วิทยาศาสตร์ พว31001

219 เรืองที ผลกระทบทีเกดิ จากการใช้สารเคมี ของเสียเป็ นอนั ตรายต่อสิงแวดล้อม ของเหลือทิงจากการอุปโภค บริโภค หรือสิงของเสือมสภาพจนใชก้ ารไม่ไดแ้ ลว้ ตลอดจนของที มนุษยไ์ ม่ตอ้ งการจะใชต้ ่อไปแลว้ เรารวมเรียกว่า \"ของเสีย\" ของเสียบางชนิดไม่เป็นพิษภยั ต่อมนุษยแ์ ละ สิงแวดลอ้ มมากนกั เช่น ของเสียจาํ พวกเศษอาหาร เศษกระดาษจากบา้ นเรือนทีพกั อาศยั แต่ของเสียบางชนิด เป็นอนั ตรายต่อชีวติ ของมนุษยแ์ ละสตั ว์ ตลอดจนสิงแวดลอ้ มอืน ๆ อย่างมาก จาํ เป็ นตอ้ งเก็บหรือกาํ จดั ทิง ไปโดยระมดั ระวงั ใหถ้ กู หลกั วชิ าการ อาจทาํ ใหเ้ กิดอนั ตรายต่อสุขภาพอนามยั ของมนุษยแ์ ละสิงแวดลอ้ มได้ โดยเฉพาะอย่างยิงเมือมีการปนเปื อนหรือสะสมอยใู่ น \"ห่วงโซ่อาหาร\" จะเป็นสาเหตุหรือทาํ ใหเ้ กิดการเจ็บป่ วยอยา่ งเฉียบพลนั หรือแบบเรือรัง ซึงจะทาํ ใหพ้ ิการหรือเสียชีวติ ได้ เราเรียกของเสียประเภทนีว่า \"ของเสียที เป็นอนั ตราย\" และในบางกรณีของเสียทีเป็ นอนั ตรายอาจมีลกั ษณะของ ความเป็นอนั ตรายหลายประเภทรวมกนั ของเสียทีเป็ นอนั ตราย ได้แก่ของเสียทีมลี ักษณะของความเป็ น อนั ตรายลกั ษณะใดลกั ษณะหนงึ หรือหลายลกั ษณะรวมกนั ดังต่อไปนี 1. ของเสียเป็ นพิษ หรือเจือปน หรือมีส่วนประกอบของสารที เป็ นพิษ เช่น มีส่วนประกอบของสารปรอท ตะกัว แคดเมียม สารหนู ยาฆ่าแมลง เป็นตน้ 2. ของเสียทีติดไฟง่าย หรือมีส่วนประกอบของสารทีติดไฟง่าย หรือสารไวไฟซึงอาจทาํ ใหเ้ กิดไฟไหมไ้ ด้ ถา้ เกบ็ ไวใ้ กลไ้ ฟ หรือเมือมอี ุณหภูมิสูงมาก ๆ 3. ของเสียทีมีฤทธิเป็ นกรดหรือด่างซึงสามารถกดั กร่อนวสั ดุต่าง ๆ ตลอดจนเนือเยอื ของร่างกาย มนุษยห์ รือสตั ว์ 4. ของเสียทีเมอื ทาํ ปฏกิ ิริยากบั สารอนื เช่น นาํ จะทาํ ใหเ้ กิดมกี า๊ ซพิษ ไอพิษ หรือควนั พิษ หรือของ เสียทีเมือไดร้ ับการทาํ ใหร้ ้อนขึนในทีจาํ กดั อาจเกิดการระเบิดได้ 5. ของเสียทีเป็นสารกมั มนั ตรังสี หรือมีสารกมั มนั ตรังสีเจือปนอยู่ 6. ของเสียทีเมอื ถกู นาํ ชะลา้ ง จะปลดปล่อยสารทีเป็นอนั ตรายดงั กลา่ วขา้ งตน้ ออกมาได้ 7. ของเสียทีมีเชือโรคติดต่อปะปนอยู่

220 เครืองสําอางและยาทหี มดอายุ ผลกระทบของของเสียทเี ป็ นอนั ตรายต่อสิงแวดล้อม การจดั การของเสียทีเป็ นอนั ตรายโดยไม่ระมดั ระวงั หรือไม่ถูกตอ้ งเหมาะสมจะก่อให้เกิดปัญหา พนื ฐานทีมีผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษยแ์ ละสิงแวดลอ้ มได้ 4 ประการคือ 1. ทาํ ให้เกิดความเสียงต่อการเกิดโรคมะเร็ง การสัมผสั หรือเกียวขอ้ งกับของเสียทีเป็ นอนั ตราย ซึงประกอบดว้ ยสารพษิ ทีเป็นสารก่อมะเร็ง อาจทาํ ใหเ้ กิดโรคมะเร็งไดโ้ ดยเฉพาะเมือไดร้ ับสารเหล่านันเป็ น เวลาติดต่อกนั นาน ๆ อาทิ การหายใจเอาอากาศทีมีสารพวกไดออกซิน เบนซิน ฟอร์มาลดีไฮด์เขา้ ไป หรือ กินอาหารหรือนาํ ทีปนเปื อนดว้ ยสารเคมีพวกยาฆ่าแมลง 2. ทาํ ใหเ้ กิดความเสียงต่อการเกิดโรคอืน การทีไดร้ ับสารเคมีหรือสารโลหะหนกั บางชนิดเขา้ ไปใน ร่างกาย อาจทาํ ใหเ้ จบ็ ป่ วยเป็นโรคต่าง ๆ จนอาจถงึ ตายได้ เช่น โรคทางสมองหรือทางประสาท หรือโรคที ทาํ ให้เกิดความผิดปกติของร่างกาย ตวั อย่างของโรคทีเกิดจากการจดั การของเสียทีเป็ นอนั ตรายอย่างไม่ ถกู ตอ้ ง เช่น โรคมนิ ามาตะ ซึงเกิดจากสารปรอท โรคอิไต-อไิ ต ซึงเกิดจากสารแคดเมียมและโรคแพพ้ ิษสาร ตะกวั เป็นตน้ 3. ทาํ ใหเ้ กิดผลกระทบต่อระบบนิเวศ สารโลหะหนัก หรือสารเคมีต่าง ๆ ทีเจือปนอยใู่ นของเสียที เป็นอนั ตราย นอกจากจะเป็นอนั ตรายต่อมนุษยแ์ ลว้ ยงั เป็นอนั ตรายต่อสิงมีชีวิตอนื ๆ ทงั พืชและสัตว์ ทาํ ให้ เจ็บป่ วยและตายไดเ้ ช่นกนั หรือถา้ ได้รับสารเหล่านันในปริมาณไม่มากพอทีจะทาํ ให้เกิดอาการอย่าง เฉียบพลนั ก็อาจมีผลกระทบต่อโครงสร้างของโครโมโซมทาํ ให้เกิดการเปลียนแปลงทางพนั ธุกรรม นอกจากนีการสะสมของสารพิษไวใ้ นพืชหรือสัตว์แลว้ ถ่ายทอดไปตามห่วงโซ่อาหาร ในทีสุดอาจเป็ น อนั ตรายต่อมนุษยซ์ ึงนาํ พืชและสตั วด์ งั กล่าวมาบริโภค 4. ทาํ ใหเ้ กิดผลเสียหายต่อทรัพยส์ ินและสงั คม เช่น เกิดไฟไหม้ เกิดการกดั กร่อนเสียหายของวสั ดุ เกิดความเสือมโทรมของสิงแวดลอ้ ม ซึงจะส่งผลทางออ้ มทาํ ใหเ้ กิดปัญหาทางสงั คมดว้ ย

221 การเกิดเพลงิ ไหมโ้ รงงานจะทาํ ใหส้ ารอนั ตรายต่าง ๆ แพร่กระจายออกไป ของเสียทเี ป็ นอนั ตรายก่อให้เกดิ อนั ตรายต่อมนุษย์และสิงแวดล้อมได้อย่างไร ของเสียทีเป็นอนั ตราย หรือสารทีเจือปนอยใู่ นของเสียทีเป็นอนั ตรายอาจก่อใหเ้ กิดอนั ตราย ต่อสุขภาพอนามยั ของมนุษยแ์ ละสิงแวดลอ้ มไดห้ ลายทาง คือ 1. โดยการสมั ผสั โดยตรง หากของเสียพวกกรดหรือด่างทีมีความเขม้ ขน้ ไม่มากหกรดถกู ร่างกาย อาจทาํ ใหผ้ วิ หนงั บริเวณทีสมั ผสั เกิดระคายเคืองเป็ นผนื แต่ถา้ มีความเขม้ ขน้ มาก ๆ อาจทาํ ใหผ้ วิ หนงั ไหม้ หรือเนือเยอื ถกู ทาํ ลายจนเกิดบาดแผลพุพอง นอกจากนีการใชย้ าฆ่าแมลงโดยไม่มีอุปกรณ์ป้ องกนั เช่น หนา้ กาก และถุงมือ สารดงั กลา่ วอาจซึมเขา้ ทางผวิ หนงั ได้ การกินสารเหล่านีเขา้ ไปโดยตรงจะเป็ นอนั ตราย อยา่ งมาก และทาํ ใหเ้ กิดอาการอยา่ งเฉียบพลนั ดงั นนั ควรระมดั ระวงั ร่างกายหรืออาหารไม่ใหส้ มั ผสั กบั ของเสีย ไม่ควรนาํ ภาชนะบรรจุของเสียทีเป็นอนั ตรายมาใชอ้ กี เนืองจากอาจมีเศษของสารอนั ตรายเหลือ คา้ งอยู่ 2. โดยการสะสมอยใู่ นห่วงโซ่อาหาร พชื และสตั วจ์ ะดดู ซึมหรือกินเอาสารอนั ตรายต่าง ๆ ทีมีสะสม อยใู่ นดินหรือในอาหารเขา้ ไป สารดงั กล่าวจะไปสะสมอย่ใู นส่วนต่าง ๆ ของพืชและสตั วน์ ัน ๆ เนืองจาก สารอนั ตรายเหลา่ นีสลายตวั ไดช้ า้ ดงั นัน ในร่างกายของพืชและสัตวจ์ ึงมีความเขม้ ขน้ ของสารเพิมมากขึน เป็นลาํ ดบั เมอื มนุษยก์ ินพืชหรือสตั วน์ นั ก็จะไดร้ ับสารอนั ตรายเขา้ ไปดว้ ย และจะไปสะสมอยใู่ นร่างกายของ มนุษยจ์ นมีปริมาณมากและก่อใหเ้ กิดอาการเจ็บป่ วยต่าง ๆ ออกมาในทีสุด 3. โดยการปนเปื อนต่อแหลง่ นาํ ทีใชใ้ นการอปุ โภคและบริโภค การนาํ ของเสียทีเป็ นอนั ตรายไปฝัง โดยไม่ถูกวิธี อาจทาํ ใหเ้ กิดนําเสียทีมีสารอนั ตรายปนเปื อน นาํ เสียเหล่านีจะไหลซึมผา่ นชนั ดินลงไปยงั แหล่งนําใตด้ ิน นอกจากนีการนําของเสียทีเป็ นอนั ตรายมากองทิงไว้ อาจทาํ ให้นําฝนไหลชะพาเอาสาร อนั ตรายต่าง ๆ ไปปนเปื อนในแม่นาํ ลาํ คลอง ดงั นนั เมอื เรานาํ นาํ ใตด้ ินหรือนาํ ผวิ ดินทีมีการปนเปื อน ของของเสียทีเป็นอนั ตรายมาบริโภคหรืออุปโภค เราก็อาจจะไดร้ ับสารอนั ตรายต่าง ๆ เหลา่ นนั เขา้ ไปดว้ ย

222 4. โดยการเจือปนอยใู่ นอากาศ ของเสียทีเป็ นอนั ตรายบางชนิดจะระเหยปล่อยสารต่าง ๆ ออกมา หรือปลิวฟ้ ุงเป็ นฝ่ ุนผสมอยู่ในอากาศทีเราหายใจ นอกจากนี การเผาของเสียทีเป็ นอนั ตรายโดยไม่มีการ ควบคุมปัญหาอากาศอย่างเขม้ งวด อาจทาํ ให้มีสารอนั ตรายปะปนอย่ใู นอากาศในรูปของไอหรือฝ่ นุ ของ สารเคมตี ่าง ๆ 5. โดยการระเบิดหรือไฟไหม้ การเก็บของเสียทีมีลกั ษณะไวไฟหรือติดไฟง่ายในสถานทีต่าง ๆ จะตอ้ งมมี าตรการระมดั ระวงั การติดไฟหรือระเบิด โดยเฉพาะอยา่ งยงิ หากสถานทีทีเกบ็ มีอณุ หภูมสิ ูงเกิน กวา่ จุดวาบไฟของของเสีย นอกจากนีการนาํ ของเสียต่างชนิดกนั มาผสมกนั อาจมีปฏิกิริยาเคมีต่อกนั อยา่ ง รุนแรงจนเกิดระเบิดขึน ทาํ อนั ตรายต่อชีวิตและทรัพยส์ ินได้ สินคา้ สารเคมเี มอื ถกู เพลงิ ไหมจ้ ะกลายเป็นของเสียทีเป็นอนั ตราย ผลกระทบของสารเคมที มี ตี ่อสุขภาพ ปัจจยั ทีทาํ ให้สารเคมีมีผลต่อสุขภาพของคน จากการศึกษาของ Dr.Helen Marphy ผูเ้ ชียวชาญ ทางดา้ นพิษวทิ ยา จากโครงการ Community IPM จาก FAO ประเทศอินโดนีเซีย พบว่าปัจจยั ทีมีความเสียง ของสุขภาพของคนอนั ดบั ตน้ ๆ คือ 1. เกษตรกรใชส้ ารเคมีชนิดทีองค์การ WHO จาํ แนกไวใ้ นกลุ่ม 1a และ 1b คือ ทีมีพิษร้ายแรงยงิ (Extremely toxic) และมีพิษร้ายแรงมาก (Very Highly toxic) ตามลาํ ดบั ซึงมีความเสียงสูงทาํ ให้เกิดการ เจบ็ ป่ วยแก่เกษตรกร ซึงใชส้ ารพิษ โดยเฉพาะสารทงั สองกลุ่ม ดงั กล่าว 2. การผสมสารเคมหี ลายชนิดฉีดพน่ ในครังเดียว ซึงเป็นลกั ษณะทีทาํ ใหเ้ กิดความเขม้ ขน้ สูง เกิดการ แปรสภาพโครงสร้างของสารเคมี เมอื เกิดการเจ็บป่ วยแพทยไ์ ม่สามารถรักษาคนไขไ้ ดเ้ นืองจากไม่มียารักษา โดยตรง ทาํ ใหค้ นไขม้ โี อกาสเสียชีวิตสูง 3. ความถขี องการฉีดพ่นสารเคมี ซึงหมายถงึ จาํ นวนครังทีเกษตรกรฉีดพน่ เมอื ฉีดพ่นบ่อยโอกาสที จะสมั ผสั สารเคมกี ็เป็นไปตามจาํ นวนครังทีฉีดพ่น ทาํ ใหผ้ ฉู้ ีดพ่นไดร้ ับสารเคมีในปริมาณทีมากและสะสม ในร่างกายและผลผลิต

223 4. การสมั ผสั สารเคมขี องร่างกายผฉู้ ีดพ่น บริเวณผวิ หนงั เป็นพืนที ๆ มากทีสุดของร่างกาย หากผฉู้ ีด พน่ สารเคมไี ม่มีการป้ องกนั หรือเสือผา้ ทีเปี ยกสารเคมี และโดยเฉพาะบริเวณทีมือและขาของผฉู้ ีดพ่น ทาํ ให้ มคี วามเสียงสูง ทงั นีเพราะสารเคมปี ้ องกนั และกาํ จดั ศตั รูพืชถกู ผลิตมาใหท้ าํ ลายแมลงโดยการทะลุทะลวง หรือดดู ซึมเขา้ ทางผวิ หนงั ของแมลง รวมทงั ใหแ้ มลงกินแลว้ ตาย ดงั นนั ผวิ หนงั ของคนทีมคี วามออ่ นนุ่มกว่า ผิวหนงั ของแมลงง่ายต่อการดูดซึมเขา้ ไปทางต่อมเหงือนอกเหนือจากการสูดละอองเขา้ ทางจมกู โดยตรง จึงทาํ ใหม้ ีความเสียงอนั ตรายมากกวา่ แมลงมากมาย 5. พฤติกรรมการเก็บสารเคมี และทาํ ลายภาชนะบรรจุไม่ถูกตอ้ ง ทาํ ให้อนั ตรายต่อผอู้ ยู่อาศยั โดยเฉพาะเดก็ ๆ และสตั วเ์ ลยี ง กิจกรรมที เรืองสารละลายทีเป็ นกรด - เบส คาํ ชีแจง . ใหผ้ เู้ รียนบนั ทึกผลการทดลองเฉพาะสารตวั อยา่ งทีเลอื กทาํ การทดลอง ชนิด . ใหผ้ เู้ รียนสรุปผลการทดลองจากสารตวั อยา่ งทงั หมดวา่ เป็นกรดหรือเบสเพราะเหตุใด . ใหผ้ เู้ รียนตอบคาํ ถาม กิจกรรม pH ของสารในชีวิตประจาํ วนั ตารางบนั ทึกผล ค่า pH การเปลียนสีของกระดาษลิตมสั สีแดง สีนาํ เงิน นาํ มะนาว นาํ สม้ สายชู นาํ ขีเถา้ สารละลายยาสีฟัน นาํ ยาลา้ งหอ้ งนาํ นาํ สบู่ นาํ ประปา นาํ อดั ลม (ไมม่ ีสี) สรุปผลการทดลองจากกจิ กรรม ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... คาํ ถาม 1. สารในชีวิตประจาํ วนั แต่ละชนิด มคี ่า pH เป็นอยา่ งไร ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

224 2. มสี ารใดบา้ งเป็นเบส สารใดบา้ งเป็นกรด ทราบไดอ้ ยา่ งไร ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... . ผเู้ รียนมวี ธิ ีการทดสอบความเป็นกรด - เบสของนาํ ในแหล่งนาํ ของชุมชนไดอ้ ยา่ งไร ถา้ ตอ้ งการทราบว่าแหลง่ นาํ ในชุมชนมีความเป็นกรด - เบสเพียงใด ผเู้ รียนจะมีวิธีการทดสอบ อยา่ งไร ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... . . ผเู้ รียนคิดว่าจากการศกึ ษากิจกรรมนีสามารถนาํ ไปใชใ้ นชีวิตประจาํ วนั ไดอ้ ยา่ งไร ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... กิจกรรมที เรือง การตรวจหาโซเดียมเมตาฟอสเฟตในผงชูรส อปุ กรณ์ . ผงชูรส . นาํ สะอาด 3. แกว้ . ปูนขาว . นาํ สม้ สายชู 6. ชอ้ น วธิ ดี ําเนนิ กจิ กรรม ขันเตรียมนําปูนขาวผสมกรดนําส้ ม วธิ ีทาํ นาํ ยาปนู ขาวผสมกรดนาํ สม้ ใชป้ ูนขาวประมาณครึงชอ้ นชา ละลายในนาํ สม้ สายชูประมาณ 7 ชอ้ นโต๊ะ คนใหท้ วั ประมาณ - นาที แลว้ ทิงไวใ้ หต้ ะกอนนอนกน้ รินเอานาํ ยาใสขา้ งบนออกมาใช้ นาํ ยา ใสนีคือ “นาํ ปนู ขาวผสมกรดนาํ สม้ ” ขันตอนการทดลอง 1. นาํ ผงชรู สทีสงสยั ประมาณ 1 ชอ้ นชา ละลายในนาํ สะอาดประมาณครึงแกว้ 2. ใส่ “นาํ ปนู ขาวผสมกรดนาํ สม้ ” ลงไปประมาณ 1 ชอ้ นชา

225 (ถา้ เป็นผงชรู สแทจ้ ะไม่มีตะกอนเกิดขึน แต่ถา้ เป็ นผงชูรสทีมีโซเดียมเมตาฟอสเฟตผสมอย่จู ะเกิด ตะกอนขุ่นขาวทนั ที) บนั ทึกผลการทดลอง การเปลยี นแปลงเมอื ใส่นําปูนขาวผสมกรดนําส้ม ตวั อย่างผงชูรส ผงชูรส ผงชูรส สรุปผลการทดลองจากกจิ กรรม ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... โซเดียมเมตาฟอสเฟต โซเดียมเมตาฟอสเฟต เป็นผลกึ แท่งเหลยี มยาวคลา้ ยผงชูรสมาก แต่มลี กั ษณะใส และเรียบกวา่ ถา้ บริโภคเขา้ ไปแลว้ จะ เกิดอาการถ่ายทอ้ งอยา่ งรุนแรง แบบฝึ กหัดบทที เรือง สารเคมี กับชีวติ และสิงแวดล้อม คาํ ชีแจง ให้นกั เรียนเลอื กคาํ ตอบทถี ูกทีสุดเพยี งข้อเดยี ว 1. ขอ้ ใดไมเ่ กียวขอ้ งกบั สารเคมีทีใชใ้ นชีวติ ประจาํ วนั ก. นาํ ปลา ข. ยาสีฟัน ค. ผงซกั ฟอก ง. ไม่มีขอ้ ถกู 2. การทดสอบความเป็นกรด - เบส ของสารเคมใี ชอ้ ปุ กรณ์ขอ้ ใด ก. กระดาษกรอง ข. กระดาษลติ มสั ค. สารละลายไอโอดีน ง. สารละลายไฮโดรคลอริค

226 3. ขอ้ ใดไมใ่ ช่สารทาํ ความสะอาดทีไดจ้ ากธรรมชาติ ก. มะกรูด ข. มะนาว ค. มะพร้าว ง. มะขามเปี ยก 4. การสาํ รวจสิงของทีประกอบดว้ ยสารเคมีทีใชใ้ นชีวติ ประจาํ วนั พบว่ามกี ารรับรองคุณภาพว่าปลอดภยั ดไู ดจ้ ากขอ้ ใด ก. ยหี อ้ ข. สถานทีผลติ ค. ส่วนประกอบของใชห้ รือรับประทาน ง. เครืองหมายทะเบียนอาหารและยา 5. ขอ้ ใดเป็นสีจากธรรมชาติทีใหส้ ีเหลือง ก. ใบยา่ นาง ข. เหงา้ ขมินชนั ค. ดอกกระเจียบ ง. ดอกอญั ชนั 6. พจนศ์ กึ ษาสารเคมีชนิดต่าง ๆ สรุปผลการทดลองและการสงั เกตบนั ทึก เป็นตารางไดด้ งั นี ชนิดที สารละลาย กระดาษลติ มสั กระดาษลิตมสั สีนาํ เงิน สีแดง นาํ มะนาว นาํ ขีเถา้ เปลยี นสี ไมเ่ ปลยี นสี นาํ สบู่ ไมเ่ ปลยี นสี เปลียนสี สารละลายไฮโดคลอริค ไมเ่ ปลยี นสี เปลยี นสี นาํ เปลา่ เปลยี นสี ไม่เปลียนสี ไม่เปลยี นสี ไมเ่ ปลียนสี จากขอ้ มลู ในตาราง ขอ้ ใดสรุปถกู ตอ้ ง ก. นาํ มะนาว นาํ ขีเถา้ และนาํ สบ่เู ป็นสารเคมีทีมีฤทธิเป็นกรด ข. นาํ ขีเถา้ และนาํ สบ่เู ป็นสารเคมีทีมีฤทธิเป็นกรด ค. นาํ มะนาว สารละลายไฮโดคลอริคเป็นสารเคมที ีมีฤทธิเป็นกรด ง. นาํ มะนาว สารละลายไฮโดคลอริคเป็นสารเคมที ีมฤี ทธิเป็นเบส

227 7. เครืองหมายมาตรฐานผลิตภณั ฑอ์ ตุ สาหกรรมขององคก์ ารอุตสาหกรรม คือขอ้ ใด ก. ข. ค. ง. . ขอ้ ใดเป็นผลกระทบทีเกิดจากสารเคมี ก. การปนเปื อนต่อแหลง่ นาํ ทีใชใ้ นการอปุ โภคและบริโภค ข. ทาํ ใหเ้ กิดความเสียงต่อการเกิดโรคมะเร็ง ค. ทาํ ใหเ้ กิดผลเสียหายต่อทรัพยส์ ินและสงั คม ง. ถกู ทุกขอ้

228 บทที แรงและการเคลือนที สาระสําคญั แรง แรงทีกระทาํ ต่อวตั ถุ ความหมายของแรง การเคลือนทีของวตั ถุ ความเร่ง ความสัมพนั ธ์ ระหว่างแรงและการเคลีอนทีของอนุภาคในสนามโน้มถ่วง และสนามแม่เหล็ก ประโยชน์ของ สนามแม่เหลก็ ผลการเรียนรู้ทคี าดหวงั อธิบายเกียวกบั แรง ความแรง ความสมั พนั ธ์ ระหว่างแรงและการเคลือนทีไดพ้ ร้อมทงั สามารถนาํ ความรู้เรืองแรงไปใชใ้ นชีวิตประจาํ วนั ได้ ขอบข่ายเนือหา เรืองที แรงและความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งการเคลือนทีของอนุภาค เรืองที ความสมั พนั ธร์ ะหว่างแรงและการเคลือนทีของอนุภาคในสนามโน้มถ่วง สนามแม่เหล็ก และการนาํ ไปใชป้ ระโยชนใ์ นชีวิตประจาํ วนั

229 เรืองที แรงและความสัมพนั ธ์ระหว่างการเคลอื นทีของอนุภาค 1. ความหมายของแรง แรง (Force) หมายถึง สิงทีมากระทําหรื อพยายามกระทําต่อวตั ถุแล้วทําให้วัตถุเกิดการ เปลยี นแปลงสภาพ เช่น ถา้ มีแรงมากระทาํ กบั วตั ถุซึงกาํ ลงั เคลือนที อาจทาํ ใหว้ ตั ถุนัน เคลือนทีเร็วขึน ชา้ ลง หรือหยดุ นิง หรือเปลียนทิศทาง แรง เป็นปริมาณเวกเตอร์คือตอ้ งบอกขนาดและทิศทาง มีหน่วยเป็น นิวตนั 2. การเคลอื นทีในแนวตรง เป็นการเคลอื นทีทีไม่เปลยี นทิศทาง เช่น ผลไมห้ ล่นจากตน้ การเคลือนที คือ การเปลียนตาํ แหน่งของวตั ถุทีเกียวขอ้ งกบั สิงต่อไปนี - ระยะทาง (distance) คือความเร็วของเสน้ ทางทงั หมดเคลือนทีจากจุดเริมตน้ ไปยงั จุดสุดทา้ ย เป็นปริมาณ สเกลาร์ - การขจดั หรือกระจดั (disflacenunt) คือ ระยะทางทีสินสุดจากจุดเริมตน้ ไปยงั จุดสุดทา้ ย มีความ ยาวเท่ากบั ความยาวของเสน้ ตรงจากจุเริมตน้ ไปยงั จุดสุดทา้ ย เป็นปริมาณเวกเตอร์ ความเร็วและอตั ราเร็ว ขณะทีรถยนตก์ าํ ลงั วิง เราจะเห็นเขม็ บอกความเร็วเบนขึนเรือย ๆ แสดงว่ารถเคลอื นทีดว้ ย อตั ราเร็ว เพิมขึน แต่เมือพิจารณาถึงทิศทางรถวิงไปดว้ ย จะกล่าวไดว้ ่ารถเคลือนทีดว้ ยความเร็ว (เพิมขึน) แต่เมือ พจิ ารณาตามขอ้ เทจ็ จริง ผลปรากฏว่าความเร็ว ผลปรากฏว่าความเร็วของรถไม่ไดเ้ คลือนทีดว้ ยอตั ราเร็วที เท่ากนั ตลาด เช่น จากชา้ แลว้ เร็วขึนเรือย ๆ หรือความเร็วเพมิ บา้ งลดบา้ ง จึงนิยมบอกอตั ราเร็วเฉลยี อตั ราเร็ว = ระยะทางทีเคลอื นที เวลาทีใช้ หรือ V  S T

230

231 ความเร่ง คือ อตั ราการเปลียนแปลงความเร็วต่อหน่วยเวลา หรือ หมายถึง ความเร็วทีเปลียนไปใน หน่วยเวลา มหี น่วยเป็นเมตรต่อวินาที (m/s2) แต่เนืองจากอตั ราเร็วมีการเปลียนแปลง คือ มกี ารเปลยี นขนาด ของความเร็วหรือมีการเปลียนแปลงทิศทางของความเร็ว หรือมกี ารเปลียนทงั ขนาดและทิศทาง จึงนิยมบอก ความเร็วของรถเป็ นความเร่ งเฉลยี ความเร่งเฉลีย = ความเร็วทีเปลยี นไป = ความเร็วปลาย - ความเร็วตน้ ช่วงเวลาทีใช้ ช่วงเวลาทีใช้ เมือ u = ความเร็วตน้ (ขณะเวลา t1) v = ความเร็วปลาย (ขณะเวลา t2) a = ความเร่ง จะได้ a  v  u t ในการเคลือนทีในแนวดิงวตั ถุเคลือนด้วยความเร็วคงตวั เรียกความเร่งในการตกของวตั ถุว่า ความเร่งโนม้ ถว่ ง ซึงมคี ่า . เมตรต่อวนิ าที และถา้ ความเร่งมที ิศทางตรงขา้ มกบั ความเร็วตน้ จะมีค่าเป็นลบ เรียกอีกอยา่ งหนึงวา่ ความหน่วง ตวั อย่าง โยนลกู บอลขึนไปในแนวดิงดว้ ยความเร็วตน้ . เมตรต่อวินาที นานเท่าใดลูกบอลจึงจะ เคลือนทีถงึ จุดสูงสุด a  v  u วธิ ีทาํ t ในทีนี มีค่า 9.8m / s2,v  0m/ s,u   4.9m / s,t  ? แทนค่า 9.8  0   4.9  4.9 tt t  4.9  1 9.8 2 เพราะฉะนนั จะใชเ้ วลานาน 1 วนิ าที ตอบ 2

232 เรืองที ความสัมพนั ธ์ระหว่างแรงและการเคลือนทีของอนุภาคในสนามโน้มถ่วง สนามแม่เหลก็ และการนําไปใช้ประโยชน์ในชีวติ ประจาํ วนั สนามของแรง สนามของแรง หมายถึง บริเวณทีเมือนาํ วตั ถไุ ปวางไวแ้ ลว้ เกิดแรงกระทาํ กบั วตั ถุนนั ซึงจะมีค่ามาก หรือนอ้ ยขึนอยกู่ บั ขนาดของสนาม ขนาดและตาํ แหน่งของวตั ถใุ นทีนีจะศึกษาสนามของแรง แบบดว้ ยกนั คือ สนามโนม้ ถว่ ง สนามแม่เหลก็ และสนามไฟฟ้ า สนามแรงโนม้ ถ่วง หมายถึงบริเวณรอบ ๆ โลกทีส่งแรงกระทาํ ต่อวตั ถุนัน คือ เมือปล่อยวตั ถุจากทีสูง วตั ถจุ ะเคลอื นทีตกลงสู่ผวิ โลก ความเร็วของวตั ถุจะเพมิ ขึนเรือย ๆ ดว้ ยอตั ราคงที นนั คือ มีความเร่งคงทีเกิด จากแรงโนม้ ถ่วงทีกระทาํ ต่อวตั ถุ เนืองจากโลกมีลกั ษณะคลา้ ยผลสม้ และผวิ โลกไม่สมาํ เสมอจึงทาํ ให้ค่า สนามโนม้ ถว่ งจะมีค่าเปลียนแปลงเล็กน้อย ณ สนามทีต่างกนั ค่าเฉลียของสนามโนม้ ถ่วง g มีค่าประมาณ . นิวตนั /กิโลกรัม (N/Kg) สนามโนม้ ถ่วงจะมคี ่าลดลงเรือย ๆ เมอื ระดบั สูงขึนจากผวิ โลกแต่การเคลอื นทีขึนหรือลงของวตั ถุที บริเวณใกลผ้ วิ โลก คาํ นึงถึงแรงโนม้ ถว่ งเพยี งอยา่ งเดียว ไม่คิดแรงอืน วตั ถจุ ะเคลอื นทีดว้ ยความเร่งโนม้ ถ่วง ทีมีคุณค่าคงค่าเท่ากบั . เมตร/วินาที (m/s ) ค่าความโนม้ ถ่วงในทิศลงพิจารณาได้ ลกั ษณะ 1. เมือวตั ถุตกลงมาอย่างเสรี (free ball) ดว้ ยความเร่งโนม้ ถ่วง . เมตร/วินาที หมายความว่า ความเร็วของวตั ถุจะเพมิ ขึนวนิ าทีละ . เมตร/วนิ าที กาํ หนดให้ u = ความเร็วตน้ หน่วยเมตร/วินาที v = ความเร็วปลาย หน่วยเมตร/วินาที t = เวลาทีใชใ้ นการเคลอื นที หน่วยวินาที v=0 จุดสูงสุด สูตร v = u+gt u t=0

233

234

235

236

237

238

239

240 การเคลอื นทีในแนวเส้นตรงและการกระจดั ความเร็วและความเร่ง การเคลือนทีแนวตรงของวตั ถุ หมายถึง การเคลือนทีโดยไม่มีการเปลียนทิศทาง เช่นการเคลือนที ของผลไมท้ ีหล่นจากตน้ การเคลอื นทีของรถไฟบนราง หรือการวิงแข่งในล่ขู องนกั วิงเป็นตน้ ปริมาณต่าง ๆ ทีเกียวขอ้ งเป็นการเคลอื นทีในแนวตรงมหี ลายอยา่ งดงั นี การเคลือนที คือ การเลือนตาํ แหน่งของวตั ถจุ ากตาํ แหน่งหนึงไปยงั อีกตาํ แหน่งหนึง ระยะทาง (Distance) คือความยาวของเสน้ ทางทงั หมดทีเคลอื นทีจากจุดเริมตน้ ไปจนถึงจุดสุดทา้ ย การกระจดั หรือการขจดั (Displacement) คือระยะทางทีสินสุดจากจุดเริมตน้ ไปยงั จุดหมาย จุดสุดทา้ ยทีความยาวเท่ากบั ความยาวของเสน้ ตรงจากจุดเริมตน้ ไปยงั จุดสุดทา้ ย ความเร็ว (velocity) คือการขจดั ทีวตั ถุเคลือนทีไดใ้ นหนึงหน่วยเวลาเขียนแทนดว้ ย   s t ความเร็วเฉลยี (Average velocity) หมายถงึ การเปลียนแปลงการขจดั ในช่วงเวลาทีวดั เขียนแทนดว้ ย av  s  x2  x1 t t2  t1 ตวั อย่าง รถยนตค์ นั หนึงวิงดว้ ยความเร็ว เมตร/วนิ าที ไปทางทิศเหนือ นานเท่าไรจึงจะเคลือนที ไดร้ ะยะทาง เมตร สูตร ν   วธิ ีทํา s = 500 m s ในทีนี v = 20 m/s t t=? แทนค่า 20  500 t t  500 20 = 25 รถยนตใ์ ชเ้ วลานาน วนิ าที

241 ตวั อย่าง นกตวั หนึงบินด้วยความเร็ว m/s ไปทางทิศตะวนั ตกเป็ นเวลา วินาที จะบินได้ ระยะทางเท่าใด ν  s s = ? วธิ ีทาํ t ในทีนี v = 45 m/s t = 15 s แทนค่า  45  s 5 s = 45 × 5 = 225 นกจะบินไดร้ ะยะทาง เมตร อตั ราเร็ว (speed) คือระยะทางทีวตั ถเุ คลอื นทีไปใน หน่วยเวลา เขียนแทนดว้ ย Vs t อตั ราเร็วเฉลยี (average speed) คือการเปลยี นแปลงระยะทางในช่วงเวลาทีวดั เขียนแทนดว้ ย Vav Vav  s = x2  x1 t t2  t1

242