ข่าว O-NET/GAT/PAT
ข่าวการศึกษา
คะแนน แอดมิชชั่น
สูงสุด-ต่ำสุด
คณิตศาสตร์
วิทยาศาสตร์
ฟิสิกส์ - เคมี - ชีวะ
ฟิสิกส์
บทเรียนฟิสิกส์
ศัพท์ฟิสิกส์
แบบฝึกหัดฟิสิกส์
เคมี
ชีววิทยา
ภาษาอังกฤษ
ภาษาไทย
ดาราศาสตร์
ประวัติศาสตร์
มุมคนเก่ง
คลังข้อสอบเก่า
คลังความรู้หลักสูตรเก่า
I.Q. Tests
 

 

หน้าแรก | มุมนักเรียน | หน้าแรกฟิสิกส์-เคมี-ชีวะ | หน้าแรกฟิสิกส์ | บทเรียนฟิสิกส์

บทเรียนฟิสิกส์
   

บทนำ : ความหมายและปริมาณทางฟิสิกส์
 
ระดับชั้น : มัธยม 4

ความหมายและปริมาณทางฟิสิกส์


วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ เป็นการศึกษาสิ่งต่างๆ และความเป็นไปในธรรมชาติ แบ่งออกเป็น 2 สาขา คือ

  1. วิทยาศาสตร์ชีวภาพ สนใจศึกษาเฉพาะส่วนที่เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย เช่น สัตว์ พืช


  2. วิทยาศาสตร์กายภาพ เป็นการศึกษาที่มุ่งไปในส่วนที่เกี่ยวกับสิ่งที่ไม่มีชีวิต เช่น หิน ลม ดิน น้ำ แบ่งย่อยออกเป็นสาขาต่างๆ ดังนี้

    • เคมี ศึกษาเกี่ยวกับสมบัติของสารและการเปลี่ยนแปลงของสาร

    • ฟิสิกส์ ศึกษาเกี่ยวกับกฎเกณฑ์ต่างๆ เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ธรรมชาติ เช่น เรื่องความโน้มถ่วง แสง เสียง เป็นต้น

    • ดาราศาสตร์ ศึกษาเกี่ยวกับความเป็นไปของดวงดาว และอวกาศ
วิชาฟิสิกส์ เป็นวิทยาศาสตร์กายภาพสาขาหนึ่ง ซึ่งเน้นกิจกรรมค้นคว้าหาความจริงจากธรรมชาติ เรียนรู้โลกกายภาพ และเรียนรู้ผ่านการทดลอง

  1. ฟิสิกส์ คือ การศึกษากฎธรรมชาติ

  2. ฟิสิกส์ คือ วิทยาศาสตร์ที่อธิบายวัตถุและพลังงาน

  3. ฟิสิกส์ คือ พื้นฐานของวิทยาศาสตร์ทั้งมวล

  4. ฟิสิกส์ คือ ความรู้ที่ได้จากการศึกษาและรวบรวมจากปรากฎการณ์ธรรมชาติ
ความรู้ทางฟิสิกส์ ได้มาจาก

  1. ข้อมูลจากการสังเกต และการวัด แล้วนำมาวิเคราะห์ สรุป สร้างเป็นกฎเกณฑ์ต่างๆ

  2. แบบจำลองทางความคิด เพื่อสร้างทฤษฎีใหม่ๆ ถ้ามีข้อมูลใหม่ที่แตกต่างจากข้อมูลเดิม
ฟิสิกส์เมื่อเปรียบเทียบกับวิทยาศาสตร์สาขาอื่นๆ

  • วิชาฟิสิกส์ เป็นวิทยาศาสตร์ที่เน้นการศึกษาเชิงปริมาณ


  • วิชาเคมี เป็นการศึกษาปฏิกิริยาในระดับอะตอม และระดับโมเลกุล ต้องอาศัยพื้นฐานด้านฟิสิกส์อะตอม และฟิสิกส์นิวเคลียร์


  • วิชาชีววิทยา เป็นการศึกษาระบบ และกระบวนการต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต อาศัยความรู้พื้นฐานทางฟิสิกส์ ทางเครื่องมือต่างๆ เช่น กล้องจุลทรรศน์, เครื่องวัดความดันโลหิต เป็นต้น


  • แพทยศาสตร์ เป็นการศึกษาชีววิทยาของมนุษย์ ใช้ความรู้ และเครื่องมือทางฟิสิกส์มากมาย เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจ, เครื่องวัดคลื่นหัวใจ เป็นต้น


  • วิศวกรรมศาสตร์ เอาหลักฟิสิกส์มาประยุกต์ให้เกิดประโยชน์แก่มนุษย์ยิ่งขึ้น เช่น การออกแบบสร้างเครื่องจักรกล สิ่งก่อสร้าง เป็นต้น
ความรู้พื้นฐานทางฟิสิกส์ แบ่งย่อยได้ดังนี้

  • กลศาสตร์

  • คลื่น เสียง แสง

  • ฟิสิกส์อะตอม และฟิสิกส์นิวเคลียร์

  • ความร้อน

  • ไฟฟ้า แม่เหล็ก
การได้มาซึ่งความรู้ในทางวิชาฟิสิกส์นั้น ไม่แตกต่างไปจากวิธีการทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ โดยจุดเริ่มต้นนั้นอาจมาจาก

  1. ข้อมูลจากการสังเกต การวัด และการทดลองต่างๆ ซึ่งรวบรวมตั้งแต่อดีตที่ได้มีการบันทึกไว้ จนถึงปัจจุบันนำมาวิเคราะห์แปลความหมาย สรุปเป็นหลักการและกฎเกณฑ์ต่างๆ


  2. เริ่มจากจินตนาการ การทดลองทำ เช่น วาดมโนภาพของยานอวกาศไว้ก่อน แล้วจึงสร้าง และทำการทดลองว่าใช้ได้ตามที่คาดหวังหรือไม่
เทคโนโลยี

เป็นการพัฒนาวิธีการผลิต ใช้สิ่งต่างๆ เพื่ออำนวยความสะดวกหรือให้คุณประโยชน์แก่มนุษย์

เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้า ทำให้มนุษย์มีความเป็นอยู่สะดวกสบายขึ้น และยังทำให้นักวิทยาศาสตร์มีอุปกรณ์ช่วยในการศึกษา ส่งผลให้วิทยาศาสตร์ก้าวหน้าต่อไปรวดเร็วยิ่งขึ้น

ผลผลิตที่เกิดจากความรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตัวอย่างเช่น ด้านพลังงาน ด้านการสื่อสารโทรคมนาคม และด้านการขนส่ง

น้องๆ ทราบหรือไม่ว่า ปริมาณที่เราใช้กันในทางฟิสิกส์นั้นมีกี่ประเภท อะไรบ้าง ?



  1. ปริมาณสเกลาร์ (scalar quantity) คือ ปริมาณที่กำหนดแต่เพียงขนาดก็มีความหมาย ตัวอย่างของปริมาณสเกลลาร์ ได้แก่ จำนวนนับของสิ่งของโดยทั่วไป ระยะทาง เวลา พื้นที่ งาน พลังงาน กระแสไฟฟ้า เป็นต้น การคำนวณปริมาณสเกลลาร์ สามารถดำเนินการ บวก ลบ คูณ หาร เหมือนกับการคำนวณในระบบจำนวนทั่วๆ ไป จำนวน 0 ของปริมาณสเกลลาร์ เป็น 0 อ้างอิง ไม่ได้หมายความว่ามีค่าเป็นศูนย์จริง เช่น อุณหภูมิ 0 เซลเซียส ไม่ได้หมายความว่าวัดอุณหภูมิไม่ได้ แต่กำหนดให้อุณหภูมิขณะนั้นเป็นศูนย์ และอุณหภูมิ -1 เซลเซียสเป็นอุณหภูมิที่ต่ำกว่าศูนย์เซลเซียสอยู่ 1 เซลเซียส เป็นต้น ปริมาณสเกลลาร์ที่เป็นลบจึงเป็นปริมาณที่มีค่าน้อยกว่าศูนย์

    ปริมาณทีระบุค่าได้ แต่ไม่สามารถระบุทิศทางได้ เช่น ระยะทาง (m), พื้นที่ (m2),เวลา (s), พลังงาน (J),


  2. ปริมาณเวกเตอร์ (vector quantity) คือ ปริมาณที่ต้องกำหนดทั้งขนาดและทิศทางจึงจะมีความหมาย ตัวอย่างของปริมาณเวกเตอร์ ได้แก่ แรง (N), การกระจัด (Unit), ความเร็ว (m/s), ความเร่ง (m/s2) เป็นต้น

    เนื่องจากปริมาณเวกเตอร์มีทั้งขนาดและทิศทาง การคำนวณจึงต้องมีวิธีการที่แตกต่างออกไปจากการคำนวณในระบบจำนวน ไม่สามารถดำเนินการบวก ลบ คูณ หารแบบธรรมดาได้ จึงต้องใช้วิธีการคำนวณเวกเตอร์ โดยเฉพาะจำนวน 0 ในปริมาณเวกเตอร์ เป็นปริมาณที่ไม่มีค่าจริงๆ ปริมาณเวกเตอร์จึงไม่มีค่าเป็นลบ เครื่องหมายในปริมาณเวกเตอร์ใช้บอกทิศทางของเวกเตอร์ เวกเตอร์ที่มีเครื่องหมายเหมือนกันทิศทางเดียวกัน เวกเตอร์ที่มีเครื่องตรงกันข้าม ทิศทางตรงกันข้าม
การหาเวกเตอร์ลัพธ์

การหาเวกเตอร์ลัพธ์ หรือการรวมเวกเตอร์ หมายถึง การบวกหรือลบกันของเวกเตอร์ตั้งแต่ 2 เวกเตอร์ขึ้นไป ผลลัพธ์ที่ได้เป็นปริมาณเวกเตอร์ เรียกว่า เวกเตอร์ลัพธ์ (Resultant Vector) ซึ่งพิจารณาได้ ดังนี้

  1. การบวกเวกเตอร์โดยวิธีการเขียนรูป ทำได้โดยเขียนเวกเตอร์ที่เป็นตัวตั้ง จากนั้นเอาหางของเวกเตอร์ที่เป็นผลบวกหรือผลต่าง มาต่อกับหัวของเวกเตอร์ตัวตั้ง โดยเขียนให้ถูกต้องทั้งขนาดและทิศทาง เวกเตอร์ลัพธ์หาได้โดยการวัดระยะทาง จากหางเวกเตอร์แรกไปยังหัวเวกเตอร์สุดท้าย



    เวกเตอร์ลบ คือ เมื่อจะหาผลลบหรือผลต่างระหว่าง 2 เวกเตอร์ใดๆ ให้กลับทิศเวกเตอร์ลบเสียก่อน แล้วเอาไปบวกเขากับเวกเตอร์ตัวตั้ง เช่น


  2. โดยการคำนวณ

      ก. การหาขนาดของเวกเตอร์ ใช้กฎของ cos

      ข. การหาทิศทางของเวกเตอร์ ใช้กฎของ sin




โดยปกติแล้ว การหาเวกเตอร์ลัพธ์โดยการคำนวณนั้น มักใช้ควบคู่กับการหาโดยการเขียนรูป คือ ต้องเขียนรูปการรวมเวกเตอร์โดยการบวกหรือลบให้ถูกต้องก่อน แล้วจึงคำนวณหาขนาดและทิศทางของเวกเตอร์ลัพธ์
ข้อมูลเพิ่มเติม :
เพิ่มเติม : นิยามจากรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก (ในฟังก์ชันตรีโกณมิติ)
ที่มาข้อมูล : คู่มือครูสาระการเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติมฟิสิกส์ เล่ม 1 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้น ม.4 สสวท (ศธ.) 2544
จำนวนคนอ่าน 34031 คน
   
 

© 2000 - 2014 www.myfirstbrain.com All Rights Reserved