กิจกรรม 17-21 มกราคม 2554

ให้ผ้เรียนสืบค้นและวิคราะห์ข้อสอบจำนวน 10 ข้อ โดยทำใน Blog ของตนเอง โดยสร้างเพจใหม่ นำส่งท้ายชั่วโมงเรียน

ตอบ ข้อ 3.

ที่มา ในทางฟิสิกส์ ความเร็ว คืออัตราการเปลี่ยนแปลงของตำแหน่งต่อหน่วยเวลา มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที (m/s) ในหน่วยเอสไอ ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ซึ่งประกอบด้วยอัตราเร็วและทิศทาง ขนาดของความเร็วคืออัตราเร็วซึ่งเป็นปริมาณสเกลาร์ ตัวอย่างเช่น "5 เมตรต่อวินาที" เป็นอัตราเร็ว ในขณะที่ "5 เมตรต่อวินาทีไปทางทิศตะวันออก" เป็นความเร็ว ความเร็วเฉลี่ย v ของวัตถุที่เคลื่อนที่ไปด้วยการกระจัดขนาดหนึ่ง ∆x ในช่วงเวลาหนึ่ง อัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วคือความเร่ง คือการอธิบายว่าอัตราเร็วและทิศทางของวัตถุเปลี่ยนไปอย่างไรในช่วงเวลาหนึ่ง และเปลี่ยนไปอย่างไร ณ เวลาหนึ่ง

ตอบ ข้อ 2.

ที่มา รถยนต์คันหนึ่งเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงที่ 15 เมตรต่อวินาที เมื่อเสาไฟฟ้าอยู่ห่างกันต้นละ 50 เมตร รถยนต์คันนี้จะเคลื่อนที่ผ่านเสาไฟฟ้าจากต้นที่ 1 ถึงต้นที่ 10 ใช้เวลากี่วินาที
แนวคิด S = ระยะทาง = 9 x 5o = 450 เมตร
v = อัตราเร็ว = 15 เมตรต่อวินาที
t = เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่

จากสมการ S = vt แทนค่าในสมการ จะได้
450 = 15 x t
t = 450 / 15
= 30 วินาที

ตอบ ข้อ 4.

ที่มา กรณีวัตถุตกอย่างเสรี
เมื่อปล่อยให้วัตถุตกอย่างเสรี วัตถุจะมีความเร็วเพิ่มขึ้นอย่างสม่ำเสมอ นั่นคือ วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว เรียกความเร่งเนื่องจากการตกของวัตถุว่า ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก (gravitational acceleration) ใช้สัญลักษณ์ g มีค่าเท่ากับ 9.80665 m/s เพื่อความสะดวกในการคำนวณมักใช้ค่าเป็น 9.8 m/s หรือ 10 m/s มีทิศดิ่งลงสู่พื้นเสมอ
2.2 กรณีที่วัตถุเคลื่อนที่ขึ้นในแนวดิ่ง
การเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีแนวการเคลื่อนที่ขึ้นในแนวดิ่ง เป็นการเคลื่อนที่ภายใต้แรงโน้มถ่วงของโลก ความเร็วของวัตถุจะลดลงอย่างสม่ำเสมอ แสดงว่าเคลื่อนที่ขึ้นไปด้วยความเร่งที่มีทิศตรงข้ามกับความเร็ว
เนื่องจากการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง ก็คือ การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงแบบหนึ่ง ดังนั้นสูตรที่ใช้ในการคำนวณ จึงเหมือนกับสูตรที่ใช้คำนวณในการเคลื่อนที่ตามแนวราบ เพียงแต่เปลี่ยนค่า a เป็น g เท่านี้เอง

ตอบ ข้อ 3.

ที่มา เป็นการเคลื่อนที่แบบกลับไป กลับมา ซ้ำรอยเดิม
• ไม่มีการสูญเสียพลังงาน เป็นการเปลี่ยนรูประหว่างพลังงานศักย์ยืดหยุ่นกับพลังงานจลน์
• แรงดึงกลับ (ความเร่ง) มีขนาดแปรผันตรงกับขนาดของการกระจัดแต่มีทิศตรงข้าม
• แอมพลิจูด ( Amplitude) คือ ขนาดการกระจัดสูงสุดของการเคลื่อนที่แบบ S.H.M. มีค่าคงตัวเป็นจุดที่วัตถุมีความเร็วเป็นศูนย์ และพลังงานศักย์ยืดหยุ่นมากที่สุดของลวดสปริงเท่านั้น ถูกเขียนแทนด้วย สัญลักษณ์ A
• คาบ (Period) คือเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ ถูกเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ T
• ความถี่ (Frequency) คือ จำนวนรอบที่ได้ใน 1 วินาที ถูกเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ f
ตัวอย่างการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก เช่น การเคลื่อนที่ของมวลติดปลายสปริง การเคลื่อนที่แกว่งไปมาของลูกตุ้มนาฬิก าฯลฯ

ตอบ ข้อ 2.

ที่มา การแกว่งของลูกตุ้ม เป็นการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย โดยจะเคลื่อนที่กลับไปมาซ้ำทางเดิมหลายครั้ง โดยขณะที่เคลื่อนที่ออกไปถึงตำแหน่งหนึ่งก็จะหยุดชั่วขณะแล้วเคลื่อนที่กลับไปอีกทางหนึ่ง และเมื่อถึงอีกตำแหน่งก็จะหยุดชั่วขณะแล้วเคลื่อนที่กลับไปอีกทางหนึ่ง และเป็นอย่างนี้หลายครั้ง จนในที่สุด ก็จะหยุดเพราะมีแรงต้านการเคลื่อนที่ตลอดเวลา
ดังนั้นการทดลองหาคาบการแกว่งของลูกตุ้มอย่างง่าย ( Simple Pendulum ) จะทำให้ทราบค่า g ได้ง่ายขึ้น
เมื่อความยาวเชือกเพิ่มขึ้น ก็จะทำให้ใช้เวลาในการแกว่งมากขึ้น หรือทำให้คาบเพิ่มขึ้นด้วย แต่ความกว้างของการแกว่ง ไม่เกี่ยวข้องกับคาบของการแกว่ง และมวลของลูกตุ้มก็ไม่เกี่ยวข้องกับคาบของการแกว่งเช่นกัน
ค่า g ณ ตำแหน่งที่ทำการทดลองว่ามีค่ามาตรฐานโดยเฉลี่ยคือ 9.17 m / s2

ตอบ ข้อ 4.

ที่มา เครื่องเคาะสัญญาณเวลา ( Ticker timer)
เครื่องเคาะสัญญาณเวลาเป็นเครื่องมือที่ใช้หาอัตราเร็วของวัตถุในช่วงเวลาสั้น ๆ โดยเครื่องเคาะสัญญาณจะเคาะด้วยความถี่ของไฟฟ้ากระแสสลับ 50 ครั้ง/วินาที ทำให้เกิดจุดบนแถบกระดาษที่นำไปติดกับวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ โดยช่วงเวลาในการเคลื่อนที่ของแถบกระดาษจากจุดหนึ่งไปอีกจุดที่อยู่ถัดกันจะเท่ากับ 1/50 วินาที ดังนั้นช่วงเวลาของการเคลื่อนที่ของวัตถุหาได้จากจำนวนช่วงจุดจากเริ่มต้นจนถึงสุดท้ายคูณด้วย1/50 ส่วนระยะทางการเคลื่อนที่ก็วัดจากจุดเริ่มต้นถึงจุดสุดท้า

ตอบ ข้อ 3.

ที่มา การเคลื่อนที่แบบโปรเจกไตล์(Motion of a Projectile) คือการเคลื่อนที่ของวัตถุเป็นแนวโค้ง
ในกรณีที่วัตถุเคลื่อนที่อย่างเสรีด้วยแรงโน้มถ่วงคงที่ เช่น วัตถุเคลื่อนที่ไปในอากาศภายใต้แรงโน้มถ่วงของโลก ทางเดินของวัตถุจะเป็นรูปพาราโบลา

ตอบ ข้อ 1.
ที่มา เมื่อปล่อยวัตถุ วัตถุจะตกสู่พื้นโลก เนื่องจากโลกมี สนามโน้มถ่วง (gravitational field) อยู่รอบโลก สนามโน้มถ่วงทำให้เกิดแรงดึงดูดกระทำต่อมวลของวัตถุทั้งหลายแรงดึงดูดนี้เรียกว่า แรงโน้มถ่วง (gravitational force)
สนามโน้มถ่วงเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ g และสนามมีทิศพุ่งสู่ศูนย์กลางของโลก สนามโน้มถ่วง ณ ตำแหน่งต่างๆบนผิวโลก มีค่าประมาณ






ตอบ ข้อ 3.
ที่มา ชายคนหนึ่งเดินจาก ก ไป ข แล้วจาก ข ไป ค และไป ง
ชายคนนี้จะได้ระยะทาง = 6 + 3 + 2 เมตร = 11 เมตร
ชายคนนี้จะได้การกระจัด = 5 เมตร
ชายคนหนึ่งวิ่งออกกำลังกายด้วยอัตราเร็วคงตัว 5 m/s เมื่อวิ่งได้ระยะทาง 200 m
เขารู้สึกเหนื่อยจึงเปลี่ยนเป็นเดินด้วยอัตราเร็วคงตัว 1 m/s ในระยะทาง 120 m
ต่อมา อัตราเร็วเฉลี่ยในการเคลื่อนที่ของชายคนนี้มีค่า

ตอบ ข้อ 4.

ที่มา ประจุไฟฟ้า เป็นคุณสมบัติพื้นฐานถาวรหนึ่งของอนุภาคซึ่งเล็กกว่าอะตอม (subatomic particle) เป็นคุณสมบัติที่กำหนดปฏิกิริยาแม่เหล็กไฟฟ้า สสารที่มีประจุไฟฟ้านั้นจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ในขณะเดียวกันก็จะได้รับผลกระทบจากสนามด้วยเช่นกัน ปฏิกิริยาตอบสนองระหว่างประจุ และ สนาม เป็นหนึ่งในสี่ ของแรงพื้นฐาน เรียกว่า แรงแม่เหล็กไฟฟ้า