Tagged with " Energy"

GenPhysics Problem 4

Dec 6, 2010 by     Comments Off on GenPhysics Problem 4    Posted under: Mechanics, Physics, Uncategorized

GenPhysics Problem 4

สาระของปัญหาข้อนี้สาระหนึ่ง ๆ เป็นดังนี้
1. ปลายข้างหนึ่งของเส้นเชือกเล็กและเบาเส้นหนึ่งที่ยาว 1 เมตรมีมวล 0.01 กิโลกรัมก้อนหนึ่งติดอยู่
2. ปลายอีกข้างหนึ่งของเส้นเชือกเส้นนี้ผูกติดไว้กับขอตัวหนึ่งที่เพดานห้อง
3. เส้นเชือกเส้นนี้แกว่งทำมุมกับแนวยืนแนวหนึ่งได้มากสุดเท่ากับ 60 องศา
4. ณ ขณะที่เส้นเชือกเส้นนั้นทำมุม 30 องศากับแนวยืนแนวนั้นมวล ณ ปลายเส้นเชือกเส้นดังกล่าวมีขนาดความเร็วบัดดลเท่าใด
ตอบ ประมาณ 2.7 เมตรต่อวินาที

แนวคิด พลังงานจลน์ของมวลก้อนนี้ที่เพิ่มขึ้นมาจากพลังงานศักย์โน้มถ่วงที่ลดลง
ข้อเสนอแนะ
1. พลังงานจลน์และพลังงานศักย์โน้มถ่วงของวัตถุก้อนหนึ่งเป็นปริมาณเชิงเปรียบเทียบ
2. สัญลักษณ์ตัว v ตัวหนึ่งที่อยู่ในความสัมพันธ์อันหนึ่งของปริมาณพลังงานจลน์ตัวหนึ่งของวัตถุก้อนใดก้อนหนึ่ง คือ ขนาดความเร็วบัดดลของวัตถุก้อนนั้น
หาใช่ความเร็วบัดดลของวัตถุก้อนนั้นตามที่ชอบกล่าวถึงกันไม่
3. ถ้ากล่าวถึงในนามอัตราเร็วบัดดลก็จะอยู่ในระดับที่อนุโลมได้โดยประมาณ
4. ถ้าผู้ใดเรียนมาต่างจากที่ผู้เขียนกล่าวถึงนี้ควรที่จะหาเหตุผลมาอธิบายสนับสนุนด้วย

รศ.สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com
6 ธันวาคม 2553

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

พลังงาน

Sep 6, 2010 by     Comments Off on พลังงาน    Posted under: Mechanics, Uncategorized

พลังงานสิ้นเปลืองเรื่องหนักใจ
ยามใช้ไปคราใดใจผวา
แต่จำใจใคร่ใช้ได้เคยมา
อนิจจาข้าฯ นี้ที่เคยตัว

จึงตั้งใจเปิดใช้ให้พอดี
เฉพาะที่มีอยู่ดูสลัว
อันสิ่งใดไม่จำเป็นเน้นพอตัว
ใช้เพียงชั่วไม่เย็นนักรักพอเพียง

กลอนนี้อยากให้อ่านเพื่อเตือนสติเกี่ยวกับการใช้พลังงานอย่างพอดีน่ะ ทั้งนี้จะได้ช่วยให้โลกของเราไม่ร้อนยิ่ง ๆ ขึ้น กว่านี้
สำหรับนักเรียนน่าจะคลุมถึงเรื่องพลังงานไฟฟ้าซึ่งมีหน่วยเป็นจูลและกำลังเป็นวัตต์ จึงน่าจะต้องรู้ว่า จูลและวัตต์สัมพันธ์กันอย่างไรด้วย

รศ. สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com