บทเรียนออนไลน์วิชาฟิสิกส์

                                   บทนำวิชาฟิสิกส์   ฟิสิกส์ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฟิสิกส์ (Physics) มาจากภาษากรีก ซึ่งหมายความว่าธรรมชาติ (nature) คือวิทยาศาสตร์ที่ศึกษา เกี่ยวกับมวลสารและพลังงานเพื่อน าไปอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่สังเกตเห็นหรือแก้ปัญหาที่เร้น ลับทางธรรมชาติ ฟิสิกส์แยกการศึกษาออกเป็น 2 ประเภทดังนี้   1. ฟิสิกส์ยุคเก่า (Classical Physics) เป็นการศึกษาเพื่อค้นคว้าหาหลักเกณฑ์และขบวนการ ต่างๆที่จะน ามาอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ที่สังเกตเห็นได้ด้วยตา หมายความว่าเป็นการศึกษา ระบบที่เกี่ยวกับมวลที่มีขนาดใหญ่ ๆ เช่น การเคลื่อนที่ของวัตถุต่าง ๆ   2. ฟิสิกส์ยุคใหม่ (Modern Physics) เป็นการศึกษาสิ่งที่เร้นลับที่มองด้วยตาเปล่าไม่เห็น เช่น โครงสร้างอะตอม พลังงานที่ได้จากการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี ฯลฯ  วิทยาศาสตร์ (science) หมายถึง การศึกษาความเป็นจริงในธรรมชาติทั้งที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต แบ่งเป็น 2 สาขา ดังนี้  1. วิทยาศาสตร์กายภาพ (Physical science) เป็นการศึกษาธรรมชาติเกี่ยวกับสิ่งไม่มีชีวิต แขนงวิชาวิทยาศาสตร์กายภาพที่ส าคัญมี 2 สาขา คือ ฟิสิกส์ และ เคมี

                                แบบฝึกหัดก่อนเรียน 1. จงแปลงจาก 10 กิโลเมตร ให้เป็นหน่วย มิลลิเมตร ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 2. จงแปลงจาก 2 ไมโครกรัม ให้เป็นหน่วย กิโลกรัม ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 3. จงแปลงจาก 3 เทระเมตร ให้เป็นหน่วย มิลลิเมตร ........................................................................................................................................

        บทที่ 1 การเคลื่อนที่ในหนึ่งมิติ และสองมิติ  2.1 ตำแหน่งและการกระจัด เมื่อวัตถุเกิดการเคลื่อนที่ จะมีปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ ได้แก่  ระยะทาง การกระจัด อัตราเร็ว ความเร็ว อัตราเร่ง ความเร่ง ต าแหน่ง(Position) คือการแสดงออก หรือบอกให้ทราบว่า วัตถุหรือสิ่งของที่เราพิจารณาอยู่ที่ใด ระยะทาง(Distance)คือความยาวตามเส้นทางที่วัตถุเคลื่อนที่เป็นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยเป็นเมตร การกระจัด(Displacement) คือเส้นตรงที่ลากจากจุดเริ่มต้น ไปยังจุดสุดท้าย เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็นเมตร การกระจัดกับระยะทางจะเท่ากัน เมื่อวัตถุเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง และไม่มีการย้อนกลับ 2.2 ความเร็วเฉลี่ยและอัตราเร็วเฉลี่ย 2.3 ความเร็วและอัตราเร็วขณะใดขณะหนึ่ง อัตราเร็ว(speed) คือระยะทางที่เคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที(m/s) อัตราเร็ว = ระยะทางทั้งหมด / เวลาที่ใช้ หรือ v = t S เมื่อ v คือ อัตราเร็วของวัตถุ มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที ( m/s) S คือ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ มีหน่วยเป็น เมตร ( m ) t คือ เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ มีหน่วยเป็น วินาที ( s

                                     บทที่ 2 งานและพลังงาน  งาน  ในทางฟิสิกส์ งาน หมายถึง ผลของแรงที่กระทำให้วัตถุเคลื่อนที่ตามแนวแรง  หาค่าได้โดยผลคูณ ระหว่างขนาดของแรงกับระยะที่วัตถุเคลื่อนที่ตามแนวแรง งานมีหน่วยเป็นนิวตัน- เมตร หรือจูล งานเป็นปริมาณสเกลาร์ และหาได้จากสูตร W = FS ………………….  เมื่อ W คือ งานที่ทำโดยแรง F มีหน่วยเป็นจูล S คือ ระยะที่วัตถุเคลื่อนที่ตามแนวทาง มีหน่วยเป็นเมตร ในกรณีที่มีแรงคงตัว Fกระทำต่อวัตถุเคลื่อนที่ไปในระยะทาง S ตามแนวแรง ได้งานที่ทำโดย แรง F เป็น FS  การออกแรง F ผลักวัตถุ ส่วนในกรณีที่แรง F กระทำกับวัตถุในแนวทำมุม  กับทิศการเคลื่อนที่ของวัตถุ และทำให้วัตถุเคลื่อนที่ไปเป็นระยะทาง S เช่น ช้างลากซุง คนลากกล่อง เป็นต้น จะต้องหางานที่แรง F โดยแยก แรง F ออกเป็นแรงองค์ประกอบที่ตั้งฉากกัน 2 แรง โดยต้องให้แรงหนึ่งอยู่ในทิศเดียวกับการเคลื่อนที่ แรงกระทำต่อวัตถุในแนวทำมุม   กับแนวการเคลื่อนที่ F F S F sin  F cosS 2 จึงพอสรุปได้ว่า งานที่เกิดจากแรงกระทำซึ่งไม่อยู่ในแนวเดียวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุจะ หางานได้จากผลคูณระหว่างขนาดของแรงองค์ประกอบในการ

                บทที่ 3 การชนและโมเมนตัม       โมเมนตัม  หมายถึง ความสามารถในการเคลื่อนที่ของวัตถุ ซึ่งมีค่าเท่ากับผลคูณระหว่าง มวล และ ความเร็ว ของวัตถุ มวลเป็นปริมาณ สเกลาร์ แต่ความเร็วเป็นปริมาณ เวกเตอร์  เมื่อนำปริมาณทั้งสองเข้าคูณด้วยกัน ถือว่าปริมาณใหม่เป็นปริมาณเวกเตอร์เสมอ ฉะนั้นโมเมนตัมจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์ คือมีทั้งขนาดและทิศทาง โมเมนตัม = มวล × ความเร็ว ในวิชา ฟิสิกส์  สัญลักษณ์ของโมเมนตัมคือตัวอักษร  p  ดังนั้นอาจเขียนสมการข้างบนใหม่ได้เป็น: โดยที่  m  แทนมวล และ  v  แทนความเร็ว  หน่วยเอสไอ ของโมเมนตัม คือ  กิโลกรัม   เมตรต่อวินาที  (kg m/s) ความเร็วของวัตถุจะให้ทั้งขนาด ( อัตราเร็ว ) และทิศทาง โมเมนตัมของวัตถุขึ้นอยู่กับความเร็ว จึงทำให้เป็นปริมาณเวกเตอร์ การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมของวัตถุ เราเรียกว่า การดล ซึ่งหาได้จาก มวล × การเปลี่ยนแปลงความเร็ว หรือ แรงที่กระทำต่อวัตถุ × เวลาที่แรงนั้นกระทำ กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม และการชน โมเมนตัมมีสมบัติพิเศษนั่นก็คือจะถูกอนุรักษ์อยู่เสมอ (ไม่เพิ่มขึ้น และในขณะเดียวกันก็ไม่ลดหายไป) แม้แต่ใน การชน พลังงานจลน์นั้นจะไม่ถ