ใบความรู้

2000-1301

ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์

1. ข้อเทจ็ จริง (Fact) เป็นความรู้ที่เกิดจากการสงั เกต หรือใชอ้ ุปกรณ์ช่วยในการสงั เกตและส่ิงท่ีสงั เกตน้นั จะตอ้ งเป็นจริงเสมอ มีการทดสอบซ้าแลว้ ไดผ้ ลตรงกนั 2. ความคดิ รวบยอด (Concept) คือความคิดความเขา้ ใจของบุคคลเก่ียวกบั ส่ิงของหรือเหตุการณ์ต่าง ๆ ท่ีทาใหส้ ามารถสรุปรวมจนเกิดความเขา้ ใจ เป็นการนาขอ้ เทจ็ จริงต่าง ๆ มาใชใ้ ห้สมั พนั ธก์ บั ความรู้เดิม 3. หลกั การ (Principle) คือขอ้ เทจ็ จริงท่ีผา่ นการไตร่ตรองอยา่ งมีระบบแบบแผน สามารถทดสอบได้ กระทาในสภาวการณ์เดียวกนั ยอ่ มไดผ้ ลเหมือนกนั หลกั การจดั เป็นขอ้ เทจ็ จริงที่ใชเ้ ป็นหลกั อา้ งอิงได้

แผนภาพแสดงความสัมพนั ธ์ระหว่างข้อเทจ็ จริง ความคดิ รวบยอด และหลักการ

4. สมมตฐิ าน (Hypothesis) คือคาตอบของปัญหาที่อาจเป็นไปได้ ส่วนใหญเ่ ป็นคาตอบจาการใชข้ อ้ มูลหรือความรู้เดิมในการคาดคะเน 5. ทฤษฎี (Theory) เป็นขอ้ ความที่ใชอ้ ธิบายหลกั การ กฎ หรือทานายปรากฏการณ์ ทฤษฎีตอ้ งอาศยั ขอ้ มูลจากการสงั เกต การทดลอง และการสรุปรวบรวมขอ้ มูล เพอ่ื อธิบายขอ้ เท็จจริงหรือหลกั การ 6. กฎ (Law) คือหลกั การอยา่ งหน่ึงท่ีเนน้ ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งเหตุและผล มีลกั ษณะที่เป็นขอ้ เทจ็ จริงอยใู่ นตวั เอง มีความเป็นปรนยั สามารถทดสอบแลว้ ไดผ้ ลตรงกนั ทุกคร้ัง และถา้ หากผลการทดลองใดขดั แยง้ แลว้ กฎน้นั กจ็ ะตอ้ งยกเลิกไป

1. การสังเกต (Observation) เป็นคุณสมบตั ิพ้นื ฐานของนกั วทิ ยาศาสตร์ เป็นการใช้ประสาทสมั ผสั ท้งั 5 ในการสารวจสิ่งท่ีตอ้ งการศึกษา การสงั เกตตอ้ งมีความละเอียด เท่ียงตรง และสามารถสงั เกตซ้าในสถานการณ์อยา่ งเดิมได้ 2. การต้ังปัญหา (Problem) การต้งั ปัญหาควรต้งั ใหช้ ดั เจ ตรงประเดน็ และสมั พนั ธก์ บัความรู้เดิมของผตู้ ้งั ปัญหา 3. การรวบรวมข้อมูล (Accumulation of Data) เป็นการรวบรวมขอ้ เทจ็ จริงจากแหล่งขอ้ มูลต่าง ๆ ซ่ึงอาจมาจากเอกสาร หรือคาบอกเล่าของผอู้ ื่นกไ็ ด้

4. การต้ังสมมติฐาน (Hypothetical) ในการต้งั สมมติฐานน้นั ตอ้ งยดึ ปัญหาเป็นหลกั เสมอและควรต้งั หลาย ๆ สมมติฐาน เพ่อื จะไดส้ ามารถเห็นแนวทางในการหาคาตอบหลาย ๆ แนวทาง 5. การทดสอบสมมติฐาน (Testing of Hypothesis) ผลของการทดสอบแต่ละคร้ังเป็นเพยี งหลกั ฐานยนื ยนั วา่ สมมติฐานที่ต้งั ไวถ้ ูกตอ้ งหรือไม่อยา่ งไร เพราะตอ้ งอาศยั ผลการทดสอบน้ีไปปรับและเพม่ิ เติมสมมติฐานต่อไป 6. การสรุปผล (Conclusion) เป็นการนาขอ้ มูลท่ีไดจ้ ากการทดลองมาวเิ คราะห์หาความสมั พนั ธ์ เพ่ือสรุปวา่ สมมติฐานใดถูกตอ้ ง พร้อมท้งั ต้งั เป็นทฤษฎีท่ีจะใชเ้ ป็นแนวทางสาหรับอธิบายปรากฏการณ์อ่ืน ๆ ท่ีคลา้ ยกนั ได้

ซ่ึงวธิ ีการทางวทิ ยาศาสตร์สามารถสรุปเป็นข้นั ตอนต่าง ๆ ไดด้ งั น้ีกฎ หลกั การ ปัญหาใหม่ ทฤษฎีข้นั ตีความหมายข้อมูลเพ่ือลงข้อสรุป ข้นั ทดสอบสมมติฐาน ข้นั ต้ังสมมติฐาน ข้นั รวบรวมข้อมูล ข้นั ต้งั ปัญหา ข้นั สังเกต

1. การสังเกต คือการใชป้ ระสาทสมั ผสั ท้งั 5อยา่ งใดอยา่ งหน่ึงหรือหลายอยา่ งรวมกนั เพือ่รวบรวมขอ้ มูล 2. การจาแนกประเภท เป็นกระบวนการท่ีใชใ้ นการจดั แบ่งหรือจดั จาพวกวตั ถุหรือส่ิงต่าง ๆ ที่ตอ้ งการศึกษาออกเป็นหมวดหมู่โดยตอ้ งมีเกณฑใ์ นการแบ่ง 3. การวดั เป็นกระบวนการในการใชเ้ คร่ืองมือเพ่อื วดั ปริมาณต่าง ๆ 4. การหาความสัมพนั ธ์ระหว่างมติ เิ วลากบั เวลา เป็นความสามารถหรือความชานาญในการหาความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งรูปทรง ขนาด ตาแหน่ง ทิศทางการเคล่ือนที่ เป็นตน้

5. การคานวณ เป็นการใชค้ วามรู้ทางคณิตศาสตร์มาใชแ้ กป้ ัญหาหรือช่วยในการคน้ ควา้ 6. การส่ือความหมาย เป็นความสามารถในการใชภ้ าษา ท้งั ภาษาพดู ภาษาเขียน แผนภาพแผนท่ี ฯลฯ เพอ่ื ใชส้ ื่อความหมายใหผ้ อู้ ื่นเขา้ ใจ สามารถตอบคาถามหรือปฏิบตั ิกิจกรรมต่าง ๆ ได้อยา่ งถูกตอ้ ง 7. การลงความเห็นจากข้อมูล มกั จะตอ้ งนาประสบการณ์หรือความรู้เดิมเขา้ มาช่วย เป็นการอธิบายผลท่ีไดจ้ ากการสงั เกต 8. การทานาย เป็นการคาดคะเนหาคาตอบโดยอาศยั ขอ้ มูลที่ไดจ้ ากการสงั เกตและการวดั ที่รอบคอบแม่นยา

9. การต้ังสมมติฐาน ถา้ การทดลองมีความสอดคลอ้ งกบั สมมตฐาน สมมติฐานน้นั กจ็ ะเป็ นที่ยอมรับ 10. การกาหนดนิยามเชิงปฏบิ ัตกิ าร เป็นการกาหนดความหมายและขอบเขตของตวั แปรหรือคาสง่ั ต่าง ๆ ในสมมติฐานใหส้ ามารถทาการทดลองไดแ้ ละเป็นที่เขา้ ใจตรงกนั 11. การควบคุมตัวแปร ในการทดลองจะตอ้ งมีการควบคุมปัจจยั ที่จะส่งผลต่อการทดลองท่ีเรียกวา่ “ตวั แปร” ปกติในการทดลองควรยอมใหม้ ีตวั แปรนอ้ ยที่สุด 12. การทดลอง เป็นข้นั ตอนท่ีช่วยใหส้ ามารถตรวจสอบไดว้ า่ สมมติฐานท่ีต้งั ข้ึนมาน้นัยอมรับไดห้ รือไม่เพยี งใด

หน่วยและการวดั

ปริมาณกายภาพ คือ ปริมาณท่ีสามารถวดั ไดด้ ว้ ยเคร่ืองมือโดยตรงหรือโดยออ้ ม เช่นปริมาตร มวล น้าหนกั แรง ความเร็ว ความดนั กระแสไฟฟ้า ความต่างศกั ย์ อุณหภูมิ ฯลฯ ปริมาณเหล่าน้ีจะตอ้ งมีหน่วยกากบั จึงจะมีความหมายที่ชดั เจน แต่เพอื่ ความเป็นมาตรฐานสากล องคก์ รระหวา่ งชาติเพื่อการมาตรฐานจึงไดก้ าหนดระบบหน่วยมาตรฐานที่เรียกวา่ “ระบบหน่วยระหวา่ งชาติ หรือ SI” ซ่ึงประกอบดว้ ย ......... 1. หน่วยฐาน (Base Units) มีดงั น้ี 1.1 เมตร คือ หน่วยวดั ความยาวตามวธิ ีเมตริก มีค่าเทียบเท่า 100 เซนติเมตร หรือ 2ศอก 1.2 กโิ ลกรัม คือ หน่วยของมวล มีค่าเทียบเท่า 1,000 กรัม 1.3 วนิ าที คือ หน่วยของเวลา เท่ากบั 1 ใน 60 ของนาที 1.4 แอมแปร์ คือ หน่วยวดั กระไฟฟ้า โดยค่า 1 กระแสไฟฟ้าเท่ากบั 6 × 1018อิเลก็ ตรอน 1.5 เคลวนิ คือ หน่วยของอุณหภูมิอุณหพลวตั 1.6 โมล คือ ปริมาณของสารในระบบ 1.7 แคนเดลา คือ ค่าความเขม้ ของการส่องสวา่ ง

2. หน่วยอนุพทั ธ์ (Derived Units) เป็นหน่วยท่ีสร้างข้ึนจากหน่วยฐาน ดงั น้ี

3. คานาหน้าหน่วย (Prefixes) มีดงั น้ี

4. การแปลงหน่วย (Units Converter) ในการคานวณบางคร้ังอาจจะตอ้ งมีการเปล่ียนหน่วย เพือ่ ใหห้ น่วยน้นั เป็นหน่วยในมาตราเดียวกนั หรือเท่ากนั เสียก่อน จึงจะสามารถทาการคานวณต่อไปได้ ดงั น้นั สิ่งสาคญั ในการเปลี่ยนหน่วย คือ การใช้ตวั แปลงหน่วย หรือตวั คูณเปลยี่ นหน่วย เม่ือเราทราบวา่ ตวั คูณเปลี่ยนหน่วยแลว้ กจ็ ะสามารถนาไปคูณ – หาร เพ่อื เปลี่ยนหน่วยต่อไปได้

ตัวอย่าง รัศมีนิวเคลียสของทองคามีคา่ ประมาณ 7 × 10−15 เมตร ใหแ้ ปลงรัศมีนิวเคลียสของทองคาใหเ้ ป็นหน่วยมิลลิเมตรวธิ ีทา จาก 1 mm = 10−3 mดงั น้นั 1 mm = 103 mรัศมีนิวเคลียสของทองคา = 7 × 10−15 m = 7 × 10−15 × 103 mm = 7 × 10 −15+3 mm = 7 × 10−12 mmตอบ รัศมีนิวเคลียสของทองคาเท่ากบั 7 × 10−12 มิลลิเมตร

การวดั คือ การกาหนดขนาดหรือปริมาณของส่ิงต่าง ๆ ดว้ ยเครื่องวดั เช่นส่วนสูง ส่วนกวา้ ง ส่วนยาว ฯลฯ ซ่ึงการวดั น้นั สามารถแยกไดด้ งั น้ี 1. ความไม่แน่นอนในการวดั ในการวดั แต่ละคร้ังควรเลือกใชเ้ คร่ืองมือให้เหมาะสมกบั ส่ิงท่ีตอ้ งการวดั เพือ่ ใหค้ ่าที่วดั ไดม้ ีความคลาดเคล่ือนนอ้ ยที่สุด 2. เลขนัยสาคญั คือตวั เลขที่ไดจ้ ากการวดั ซ่ึงข้ึนอยกู่ บั ความละเอียดของเคร่ืองมือวดั เลขนยั สาคญั มีความสาคญั ต่อปริมาณที่ตอ้ งนามาคานวณ 3. สัญกรณ์วทิ ยาศาสตร์ เป็นรูปแบบของการเขียนตวั เลขใหอ้ ยใู่ นรูปการคูณของเลขยกกาลงั ที่มีฐานเป็นสิบและช้ีกาลงั เป็นจานวนเตม็ โดยรูปแบบทว่ั ไปของสญั กรณ์วิทยาศาสตร์ คือ ������ × 10������ เมื่อ 1 ≤ ������ < 10 และ n เป็นจานวนเตม็

4. การบันทึกผลการคานวณ เพราะในการศึกษาคน้ ควา้ ทางวทิ ยาศาสตร์ ไม่เพยี งแต่ใชข้ อ้ มูลท่ีวดั ไดโ้ ดยตรงเท่าน้นั ยงั มีการนาขอ้ มูลที่ไดม้ าคานวณเพ่อื ใช้ประโยชนอ์ ่ืนต่อไป 5. การวเิ คราะห์ผลการทดลอง เพื่อเป็นการทาใหส้ ามารถมองเห็นความสมั พนั ธ์ระหวา่ งตวั แปรต่าง ๆ ที่ไดจ้ ากการทดลอง ใหน้ าผลการทดลองมาเขียนกราฟ โดยทวั่ ไปนิยมใชต้ วั แปรตน้ เป็นแกนนอนและตวั แปรตามเป็นแกนต้งั

แรงและการเคล่ือนท่ี

ปริมาณสเกลาร์ (Scalar ปริมาณเวกเตอร์ (VectorQuantity) คือ ปริมาณที่บอกเฉพาะ Quantity) คือ ปริมาณที่บอกท้งั ขนาดขนาดเพียงอยา่ งเดียว ไม่มีทิศทาง แต่มี และทิศทาง โดยบอกขนาดเป็นตวั เลขความหมายสมบูรณ์ โดยบอกเป็นตวั เลข และหน่วยพร้อมทิศทางและหน่วยกไ็ ด้

การบวกเวกเตอร์ โดยการสร้างรูป สามารถทาได้ 2 วิธี คือ ...... 1. แบบหางต่อหัวหรือวธิ ีพอลกิ อน ทาไดโ้ ดยการสร้างเวกเตอร์ตวั ที่ 1 แลว้ นาหางของเวกเตอร์ตวั ท่ี 2 มาต่อกบั หวั ของเวกเตอร์ตวั ที่ 1 นาหางของเวกเตอร์ตวั ท่ี 3 มาต่อกบั หวั ของเวกเตอร์ตวั ท่ี 2 ทาเช่นน้ีไปเรื่อย ๆ จนหมดเวกเตอร์ ผลรวมของเวกเตอร์ที่ไดเ้ รียกวา่ “เวกเตอร์ลพั ธ์” ������ ดงั น้นั เวกเตอร์ลพั ธท์ ี่ไดจ้ ึงมีขนาดเท่ากบั ความยาวของเวกเตอร์ตวั ที่ 1, 2, และ 3 รวมกนั ������ = ������ + ������ ������������ ������ จะได้ ������ หรือ ������ ������ = ������ + ������ ������

2. แบบหางต่อหางหรือวธิ ีทางตรีโกณมติ ิ ทาไดโ้ ดยการนาหางของเวกเตอร์ท้งัสองมาต่อกนั และสร้างส่ีเหล่ียมดา้ นขนานจากเวกเตอร์ท้งั สองน้นั เวกเตอร์รวมหรือเวกเตอร์ลพั ธ์ คือ เส้นทแยงมุมระหวา่ งเวกเตอร์ท้งั สอง������ ������ ������ ������

ในชีวิตประจาวนั ทุกคนออกแรงกระทาต่อวตั ถุอยเู่ สมอ เช่น ยกหนงั สือ ผลกัประตู เลื่อนเกา้ อ้ี ยกกระเป๋ า หรือเขน็ รถ ฯลฯ เมื่อมีแรงกระทาต่อวตั ถุแลว้ วตั ถุมีการเคลื่อนที่จะทาใหว้ ตั ถุมีแรงเปลี่ยนไป ซ่ึงอาจเปล่ียนเฉพาะขนาดของความเร็ว หรือเปล่ียนเฉพาะทิศทางของความเร็ว หรือเปลี่ยนท้งั ทิศทางหรือขนาดของความเร็วกไ็ ด้เรียกการเปล่ียนความเร็วของวตั ถุวา่ “การเปล่ียนสภาพการเคลื่อนท่ีของวตั ถุ” หรืออาจกล่าวไดอ้ ีกแบบวา่ “แรงสามารถทาให้วตั ถุเปลยี่ นสภาพการเคล่ือนท่ี” แสดงวา่ แรงเป็นปริมาณท่ีมีท้งั ขนาดและและทิศทาง จึงเป็นปริมาณเวกเตอร์ สาหรับหน่วยของแรงตามระบบเอสไอ (SI) คือ “นิวตนั (N)”

ถา้ ออกแรง 2 แรง กระทาต่อรถซ่ึงหยดุ น่ิงบนพ้ืนราบในแนวระดบัโดยออกแรง ������2 ดึงรภ แรงท้งั สองเขียนแทนดว้ ยรูปลูกศรดงั รูป ������1 ������2

ถา้ ออกแรง 2 แรง กระทาต่อรถซ่ึงหยดุ น่ิงบนพ้ืนราบในแนวระดบั โดยออกแรงผลกั รถ ในทิศทางตรงกนั ขา้ มดว้ ยแรง ������1 และ ������2 แรงท้งั สองเขียนแทนดว้ นรูปลูกศรดงั รูป ������1 ������2

การหาขนาดและทศิ ทางของแรงลพั ธ์โดยการสร้างรูป เป็นวธิ ีการหาแรงลพั ธท์ ่ีง่ายและสะดวกท่ีสุด อาจแบ่งวิธีการสร้างรูปได้ 2 แบบ ดงั น้ี...... 1. การสร้างรูปสามเหลย่ี ม ทาไดโ้ ดยการนาหางลูกศรของแรงหน่ึง ������������ ไปต่อกบั หวั ลูกศรของอีกแรงหน่ึง ������������ ลากเสน้ จากแรงแรกไปยงั หวั ลกู ศรของแรงที่สอง จะไดผ้ ลลพั ธ์ ������ ดงั รูป ซ่ึงขนาดและทิศทางของแรงวดั ไดจ้ ากรูป โดยการเทียบมาตราส่วน������������ ������������ ������������������ ������������ ������ ������������������������

2. การสร้างรูปสี่เหลย่ี มด้านขนาน ทาไดโ้ ดยการนาหางของ ������������ ต่อกบั หางของ������������ (หรือหาง ������������ ต่อกบั หาง ������������) ดงั รูป ก. จากน้นั สร้างรูปสี่เหลี่ยมดา้ นขนาน ดงั รูป ข.เส้นทแยงมุมของส่ีเหลี่ยมดา้ นขนาน คือ แรงลพั ธ์ ������ ขนาดและทิศทางของแรง ������ วดั ได้จากรูป ค. โดยการเทียบมาตราส่วน������������ ������������ ������������������������ ������������ ������������ก. ข. ค.

การหาขนาดและทิศทางของแรงลพั ธ์โดยการคานวณ แบ่งไดเ้ ป็น 2 วิธี ดงั น้ี.... 1. กรณที ่แี รงท้งั สองทามุมต่อกนั เป็ นฉาก ขนาดของแรงลพั ธ์ ������ หาไดจ้ ากทฤษฎีพที าโกรัส ������ ������������ ������ ������������ 22 =������2 ������������ + ������������������ = 22 ������������ + ������������

ส่วนทิศทางของแรงลพั ธ์ ������ ที่ทามุม ������ กบั แรง ������������ หาไดจ้ ากtan ������ = ������������ ������������

ในกรณีที่แรงท้งั สองทามุมต่อกนั ไม่เป็นมุมฉาก ใหใ้ ชว้ ธิ ีแยกแรงออกเป็นแรงยอ่ ยแลว้ จึงหาแรงลพั ธ์ เพราะแรงสองแรงท่ีกระทาต่อวตั ถุมีผลเสมือนมีแรงลพั ธ์เพยี งแรงเดียวกระทาต่อวตั ถุและแรงสองแรงน้นั เป็นแรงยอ่ ยของแรงลพั ธไ์ ด้ หรือเรียกอีกอยา่ งหน่ึงวา่ “แรงองคป์ ระกอบ” ในทางตรงกนั ขา้ ม ถา้ มีแรงอยเู่ พียงแรงเดียว กส็ ามารถแยกแรงน้ีเป็นแรงยอ่ ยไดส้ องแรง และเพอ่ื ความสะดวกกาหนดใหแ้ รงยอ่ ยท้งั สองอยใู่ นทิศทางต้งั ฉากซ่ึงกนั และกนั

แรงชนิดต่าง ๆ ทค่ี วรรู้จัก มดี งั นี.้ .... 1. แรงสู่ศูนย์กลาง แรงที่มีทิศเขา้ สู่ศูนยก์ ลางของการเคลื่อนท่ีเป็นวงกลม

2. แรงโน้มถ่วงของโลก แรงดึงดูดของโลกท่ีกระทาต่อมวลของวตั ถุ เพอ่ื ดึงดูดวตั ถุน้นั เขา้ สู่ศูนยก์ ลางของโลก ซ่ึงแรงโนม้ ถ่วงท่ีมีต่อวตั ถุจะมากหรือนอ้ ยข้ึนอยกู่ บั ขนาดมวลของโลกกบั ขนาดมวลของวตั ถุ ผคู้ น้ พบทฤษฎีน้ีคือ เซอร์ ไอแซก นิวตนั

3. นา้ หนัก แรงโนม้ ถ่วงของโลกท่ีกระทาต่อวตั ถุ มีทิศเขา้ สู่ศูนยก์ ลางของโลก มีค่าไม่คงท่ี ข้ึนอยกู่ บั ตาแหน่งของวตั ถุบนโลกหรือตาแหน่งที่สูงจากผวิ โลก น้าหนกั เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็น “นิวตนั (N)”

ทิศทางการเคล่ือนที่แรงตา้ น 4. แรงต้านแรงที่มีทิศต่อตา้ นการเคลื่อนท่ีของวตั ถุ ทาใหว้ ตั ถุเคล่ือนท่ีชา้ ลงหรือไม่เกิดการเคล่ือนท่ี

5. แรงดงึ ในเส้นเชือกแรงดึงกลบั ในเส้นเชือกเพอ่ื ต่อตา้ นน้าหนกั ของวตั ถุ

จุดหมุน แรงกระทา ทิศทางการหมุน 6. แรงหมุนแรงที่ทาใหว้ ตั ถุหมุนรอบจุดหน่ึงท่ีตรึงอยกู่ บั ที่ เป็นแรงที่ทาใหเ้ กิดโมเมนตข์ ้ึนท่ีวตั ถุน้นั

7. แรงหนุน คือ แรงหลายแรงที่มากระทาบนวตั ถุกอ้ นเดียวกนั แต่คนละตาแหน่ง มีแนวแรงแต่ละแรงขนานกนั ท้งั หมด แรงหนุนแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ แรงขนานท่ีมีทิศไปทางเดียวกนั กบั แรงขนานที่มีทิศสวนทางกนั

������ ������ ������ ������������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ แรงลพั ธ์ของแรงคู่ควบเป็นศูนย์������ 8. แรงคู่ควบ แรงขนาน 2 แรง ท่ีกระทาบนวตั ถุเดียวกนั มีขนาด เท่ากนั ทิศของแรงท้งั สองตรงขา้ มกนั (แต่แนวแรงไม่อยใู่ นเสน้ ตรง เดียวกนั )

การเคลื่อนท่ี คือ การที่วตั ถุยา้ ยตาแหน่งจากที่เดิมไปอยทู่ ี่ตาแหน่งใหม่ไดห้ ลายลกั ษณะ เช่น หยดุ นิ่ง มีความเร็วคงตวั มีความเร่ง เป็นตน้ ปริมาณท่ีใชบ้ อกขนาดของการเคล่ือนท่ีของวตั ถุ คือ ระยะทางและการกระจดั

 กฎการเคลื่อนที่ข้อทห่ี นึ่งของนิวตนั มีใจความวา่ “วตั ถุคงสภาพอยนู่ ิ่งหรือสภาพเคล่ือนท่ีอยา่ งสม่าเสมอในแนวเส้นตรง นอกจากจะมีแรงลพั ธซ์ ่ึงมีค่าไม่เป็นศูนย์มีช่ือเรียกวา่ กฎของความเฉื่อย” หรืออาจกล่าวไดว้ า่ ถา้ แรงลพั ธท์ ี่กระทาต่อวตั ถุมีค่าเป็นศูนย์ วตั ถุจะไม่เปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ นน่ั คือ ถา้ เดิมวตั ถุน้นั หยดุ นิ่งกจ็ ะหยดุ น่ิงต่อไป กฎการเคลื่อนท่ีดงั กล่าวสามารถเขียนเป็นสมการไดด้ งั น้ี������ = 0 แลว้ a = 0 หรือ v คงที่ ������ ������ คงที่ ������ ������������������

 กฎการเคล่ือนทขี่ ้อท่ีสองของนิวตนั มีใจความวา่ “เม่ือมีแรงลพั ธซ์ ่ึงมีขนาดไม่เป็นศูนยม์ ากระทาต่อวตั ถุ จะทาใหว้ ตั ถุเกิดความเร่งในทิศทางเดียวกบั แรงลพั ธ์ท่ีมากระทา” และขนาดของความเร่งน้ีจะแปรผนั ตรงกบั ขนาดของแรงลพั ธ์ และแปรผกผนักบั มวลของวตั ถุ������ ������ ������ …………………. 1������ ������ 1 …………………. 2������ ������ ������ ������ ������

เขียนสมการไดว้ า่ ........������ = ������ = ������������������ =������ = แรงลพั ธ์จากภายนอกในแนวขนานกบั การเคล่ือนท่ี มวลในหน่วยกิโลกรัม ความเร่งในหน่วย เมตร/วนิ าที2

 กฎการเคลื่อนที่ข้อท่สี ามของนิวตนั มีใจความวา่ “ทุกแรงกิริยาจะตอ้ งมีแรงปฏิกิริยาที่มีขนาดเท่ากนั และทิศทางตรงขา้ มกนั เสมอ”แรงกริ ิยา (Action) คือ แรงท่ีมากระทาต่อวตั ถุแรงปฏกิ ริ ิยา (Reaction) คือ แรงท่ีวตั ถุโตต้ อบต่อแรงที่มากระทาเน่ืองจากแรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ จึงเขียนเวกเตอร์แทนแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาไดด้ งั น้ี วตั ถุ 1 วตั ถุ 2 ������21 ������12ถา้ ������21 เป็นแรงที่วตั ถุ 1 กระทาต่อวตั ถุ 2ถา้ ������12 เป็นแรงที่วตั ถุ 2 กระทาต่อวตั ถุ 1

สมการเวกเตอร์ของแรงตามกฎการเคลื่อนที่ขอ้ ท่ีสามของนิวตนั จะเขียนไดว้ า่ ........������������������ = −������������������

แรงเสียดทาน หมายถึง แรงที่เกิดข้ึนจากการสมั ผสั กนั ระหวา่ งผวิ วตั ถุสองผวิเป็นแรงท่ีตา้ นการเคล่ือนท่ีของวตั ถุ และมีทิศทางตรงขา้ มกบั วตั ถุ

แรงเสียดทานแบ่งออกเป็น 2 ชนิด ดงั น้ี ..... 1. แรงเสียดทานสถติ (Static Friction) เป็นแรงเสียดทานท่ีเกิดข้ึนเม่ือวตั ถุจะเริ่มเคล่ือนที่ ขนาดของแรงเสียดทานจะมีค่าเท่ากบั ขนาดของแรงที่กระทาต่อวตั ถุแต่มีทิศทางตรงขา้ ม และแรงลพั ธ์ที่กระทาต่อวตั ถุ จะมีค่าเท่ากบั ศูนย์ ซ่ึงเป็นไปตามกฎการเคล่ือนท่ีขอ้ ท่ีหน่ึงของนิวตนั แรงเสียดทานแทนดว้ นสญั ลกั ษณ์ \"������������\" 2. แรงเสียดทานจลน์ (Kinetic Friction) เป็นแรงเสียดทานท่ีเกิดข้ึนในขณะท่ีวตั ถุมีการเคล่ือนท่ีดว้ นความเร็วคงตวั แรงลพั ธใ์ นแนวราบมีค่าเป็นศูนย์ แรงเสียดทานที่เกิดข้ึนขณะน้นั มีขนาดเท่ากบั แรงท่ีกระทาต่อวตั ถุแต่มีทิศทางตรงขา้ ม แรงเสียดทนจลน์แทนดว้ นสญั ลกั ษณ์ \"������������\"

การเคล่ือนทข่ี องวตั ถุ หมายถึงการเปล่ียนตาแหน่งของวตั ถุ การเคลื่อนท่ีแบ่งเป็น 2 ชนิดดงั น้ี ..... 1. การเคลื่อนท่ี 1 มติ ิ เป็นการเคล่ือนที่แนวตรงในแนวแนวราบหรือแนวด่ิง เมื่อวตั ถุเกิดการเคล่ือนท่ี จะมีปริมาณท่ีเกี่ยวขอ้ ง ไดแ้ ก่ ..... 1.1 ระยะทาง (Distance) คือ ความยาวตามเส้นทางท่ีวตั ถุเคล่ือนท่ี เป็นปริมาณส เกลาร์ มีหน่วยเป็นเมตร (m) 1.2 การกระจดั (Displacement) คือ เส้นตรงที่ลากจุดเริ่มตน้ ไปยงั จุดสุดทา้ ย เป็น ปริมาณเวกเตอร์ คือระยะทางท่ีทาใหต้ าแหน่งของวตั ถุเปล่ียนไป การกระจดั จะเท่ากบั ระยะทาง กต็ ่อเมื่อวตั ถุเคล่ือนท่ีเป็นเสน้ ตรงโดยไม่มีการยอ้ นกลบั 1.3 อตั ราเร็ว (Velocity) เป็นปริมาณสเกลาร์ซ่ึงบอกแต่ขนาด 1.4 ความเร็ว (Velocity) คือ เป็นปริมาณเวกเตอร์ บอกท้งั ขนาดและทิศทาง 1.5 ความเร่ง (Accelerate) คือ เส้นตรงท่ีลากจุดเริ่มตน้ ไปยงั จุดสุดทา้ ย เป็น ปริมาณเวกเตอร์ คือระยะทางที่ทาใหต้ าแหน่งของวตั ถุเปล่ียนไป การกระจดั จะเท่ากบั ระยะทาง กต็ ่อเมื่อวตั ถุเคล่ือนท่ีเป็นเสน้ ตรงโดยไม่มีการยอ้ นกลบั

2. การเคลื่อนที่ 2 มติ ิ เป็นการเคลื่อนที่ในแนววถิ ีโคง้ ไดแ้ ก่ ..... 2.1 การเคลื่อนทแี่ บบโพรเจคไทล์ คือ การเคล่ือนที่ของวตั ถุท่ีมีแนวการเคล่ือนท่ีเป็นเส้นพาราโบลา ซ่ึงประกอบดว้ ยการเคล่ือนท่ี 2 แนวต้งั ฉากกนั และเกิดข้ึนในเวลาเดียวกนั คือการเคล่ือนท่ีในแนวราบและการเคล่ือนท่ีในแนวด่ิง 2.2 การเคล่ือนทแ่ี บบวงกลม เป็นการเคล่ือนที่ที่มีแนวการเคล่ือนที่เป็นวงกลมหรือส่วนของวงกลม 2.3 การเคล่ือนทบี่ นทางโค้ง การที่วตั ถุเคล่ือนท่ีตามแนวโคง้ ของวงกลมได้ จะตอ้ งมีแรงสู่ศูนยก์ ลางกระทาต่อวตั ถุน้นั

ไฟฟ้าในชีวติ ประจาวนั