออะไร
รีบเร็วไวใคร่รีบอ่านอันนเนื้อความ

หน่วยความดันนั้นหรือคือสิ่งใด
เป็นอย่างไหนกระไรใคร่สอบถาม
ตอบไม่ได้ไม่เป็นไรใคร่ติดตาม
อ่านเนื้อความตามนี้ไปอย่าได้รอ

ณ ที่นี้จะใช้คำว่า “ความดัน” (Pressure) ในลักษณะของปริมาณสเกลาร์ตัวหนึ่ง
ด้วยเหตุนี้ ถ้าผู้อ่านคนใดคนหนึ่งต้องการกล่าวถึงในลักษณะของปริมาณเวกเตอร์ตัวหนึ่งผู้อ่านคนนนั้นจะต้องกล่าวว่า “เวกเตอร์ความดัน” (Vector of pressure)
อย่างไรก็ตาม ในระดับนี้จะกล่าวถึงเฉพาะความดันเท่านั้น
สิ่งสำคัญที่ต้องการชี้แนะไว้ คือ นิยามของความดันนั้นจะต้องถูกต้องและสอดคล้องกันเป็นอย่างดี
ดังนั้น จึงใคร่ขอให้ผู้อ่านทุกคนสังเกตให้รอบคอบ
ทั้งนี้สาระส่วนนี้มักจะกล่าวกันผิด ๆ เสมอ
นิยามของความดันเป็นดังนี้
ความดัน คือ อัตราส่วนของขนาดแรงดันต่อพื้นที่

เราพิจารณาความสัมพันธ์อันหนึ่งได้ดังนี้
1. สมมติ พื้นที่ซึ่งมีแรงกระทำแรงหนึ่ง คือ A ตารางเมตร
2. ขนาดของแรงนี้ที่กดลงในแนวฉากแนวหนึ่งกับพื้นที่ดังกล่าวนั้น คือ F นิวตัน
ดังนั้น ความดัน P นิวตันต่อตารางเมตรเป็นดังนี้
กล่าวคือ P = F/A นิวตันต่อตารางเมตร
หน่วยของความดันในลักษณะอย่างอื่น ๆ เป็นดังนี้

1 พาสคัลเท่ากับ 1 นิวตันต่อตารางเมตร
1 บาร์เท่ากับ 1 แสนนิวตันต่อตารางเมตร
          เท่ากับ 1,000 มิลลิบาร์
1 มิลลิบาร์เท่ากับ 100 นิวตันต่อตารางเมตร
1 บรรยากาศประมาณ 1 แสนนิวตันต่อตารางเมตร

ความดัน ณ ระดับต่าง ๆ กันเป็นดังนี้
1. ความดันของอากาศ ณ ระดับน้ำทะเลเป็นดังนี้
กล่าวคือ 1 บรรยากาศที่เท่ากับปรอทสูง 76 เซนติเมตร
โดยเราจะคิดโดยประมาณ คือ 75 เซนติเมตรหรือ 3 ใน 4 ของเมตร
อนึ่ง ค่านี้จะเปรียบเทียบเป็นน้ำสูงประมาณ 10 เมตร
2. ณ ตำแหน่งที่อยู่สูงจากระดับน้ำทะเล เช่น พื้นที่สูง ๆ และยอดเขาอากาศจะเจือจางลง ๆ ตามความสูงความดันของอากาศจะลดลง ๆ เช่นกัน
3. ตำแหน่งหนึ่ง ๆ ที่อยู่ลึกลงในน้ำความดันรวมจะเพิ่มขึ้น ๆ ตามความลึกของน้ำ ณ ที่นั้น ๆ
อนึ่ง ทุก ๆ ตำแหน่งความลึกประมาณ 10 เมตรที่เพิ่มความดันจะเพิ่มจากความดันปกติประมาณ 1 บรรยากาศ
สมมติ ณ ตำแหน่งหนึ่งที่ลึกลงไปในน้ำประมาณ 20 เมตรตำแหน่งนั้นจะมีความดันประมาณ 3 บรรยากาศ

โดยปกติคนเราจะคุ้นเคยกับความดันของอากาศ ณ สถานที่อยู่ตามปกติ
ดังนั้นไม่ว่าความดันจะเพิ่มหรือลดตามตำแหน่งหนึ่ง ๆ ดังกล่าว เราจะรู้สึกถึงการเปลี่ยนแปลงนั้นได้
อนึ่ง เนื้อหาสาระตามที่กล่าวมาแล้วนี้ย่อมเพียงพอแล้วสำหรับผู้อ่านคนหนึ่ง ๆ โดยทั่วไป
ส่วนผู้อ่านบางคนที่ต้องการรู้สาระเชิงลึกสาระต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกรุณาหาอ่านได้จากหนังสือฟิสิกส์ของผู้เขียนที่จัดพิมพ์โดยสำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โทร. 02-218-3269

นักเรียน ครู และอาจารย์ที่ติดตามรับรู้สาระฟิสิกส์ทางสื่อโทรทัศน์ตามเจตนาที่ดีของรัฐฯ นั้นขอได้พิจารณาความถูกต้องอย่างแท้จริง
ฟิสิกส์เป็นวิชาที่ยากแต่ก็หาได้ยากเกินกว่าที่จะรับรู้ถ้าผู้ที่ถ่ายทอดมีความรู้ที่ถูกต้อง
อย่างไรก็ตาม ทั้งผู้เขียนและผู้สอนที่ขาดประสบการณ์มักมีข้อผิดพลาดอยู่เสมอโดยไม่รู้ตัว
ดังนั้น เจตนาที่ดีอย่างไม่รู้จริงนี้อาจจะเป็นการยื่นดาบ 2 คมให้แก่ผู้ที่ต้องการศึกษา
โดยเปรียบประหนึ่งมียาพิษที่แอบแฝงไว้ด้วยโดยไม่ได้ตั้งใจ
ผลเสียดังกล่าวนี้เกิดขึ้นอย่างกว้างขวางทั่วประเทศของเรา
ถ้ายังเป็นเช่นนี้โอกาสที่จะแก้ไขให้ถูกต้องย่อมยากอย่างยิ่ง
นี่แหละ คือ การศึกษาของประเทศที่จัดว่า ด้อยพัฒนา
กรรมของเด็ก ๆ และกรรมของประเทศโดยแท้

ด้วยความห่วงใยและปรารถนาดีอย่างจริงใจ

รองศาสตราจารย์สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com

เฉลยโดยสรุปเรื่องสาระตามข้อหนึ่ง ๆ สาระเหล่านี้ถูกหรือผิด เพราะเหตุใด ตอนที่ 2

Sep 26, 2010 by     Comments Off on เฉลยโดยสรุปเรื่องสาระตามข้อหนึ่ง ๆ สาระเหล่านี้ถูกหรือผิด เพราะเหตุใด ตอนที่ 2    Posted under: Mechanics, Physics, Uncategorized

 

เฉลยโดยสรุปเรื่องสาระตามข้อหนึ่ง ๆ สาระเหล่านี้ถูกหรือผิด เพราะเหตุใด ตอนที่ 2

13. ทั้งเวกเตอร์จริงอันหนึ่ง (A real vector) และเวกเตอร์สมือนอันหนึ่ง (A virtual vector) ต่างก็มีความยาวของเส้นทึบเส้นหนึ่งแทนขนาดของเวกเตอร์อันหนึ่ง ๆ โดยที่มีหัวลูกศรกำกับแทนทิศทางของเวกเตอร์อันนั้น ๆ เช่นเดียวกัน
เฉลย ผิด
เหตุผล เวกเตอร์จริงอันหนึ่งมีความยาวของเส้นทึบเส้นหนึ่งแทนขนาดของเวกเตอร์อันนี้โดยมีหัวลูกศรกำกับแทนทิศทางของเวกเตอร์อันนั้น
ส่วนเวกเตอร์สมือนอันหนึ่งมีความยาวของเส้นประเส้นหนึ่งแทนขนาดของเวกเตอร์อันนี้โดยมีหัวลูกศรกำกับแทนทิศทางของเวกเตอร์อันนั้น

14. ปริมาณตัวหนึ่ง ๆ ต่อไปนี้เป็นปริมาณเวกเตอร์ทุกตัว
การกระจัด ความเร็ว ความดัน โมเมนต์ กำลัง ทอร์ก โมเมนตัม กระแสไฟฟ้า ความต่างศักย์ไฟฟ้าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า แรงเคลื่อนไฟฟ้า ความนำไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า และความต้านทานไฟฟ้า
เฉลย ผิด
เหตุผล ปริมาณเวกเตอร์ตัวหนึ่ง ๆ ของปริมาณเหล่านี้มีดังนี้
การกระจัด ความเร็ว ทอร์ก และโมเมนตัม ส่วนปริมาณตัวอื่น ๆ เป็นปริมาณสเกลาร์ตัวหนึ่ง ๆ

15. โมเมนต์ของแรงแรงหนึ่ง (A moment of a force) รอบจุดหมุนจุดหนึ่งมีความหมายดังนี้
กล่าวคือ ผลคูณของแรงแรงนั้นกับระยะทางในแนวฉากแนวหนึ่งจากจุดหมุนจุดนั้นถึงแนวของแรงแรงดังกล่าวผลคูณหนึ่ง
เฉลย ผิด
เหตุผล ความหมายที่ถูกต้องเป็นดังนี้
ผลคูณของขนาดแรงแรงหนึ่งกับระยะทางในแนวฉากแนวหนึ่งจากจุดหมุนจุดหนึ่งถึงแนวของแรงแรงดังกล่าวผลคูณหนึ่ง

16. โมเมนต์ของแรงหนึ่งรอบจุดหมุนจุดหนึ่งที่เป็นจุดอ้างอิงจุดหนึ่งไม่มีความสัมพันธ์กับขนาดทอร์กของแรงแรงนั้นรอบจุดอ้างอิงจุดเดียวกันดังกล่าว
เฉลย ผิด
เหตุผล สัมพันธ์กัน (ผู้อ่านคนใดที่สนใจสามารถดูรายละเอียดใด้จากหนังสือฟิกส์ของผู้เขียน)
17. ผลไม้ผลหนึ่งที่หลุดจากกิ่งลงสู่พื้นดิน ณ ที่หนึ่งเป็นไปตามหลักที่เกี่ยวกับการดึงดูดที่โลกมีต่อผลไม้ผลนั้นแต่ประการเดียว โดยที่ไม่มีการดึงดูดร่วมต่อกันเลย
เฉลย ผิด
เหตุผล โลกและผลไม้ผลนั้นมีการดึงดูดร่วมต่อกันและกัน

18. ดวงจันทร์ (The moon) โคจรรอบโลก (The earth) ครบรอบด้วยความเร่งสู่ศูนย์กลางคงตัว
เฉลย ผิด
เหตุผล ความเร่งสู่ศูนย์กลางเปลี่ยนทิศทางตามตำแหน่งหนึ่ง ๆ ในวงโคจรวงนั้น

19. ทองคำแท่งหนึ่งไม่ว่าจะอยู่ ณ ที่หนึ่งที่ใดบนผิวโลก เช่น ที่เส้นศูนย์สูตรและที่ขั้วโลกทั้ง 2 ขั้วแรงโน้มถ่วงแรงหนึ่ง ๆ ของโลก ณ ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งดังกล่าวที่สื่อถึงน้ำหนักของทองคำแท่งนี้มีขนาดคงตัวที่มีหน่วยเป็นนิวตันเสมอ
เฉลย ผิด
เหตุผล ¬ข้อมูลที่เกี่ยวข้องและมีผลต่อสาระดังกล่าวสาระนั้นเป็นดังนี้
ขนาดความเร่งสู่ศูนย์กลางโลก ณ เส้นศูนย์สูตรประมาณ 0.034 เมตรต่อ (วินาที)2 แต่เป็นศูนย์ที่ขั้วโลกทั้ง 2 ขั้ว (ผู้อ่านคนใดที่สนใจสามารถดูรายละเอียดใด้จากหนังสือฟิกส์ของผู้เขียน)

20. นักเรียนคนหนึ่งของโรงเรียนหนึ่งชกหน้านักเรียนอีกคนหนึ่งของอีกโรงเรียนหนึ่งนั้นเราไม่สามารถพิจารณาว่าเป็นไปตามกฎการเคลื่อนที่ข้อ 3 ของนิวตันหรือไม่ได้แต่ประการใด
เฉลย ผิด
เหตุผล เราพิจารณาว่าเป็นไปตามกฎการเคลื่อนที่ข้อ 3 ของนิวตันได้ ณ ขณะนั้นแล้ว

ขอให้ทุกคนพิจารณาสาระดังกล่าวสาระนี้อย่างถ่องแท้

อนึ่ง ผู้อ่านคนที่สอบถามเกี่ยวกับหนังสือ “สาระนี้ถูกหรือผิดพร้อมเฉลย 1 กลศาสตร์” ของผู้เขียนนั้น
ขอตอบว่า ขณะนี้กำลังอยู่ในขั้นตอนที่เสนอต่อสำนักพิมพ์แห่งจุฬาฯ ว่าจะดำเนินจัดพิมพ์หรือไม่
ทั้งนี้ผู้เขียนไม่มีอำนาจในการต่อรองแต่ประการใด
นอกจากนี้ ในบางกรณีผู้เขียนก็มีความคิดเห็นที่แตกต่างจากทางสำนักพิมพ์ฯ บ้าง
โดยที่ผู้เขียนต้องการให้ความรู้ทางฟิสิกส์ที่ถูกต้องต่อการเรียนการสอนของประเทศเท่าที่ความสามารถของผู้เขียนพึงมีจากประสบการณ์ของการเรียนการสอนที่ยาวนาน

อนึ่ง ผู้เขียนมีเจตนาที่ดีต่อการเรียนการสอนฟิสิกส์ที่ถูกต้องอย่างยิ่ง
อย่างไรก็ตาม ปรากฏว่า ขบวนการดังกล่าวตั้งแต่แบบเรียน การเรียนการสอน และการจัดการเผยแพร่ความรู้ที่ถูกต้องยังมีปัญหาทั้งสิ้น
นอกจากนี้ ปัจจุบันรัฐบาลจัดการการเรียนการสอนฟิสิกส์ทางโทรทัศน์ด้วยเจตนาที่ดี แต่กำลังกลายเป็นดาบสองคมเล่มหนึ่งที่มีส่วนซ้ำเติมข้อผิดพลาดให้แก่ผู้รับรู้ทั้งประเทศโดยไม่รู้ตัว
ดังนั้น ผู้เขียนจึงมีความกังวลในความบกพร่องที่ต่างก็ไม่รู้เหล่านี้
โดยที่เรามีการเรียนการสอนเพื่อการสอบเท่านั้นหาใช่เป็นการเรียนเพื่อรู้อย่างถูกต้องไม่
อีกทั้งยังไม่ใช่เป็นการเรียนรู้โดยมีนักเรียนเป็นศูนย์กลางดังที่พูดและต้องการกัน
ในบางกรณีก็เป็นธุรกิจจนเกินงาม
ด้วยเหตุนี้ ผู้เขียนใคร่ขอร้องดังนี้
ผู้ใดก็ตามที่มีความเกี่ยวข้อง ผู้ใดก็ตามที่หวังดีต่อการศึกษาของชาติ และผู้ใดก็ตามที่มีอำนาจในการจัดการได้โปรดพิจารณาข้อคิดเห็นของผู้เขียนที่ผ่านการเรียนการสอนมาเกือบจะ 50 ปีด้วยเถิด

ปรารถนาดีอย่างจริงใจ

รองศาสตราจารย์สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com
http://genphysics.wordpress.com/

เฉลยโดยสรุปเรื่องสาระตามข้อหนึ่ง ๆ สาระเหล่านี้ถูกหรือผิด เพราะเหตุใด ตอนที่ 1

Sep 23, 2010 by     Comments Off on เฉลยโดยสรุปเรื่องสาระตามข้อหนึ่ง ๆ สาระเหล่านี้ถูกหรือผิด เพราะเหตุใด ตอนที่ 1    Posted under: Mechanics, Physics, Uncategorized

เฉลยโดยสรุปเรื่องสาระตามข้อหนึ่ง ๆ สาระเหล่านี้ถูกหรือผิด เพราะเหตุใด ตอนที่ 1

1. เวกเตอร์อันหนึ่งคงตัวเมื่อขนาดหรือทิศทางของเวกเตอร์อันนี้คงตัว
เฉลย ผิด
เหตุผล เวกเตอร์อันหนึ่งคงตัวเมื่อทั้งขนาดและทิศทางของเวกเตอร์อันนี้คงตัว

2. เวกเตอร์อันหนึ่งเปลี่ยนเมื่อทั้งขนาดและทิศทางของเวกเตอร์อันนี้เปลี่ยนเท่านั้น
เฉลย ผิด
เหตุผล เวกเตอร์อันหนึ่งเปลี่ยนเมื่อขนาดเปลี่ยน หรือทิศทางเปลี่ยน หรือทั้งขนาดและทิศทางของเวกเตอร์อันนี้เปลี่ยน

3. ทั้งอนุภาคตัวหนึ่งและคลื่นคลื่นหนึ่งต่างมีมวลเป็นสมบัติประการหนึ่งของตัวเอง
เฉลย ผิด
เหตุผล อนุภาคตัวหนึ่ง ๆ มีมวล ส่วนคลื่นคลื่นหนึ่ง ๆ ไม่มีมวล

4. มวลของวัตถุก้อนหนึ่งมีความหมายทางฟิสิกส์ตามที่นิยมกันอย่างถูกต้องเป็นดังนี้
กล่าวคือ ปริมาณเนื้อสารที่มีอยู่ในมวลของวัตถุก้อนนั้น
เฉลย ผิด
เหตุผล มวลของวัตถุก้อนหนึ่งมีความหมายทางฟิสิกส์ตามที่นิยมกันอย่างถูกต้องเป็นดังนี้
ก. มวลอิเนอร์เชีย (Inertial mass)
ข. มวลโน้มถ่วง (Gravitation mass)

5. คนไข้คนหนึ่งขึ้นยืนบนตาชั่งเครื่องหนึ่งตามคำบอกของนางพยาบาลคนหนึ่ง
แล้วคนไข้คนนี้บอกกับนางพยาบาลคนนั้นว่า เขานั้นหนัก 65 กิโลกรัม
เฉลย ผิด
เหตุผล คนไข้คนนี้มีมวล (มวลโน้มถ่วง) เท่ากับ 65 กิโลกรัม

6. ระยะทางมีหน่วยพื้นฐานทางฟิสิกส์ในระบบหน่วยเอสไอ คือ กิโลเมตร
เฉลย ผิด
เหตุผล ระยะทางมีหน่วยพื้นฐานทางฟิสิกส์ในระบบหน่วยเอสไอ คือ เมตร (Meter)
7. เวกเตอร์ตำแหน่งอันหนึ่ง (A position vector) มีความหมายดังนี้
กล่าวคือ เวกเตอร์อันใดอันหนึ่งที่กล่าวถึง
เฉลย ผิด
เหตุผล เวกเตอร์ตำแหน่งอันหนึ่ง คือ เวกเตอร์อันหนึ่งของตำแหน่ง 1 ตำแหน่งที่เทียบกับจุดจุดหนึ่ง เช่น จุดกำเนิด O จุดหนึ่งของระบบพิกัดฉาก (x, y, z) ระบบหนึ่ง

8. การกระจัด (Displacement) เป็นปริมาณเวกเตอร์ตัวหนึ่งที่มีความหมายดังนี้
กล่าวคือ ระยะทางสั้นสุดระหว่างตำแหน่ง 2 ตำแหน่งใด ๆ ก็ตาม
เฉลย ผิด
เหตุผล เวกเตอร์อันหนึ่งที่บอกถึงการเปลี่ยนตำแหน่ง 2 ตำแหน่งของวัตถุก้อนหนึ่งหรืออนุภาคตัวหนึ่งโดยมีขนาด คือ ระยะทางสั้นสุดระหว่างตำแหน่ง 2 ตำแหน่งดังกล่าว
ส่วนระยะทางเป็นปริมาณสเกลาร์ตัวหนึ่ง

9. เราสามารถพิจารณาว่า ปริมาณหนึ่งปริมาณใดเป็นปริมาณสเกลาร์ตัวหนึ่งหรือปริมาณเวกเตอร์ตัวหนึ่งโดยง่ายจากนิยามของปริมาณตัวนั้นแต่เพียงประการเดียว โดยที่เรานั้นไม่ต้องมีหลักการอื่น ๆ ใดประกอบด้วยเลย
เฉลย ผิด
เหตุผล เราต้องมีหลักอื่น ๆ อีกหลายประการด้วยกันดังนี้ เช่น การคูณหรือหารกันของปริมาณสเกลาร์ตัวหนึ่ง ๆ การคูณหรือหารปริมาณเวกเตอร์ตัวหนึ่งด้วยปริมาณสเกลาร์อีกตัวหนึ่ง และการคูณกันของปริมาณเวกเตอร์ 2 ตัว
อนึ่ง ผู้เขียนต้องการให้ผู้อ่านทุกคนที่สนใจศึกษาเพิ่มเติมด้วยตัวเองอย่างละเอียดและถ่องแท้
โดยสาระดังกล่าวสาระนี้เป็นสาระประการหนึ่งซึ่งผู้เขียนเป็นคนที่ริเริ่มพิจารณาไว้ ในการเรียนการสอนและผลงานเขียนของผู้เขียนเอง
นอกจากนี้ เมื่อถามนักเรียน ณ ที่โรงเรียนต่าง ๆ ก็ได้คำตอบที่ผิด ๆ ทั้งสิ้น

10. อัตราเร็วของอนุภาคตัวหนึ่งมีความหมายดังนี้
กล่าวคือ ระยะทางที่อนุภาคตัวนี้เคลื่อนที่ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง
เฉลย ผิด
เหตุผล อัตราเร็วของอนุภาคตัวหนึ่ง คือ อัตราส่วนของระยะทาง (เป็นเมตร) ที่อนุภาคตัวนี้เคลื่อนที่ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง (เป็นวินาที) โดยมีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาทีในระบบเอสอระบบหนึ่ง
อนึ่ง ผู้อ่านคนใดคนหนึ่งอาจจะนิยามอย่างอื่นที่ถูกต้องอีกก็ได้เช่นกัน

11. ป้ายวงกลมป้ายหนึ่ง ๆ ซึ่งแสดงตัวเลขที่สื่อถึงการเคลื่อนที่ของยวดยานใด ๆ ที่ผ่าน ณ สถานที่แห่งนั้นของหน่วยงานการจราจร เช่น 20 และ 30 เป็นการกำหนดความเร็วสูงสุดของยวดยานหนึ่ง ๆ ที่ผ่านบริเวณแห่งนั้นแล้วยังถูกต้องตามกฎการจราจร
เฉลย ผิด
เหตุผล ค่าดังกล่าวนั้นสื่อถึงอัตราเร็วสูงสุดของยวดยานหนึ่ง ๆ ที่ผ่านบริเวณแห่งนั้นแล้วยังถูกต้องตามกฎการจราจร

12. ความเร่งของอนุภาคตัวหนึ่งมีความหมายดังนี้
กล่าวคือ อัตราส่วนของความเร็วที่เปลี่ยนกับช่วงเวลาที่อนุภาคตัวนี้เคลื่อนที่
โดยที่มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาทีต่อวินาที
เฉลย ผิด
เหตุผล ความเร่งของอนุภาคตัวหนึ่งมีความหมายดังนี้
กล่าวคือ อัตราส่วนของความเร็วเพิ่มกับช่วงเวลาที่อนุภาคตัวนี้เคลื่อนที่
โดยที่มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาทีต่อวินาที
อนึ่ง ขอให้ผู้อ่านทุกคนสังเกตข้อแตกต่างเพียงเล็กน้อยก็สื่อความหมายทางวิชาการที่ผิด ๆ ได้

สาระผิด ๆ ต่าง ๆ เหล่านี้ที่ปรากฏในหนังสือฟิสิกส์และการเรียนการสอนของเราโดยที่ส่วนมากไม่รู้ว่าผิด
นอกจากนี้ เรายังขาดความสนใจในสิ่งที่ถูกต้องอีกด้วย
ผู้เขียนเป็นห่วงจริง ๆ

อนึ่ง ผู้เขียนเรียบเรียงหนังสือเล่มหนึ่งทำนองนี้ภายใต้ชื่อดังนี้
สาระนี้ถูกหรือผิดพร้อมเฉลย 1 กลศาตร์
อย่างไรก็ตาม ยังอยู่ในขั้นที่ดำเนินการกับทางสำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ดังนั้น จึงขึ้นอยู่กับการตัดสินใจของทางสำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยว่า จะเห็นความสำคัญและเน้นถึงสาระวิชาที่ถูกต้องทางฟิสิกส์ร่วมกันกับผู้เขียนหรือไม่

ผู้เขียนต้องการข้อคิดเห็นจากผู้อ่านทุกคนอย่างยิ่ง โดยที่ผู้เขียนจะใช้ประเมินว่า เว็บไซต์ที่ผู้เขียนทำอยู่นี้มีประโยชน์โดยส่วนรวมหรือไม่
อีกทั้งผู้เขียนควรจะดำเนินต่อไป หรือไม่ ประการใด
หรือควรหาวิธีอื่น ๆ ที่จะทำประโยชน์ต่อส่วนรวมทางวิชาการที่ถูกต้อง
เนื่องจากว่า เป็นการเสียสละร่วมกันกับผู้ควบคุมเว็บไซต์นี้ที่ให้เนื้อที่นี้แก่ผู้เขียนโดยไม่ได้คิดค่าบริการแต่ประการใดด้วย
ย้ำอีกครั้ง คือ http://genphysics.wordpress.com/

ด้วยความปรารถนาดีอย่างยิ่ง

รองศาสตราจารย์สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com

งานและกำลัง (Work & Power)

Sep 22, 2010 by     Comments Off on งานและกำลัง (Work & Power)    Posted under: Mechanics, Physics, Uncategorized

งานและกำลัง (Work & Power)

งานทางฟิสิกส์นั้นในเบื้องต้นสื่อถึงสิ่งต่าง ๆ ดังนี้
1. มีความหมายที่ต่างจากคำว่า “งาน” ในชีวิตประจำวัน
2. เมื่อกล่าวถึงงานต้องเรียกว่า “งานของแรงแรงหนึ่ง” ที่เป็นปริมาณสเกลาร์ตัวหนึ่ง
แสดงว่า ต้องมีแรงแรงหนึ่งทำกับสิ่งใดสิ่งหนึ่งที่มีมวล เช่น วัตถุก้อนหนึ่งและอนุภาคตัวหนึ่ง
3. ต้องมีการเคลื่อนที่มาเกี่ยวข้อง
แสดงว่า แรงแรงหนึ่งต้องทำให้วัตถุก้อนหนึ่งหรืออนุภาคตัวหนึ่งเคลื่อนที่
4. งานของแรงแรงหนึ่งเป็นไปโดยสมบูรณ์ดังนี้
วัตถุก้อนหนึ่งหรืออนุภาคตัวหนึ่งเคลื่อนที่ในทิศทางเดียวกันกับทิศทางของแรงแรงนั้น
เช่น วัตถุก้อนหนึ่งหรืออนุภาคตัวหนึ่งเคลื่อนที่ในทิศทางตามแนวนอนแนวหนึ่งร่วมกันกับทิศทางของแรงแรงนั้น
5. งานของแรงแรงหนึ่งไม่เกิดขึ้นเลยดังนี้
เมื่อวัตถุก้อนหนึ่งหรืออนุภาคตัวหนึ่งเคลื่อนที่ในทิศทางตามแนวฉากแนวหนึ่งกับทิศทางของแรงแรงนั้น
เช่น งานของน้ำหนักของวัตถุก้อนหนึ่งที่เราแบกและเดินไปตามถนนราบตรงสายหนึ่ง
6. งานของแรงแรงหนึ่งยังเป็นลบได้เช่นกันดังนี้
เมื่อแรงแรงหนึ่งมีทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุก้อนหนึ่งหรืออนุภาคตัวหนึ่งที่แรงนี้ทำ
เช่น งานของแรงเสียดทานแรงหนึ่ง
7. แสดงว่า งานของแรงแรงหนึ่ง ๆ ทางฟิสิกส์นั้นเป็นปริมาณสเกลาร์ตัวหนึ่งที่มีโอกาสเป็นบวก เป็นศูนย์ หรือเป็นลบ
8. นิยามงานของแรงแรงหนึ่งในเบื้องต้นเป็นดังนี้
ผลคูณของขนาดแรงแรงหนึ่ง (เป็นนิวตัน) กับระยะทางในแนวเดียวกัน (เป็นเมตร) ของการเคลื่อนที่ของวัตถุก้อนหนึ่งหรืออนุภาคตัวหนึ่งที่แรงแรงนั้นทำ
ดังนั้น งานของแรงแรงหนึ่งมีหน่วยเป็นนิวตัน-เมตรหรือจูล
9. นิยามงานของแรงแรงหนึ่งที่ควรรู้ไว้เป็นหลักในการศึกษาที่ดีเป็นดังนี้
ผลคูณเชิงสเกลาร์ของแรงแรงหนึ่งกับการกระจัดของการเคลื่อนที่ของวัตถุก้อนหนึ่งหรืออนุภาคตัวหนึ่งที่แรงแรงนั้นทำ
อนึ่ง ถ้าเขียนความสัมพันธ์อันหนึ่งในรูปแบบของสัญลักษณ์ได้จะง่ายและสะดวกกว่านี้

กำลังทางฟิสิกส์นั้นในเบื้องต้นสื่อถึงสิ่งต่าง ๆ ดังนี้
1. เป็นปริมาณสเกลาร์ตัวหนึ่ง
2. อัตรางานของแรงแรงหนึ่ง
3. กำลัง คือ อัตราส่วนระหว่างงานของแรงแรงหนึ่ง (เป็นจูล) กับช่วงเวลาที่แรงแรงนั้นทำ (เป็นวินาที)
4. กำลังมีหน่วย คือ จูลต่อวินาทีหรือวัตต์
แสดงว่า 1 วัตต์เท่ากับ 1 จูลต่อวินาที
5.ความหมายที่กะทัดรัดและเหมาะสมแก่การศึกษาต่อไปเป็นดังนี้
ผลคูณเชิงสเกลาร์ของแรงแรงหนึ่งกับความเร็วของการเคลื่อนที่ของวัตถุก้อนหนึ่งหรืออนุภาคตัวหนึ่งที่แรงแรงนั้นทำ
อนึ่ง ถ้าเขียนความสัมพันธ์อันหนึ่งในรูปแบบของสัญลักษณ์ได้จะง่ายและสะดวกกว่านี้

ปรารถนาดี

รองศาสตราจารย์สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com

เฉลยโดยสรุปในขั้นต้นโดยยังไม่ชี้แจงเหตุผลเรื่องสาระตามข้อหนึ่ง ๆ สาระเหล่านี้ถูกหรือผิด เพราะเหตุใด ตอนที่ 1

Sep 20, 2010 by     Comments Off on เฉลยโดยสรุปในขั้นต้นโดยยังไม่ชี้แจงเหตุผลเรื่องสาระตามข้อหนึ่ง ๆ สาระเหล่านี้ถูกหรือผิด เพราะเหตุใด ตอนที่ 1    Posted under: Mechanics, Physics, Uncategorized

 

เฉลยโดยสรุปในขั้นต้นโดยยังไม่ชี้แจงเหตุผล
เรื่องสาระตามข้อหนึ่ง ๆ สาระเหล่านี้ถูกหรือผิด เพราะเหตุใด ตอนที่ 1

1. เวกเตอร์อันหนึ่งคงตัวเมื่อขนาดหรือทิศทางของเวกเตอร์อันนี้คงตัว
2. เวกเตอร์อันหนึ่งเปลี่ยนเมื่อทั้งขนาดและทิศทางของเวกเตอร์อันนี้เปลี่ยนเท่านั้น
3. ทั้งอนุภาคตัวหนึ่งและคลื่นคลื่นหนึ่งต่างมีมวลเป็นสมบัติประการหนึ่งของตัวเอง
4. มวลของวัตถุก้อนหนึ่งมีความหมายทางฟิสิกส์ตามที่นิยมกันอย่างถูกต้องเป็นดังนี้
กล่าวคือ ปริมาณเนื้อสารที่มีอยู่ในมวลของวัตถุก้อนนั้น
5. คนไข้คนหนึ่งขึ้นยืนบนตาชั่งเครื่องหนึ่งตามคำบอกของนางพยาบาลคนหนึ่ง
แล้วคนไข้คนนี้บอกกับนางพยาบาลคนนั้นว่า เขานั้นหนัก 65 กิโลกรัม
6. ระยะทางมีหน่วยพื้นฐานทางฟิสิกส์ในระบบหน่วยเอสไอ คือ กิโลเมตร
7. เวกเตอร์ตำแหน่งอันหนึ่ง (A position vector) มีความหมายดังนี้
กล่าวคือ เวกเตอร์อันใดอันหนึ่งที่กล่าวถึง
8. การกระจัด (Displacement) เป็นปริมาณเวกเตอร์ตัวหนึ่งที่มีความหมายดังนี้
กล่าวคือ ระยะทางสั้นสุดระหว่างตำแหน่ง 2 ตำแหน่งใด ๆ ก็ตาม
9. เราสามารถพิจารณาว่า ปริมาณหนึ่งปริมาณใดเป็นปริมาณสเกลาร์ตัวหนึ่งหรือปริมาณเวกเตอร์ตัวหนึ่งโดยง่ายจากนิยามของปริมาณตัวนั้นแต่เพียงประการเดียว โดยที่เรานั้นไม่ต้องมีหลักการอื่น ๆ ใดประกอบด้วยเลย
10. อัตราเร็วของอนุภาคตัวหนึ่งมีความหมายดังนี้
กล่าวคือ ระยะทางที่อนุภาคตัวนี้เคลื่อนที่ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง
11. ป้ายวงกลมป้ายหนึ่ง ๆ ซึ่งแสดงตัวเลขที่สื่อถึงการเคลื่อนที่ของยวดยานใด ๆ ที่ผ่าน ณ สถานที่แห่งนั้นของหน่วยงานการจราจร เช่น 20 และ 30 เป็นการกำหนดความเร็วสูงสุดของยวดยานหนึ่ง ๆ ที่ผ่านบริเวณแห่งนั้นแล้วยังถูกต้องตามกฎการจราจร
12. ความเร่งของอนุภาคตัวหนึ่งมีความหมายดังนี้
กล่าวคือ อัตราส่วนของความเร็วที่เปลี่ยนกับช่วงเวลาที่อนุภาคตัวนี้เคลื่อนที่
โดยที่มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาทีต่อวินาที
เฉลย ผิดทุกข้อ
รองศาสตราจารย์สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com