วันจันทร์ที่ 10 สิงหาคม พ.ศ. 2552

สนามของแรง

สนามของแรง คือ
นักวิทยาศาสตร์กำหนดว่า บริเวณใดที่มีแรงกระทำต่อวัตถุ บริเวณนั้นมี สนาม (field) ตาเราไม่สามารถมองเห็นสนามได้ แต่ก็สามารถรู้ได้ว่าบริเวณใดมีสนาม จากการดูผลของแรงที่กระทำ
แบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่1. สนามแม่เหล็ก2. สนามไฟฟ้า3. สนามโน้มถ่วง


สนามแม่เหล็ก นั้นอาจเกิดขึ้นได้จากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้า หรือในทาง
กลศาสตร์ควอนตัมนั้น การสปิน(การหมุนรอบตัวเอง) ของอนุภาคต่างๆ ก็ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กเช่นกัน ซึ่งสนามแม่เหล็กที่เกิดจากการ สปิน เป็นที่มาของสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรต่างๆ
สนามแม่เหล็กคือปริมาณที่บ่งบอกแรงกระทำบน
ประจุที่กำลังเคลื่อนที่ สนามแม่เหล็กเป็นสนามเวกเตอร์และทิศของสนามแม่เหล็ก ณ ตำแน่งใดๆ คือทิศที่เข็มของเข็มทิศวางตัวอย่างสมดุล
ในระบบหน่วย
SI และ นั้นมีหน่วยเป็นเทสลา (T) และ แอมแปร์/เมตร (A/m) หรือในระบบหน่วย cgs หน่วยของทั้งสองคือ เกาส์ (G) และ oersted (Oe)

สนามไฟฟ้า (electric field) คือปริมาณซึ่งใช้บรรยายการที่
ประจุไฟฟ้าทำให้เกิดแรงกระทำกับอนุภาคมีประจุภายในบริเวณโดยรอบ หน่วยของสนามไฟฟ้าคือ นิวตันต่อคูลอมบ์ หรือโวลต์ต่อเมตร (มีค่าเท่ากัน) สนามไฟฟ้านั้นประกอบขึ้นจากโฟตอนและมีพลังงานไฟฟ้าเก็บอยู่ ซึ่งขนาดของความหนาแน่นของพลังงานขึ้นกับกำลังสองของความหนานแน่นของสนาม ในกรณีของไฟฟ้าสถิต สนามไฟฟ้าประกอบขึ้นจากการแลกเปลี่ยนโฟตอนเสมือนระหว่างอนุภาคมีประจุ ส่วนในกรณีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั้น สนามไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไปพร้อมกับสนามแม่เหล็ก โดยมีการไหลของพลังงานจริง และประกอบขึ้นจากโฟตอนจริง
เมื่อ
ε0 (อ่านว่า เอปสิลอน-นอท) คือ สภาพยอมของสุญญากาศ ซึ่งเป็น
ค่าคงตัวทางฟิสิกส์ตัวหนึ่ง
q1 และ q2 คือ
ประจุไฟฟ้าของอนุภาคแต่ละตัว
r คือ ระยะทางระหว่างอนุภาคทั้งสอง
คือ
เวกเตอร์หนึ่งหน่วย ซึ่งชี้จากอนุภาคตัวหนึ่งไปอีกตัว
ในระบบ
หน่วยเอสไอ หน่วยของแรงคือ นิวตัน, หน่วยของประจุคือคูลอมบ์, หน่วยของระยะทางคือเมตร ดังนั้นε0 มีหน่วยเป็น C2/ (N·m2). ค่านี้ได้หาได้จากการทดลองโดยไม่มีทฤษฎีกำหนด

สนามโน้มถ่วง
เมื่อปล่อยวัตถุ วัตถุจะตกสู่พื้นโลกเนื่องจากโลกมีสนามโน้มถ่วง (gravitational field) อยู่รอบโลก สนามโน้มถ่วงทำให้เกิดแรงดึงดูด
กระทำต่อมวลของวัตถุทั้งหลาย แรงดึงดูดนี้เรียกว่า แรงโน้มถ่วง (gravitational force) สนามโน้มถ่วงเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ g
และสนามมีทิศพุ่ง สู่ศูนย์กลางของโลก สนามโน้มถ่วง ณ ตำแหน่งต่างๆบนผิวโลก มีค่าประมาณ 9.8 นิวตันต่อกิโลกรัม

การเคลื่อนที่ของวัตถุในสนามโน้มถ่วง
วัตถุที่อยู่ในสนามโน้มถ่วงของโลกจะถูกโลกดึงดูด ดังนั้น เมื่อปล่อยวัตถุให้ตกบริเวณใกล้ผิวโลก แรงดึงดูดของโลกจะทำให้วัตถุเคลื่อนที่เร็วขึ้น นั่นคือวัตถุมีความเร่ง

การตกของวัตถุที่มีมวลต่างกันในสนามโน้มถ่วงวัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงตัว เรียกว่า ความเร่งโน้มถ่วง
(gravitationalacceleration) มีทิศทางเข้าสู่ศูนย์กลางของโลกความเร่งโน้มถ่วงที่ผิวโลกมีค่าต่างกันตามตำแหน่งทาง ภูมิศาสตร์
ในการตกของวัตถุวัตถุจะเคลื่อนที่ลงด้วยความเร่งโน้มถ่วง 9.8เมตรต่อวินาทียกกำลังสองซึ่งหมายความว่าความเร็วของวัตถุจะเพิ่มขึ้นวินาทีละ9.8 เมตรต่อวินาที ถ้าโยนวัตถุขึ้นในแนวดิ่ง วัตถุในสนามโน้มถ่วงจะเคลื่อนที่ ขึ้นด้วยความเร่งโน้มถ่วง g โดยมีทิศเข้าสู่ศูนย์กลางโลกทำให้วัตถุซึ่งเคลื่อนที่ขึ้นมีความเร็วลดลงวินาทีละ9.8เมตรต่อวินาทีจนกระทั่งความเร็วสุดท้ายเป็นศูนย์จากนั้นแรงดึงวัตถุให้ตกกลับสู่โลกด้วยความเร่งเท่าเดิมการเคลื่อนที่ขึ้นหรือลงของวัตถุที่บริเวณใกล้ผิวโลกถ้าคำนึงถึงแรงโน้มถ่วงเพียงแรงเดียว โดยไม่คิดถึงแรงอื่นเช่น แรงต้านอากาศ หรือแรงลอยตัวของวัตถุในอากาศแล้ววัตถุจะเคลื่อนที่ด้วย ความเร่งโน้มถ่วง ที่มีค่าคงตัวเท่ากับ 9.8 เมตรต่อวินาที่ยกกำลังสองในทิศลงเรียกการเคลื่อนที่แบบนี้ว่า การตกแบบเสรี(free fall) แรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุก็คือ น้ำหนัก (weight)ของวัตถุบนโลก หาได้จากสมการ W=mgเมื่อ m เป็นมวลของวัตถุที่มีหน่วยเป็นกิโลกรัม(kg) g เป็นความเร่งโน้มถ่วง ณ ตำแหน่งที่วัตถุวางอยู่ มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาทียกกำลังสองและW เป็นน้ำหนักของวัตถุุที่มีหน่วยเป็นนิวตัน (N)



แบบทดสอบ

1.ลูกบอลที่กำลังกลิ้งไปบนพื้น มันสามารถหยุดได้เอง เพราะแรงเสียดทานของพื้น ถ้าขาดแรงนี้ลูกบอลจะเป็นอย่างไร
*ลูกบอลเคลื่อนที่ไม่รู้จักหยุด

2.ในขณะที่เรานั่งอยู่บนเก้าอี้ มีแรงอะไรกระทำต่อตัวเราบ้าง1. แรงโน้มถ่วงของโลกดึงตัวเราลง2. แรงเสียดทานของพื้นเก้าอี้3. แรงที่เก้าอี้ดันตัวเราคำตอบที่ถูกคือ
*ข้อ 1 และ 3

3.จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้
1. วัตถุไม่หลุดไปจากโลก เพราะแรงโน้มถ่วงของโลก
2. วัตถุมีน้ำหนัก เพราะแรงโน้มถ่วงของโลก
3. วัตถุที่ตกอิสระ มีความเร่งเท่ากัน เพราะแรงโน้มถ่วงของโลกคำตอบที่ถูกคือ
* ข้อ 1 2 และ 3

4.จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้
1. เส้นแรงแม่เหล็ก ใช้บอกทิศของสนามแม่เหล็ก
2. ภายนอกแท่งแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กมีทิศออกจากขั้วเหนือเข้าสู่ขั้วใต้
3. ภายในแท่งแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กมีทิศออกจากขั้วใต้เข้าสู่ขั้วเหนือคำตอบที่ถูกคือ
*ข้อ 1 2 และ 3

.ชายคนหนึ่งยืนอยู่บนตาชั่งซึ่งวางอยู่บนพื้นลิฟท์ขณะลิฟท์กำลังเคลื่อนที่ลงเข็มของตาชั่งชี้ตรงเลข 50 กิโลกรัม อยากทราบว่าถ้าเชือกดึงลิฟท์ขาด เข็มของตาชั่งจะชี้ตรงเลขใด
* เลขศูนย์

6.ตัวนำ A และ B มีประจุต่างชนิดกัน แต่ B มีประจุเป็นสองเท่าของ A เมื่อนำมาวางใกล้กันแรงที่กระทำต่อกันเป็นไปตามข้อใด
*แรงที่ A ดึงดูด B เท่ากับ แรงที่ B ดึงดูด A

7.จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้ 1. สนามไฟฟ้ามีทิศเดียวกับทิศของแรงที่กระทำต่อประจุบวก 2. เส้นแรงไฟฟ้ามีทิศตั้งฉากกับผิวของวัตถุที่มีประจุ 3. เส้นแรงไฟฟ้ามีทิศออกจากประจุลบพุ่งเข้าหาประจุบวก
คำตอบที่ถูกคือ *ข้อ 1 และ 2

8.นักเรียนจะทราบได้อย่างไรว่าบริเวณใดมีสนามไฟฟ้าหรือไม่
*นำประจุไปวางบริเวณนั้น

9.เมื่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่เข้าสู่สนามแม่เหล็ก โดยทิศการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าตั้งฉากกับทิศของสนามแม่เหล็ก ผลที่เกิดขึ้นกับการเคลื่อนที่ของอนุภาคนี้จะเป็นอย่างไร
* ทิศการเคลื่อนที่ไม่เปลี่ยนแปลง

10.อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าลบ เคลื่อนที่เข้าสู่สนามแม่เหล็กในแนวตั้งฉากกับทิศของสนามแม่เหล็กแนวการเคลื่อนที่จะมีลักษณะอย่างไร
*อยู่นิ่ง



คลื่น

คลื่น หมายถึง ลักษณะของการถูกรบกวน ที่มีการแผ่กระจาย เคลื่อนที่ออกไป ในลักษณะของการกวัดแกว่ง หรือกระเพื่อม และมักจะมีการส่งถ่ายพลังงานไปด้วย คลื่นเชิงกลซึ่งเกิดขึ้นในตัวกลาง (ซึ่งเมื่อมีการปรับเปลี่ยนรูป จะมีความแรงยืดหยุ่นในการดีดตัวกลับ) จะเดินทางและส่งผ่านพลังงานจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งในตัวกลาง โดยไม่ทำให้เกิดการเคลื่อนตำแหน่งอย่างถาวรของอนุภาคตัวกลาง คือไม่มีการส่งถ่ายอนุภาคนั่นเอง แต่จะมีการเคลื่อนที่แกว่งกวัด (oscillation) ไปกลับของอนุภาค อย่างไรก็ตามสำหรับ การแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และ การแผ่รังสีแรงดึงดูด นั้นสามารถเดินทางในสุญญากาศได้ โดยไม่ต้องมีตัวกลาง
ลักษณะของคลื่นนั้น จะระบุจาก สันคลื่น หรือ ยอดคลื่น (ส่วนที่มีค่าสูงขึ้น) และ ท้องคลื่น (ส่วนที่มีค่าต่ำลง) ในลักษณะ ตั้งฉากกับทิศทางเดินคลื่น เรียก "คลื่นตามขวาง" (transverse wave) หรือ ขนานกับทิศทางเดินคลื่น เรียก "คลื่นตามยาว" (longitudinal wave)

ลักษณะทางกายภาพของคลื่น
ค่าที่ใช้ในการระบุรูปร่างของคลื่น คือ
ความถี่ ความยาวคลื่น แอมพลิจูด คาบ แอมพลิจูด นั้นวัดจากขนาด ของการรบกวนตัวกลาง ที่มากที่สุด ในช่วงหนึ่งคาบ โดยมีหน่วยของการวัดขึ้นกับประเภทของคลื่น เช่น คลื่นในเส้นเชือกมีหน่วยการวัดเป็นระยะทาง (เช่น เมตร) ส่วนคลื่นเสียงมีหน่วยการวัดเป็นความดัน (เช่น ปาสกาล) และ คลื่นเม่เหล็กไฟฟ้า มีหน่วยการวัดเป็น ค่าตามขนาดสนามไฟฟ้า (โวลต์/เมตร) ค่าแอมพลิจูดนั้นอาจมีค่าเป็นคงที่ (เรียกคลื่นประเภทนี้ว่า คลื่นต่อเนื่อง (continuous wave) ย่อ c.w. หรือ อาจมีค่าเปลี่ยนแปลงตามเวลา และ ตำแหน่ง (หากคลื่นเคลื่อนที่ไปในทิศทาง ) การเปลี่ยนแปลงของแอมพลิจูด เรียกว่า ซอง (envelope) ของคลื่น
คาบ เป็นช่วงเวลาที่คลื่นใช้ในการวนครบรอบในการกวัดแกว่ง ความถี่ คือ จำนวนรอบที่คลื่นกวัดแกว่งครบรอบ ในหนึ่งหน่วยเวลา (เช่น ใน 1 วินาที) และมีหน่วยของการวัดเป็น เฮิรตซ์ โดยมีความสัมพันธ์
บางครั้งสมการทางคณิตศาสตร์ของคลื่นอาจอยู่ในรูปของ
ความถี่เชิงมุม (en:angular frequency) นิยมใช้สัญญลักษณ์ และมีหน่วนเป็น เรเดียนต่อวินาที และมีความสัมพันธ์กับ ดังต่อไปนี้

การเคลื่อนที่ของคลื่น

คลื่นนิ่ง - จุดสีแดง คือ บัพของคลื่น
คลื่นที่ไม่เคลื่อนที่เรียก
คลื่นนิ่ง (standing wave) เช่น การสั่นของสายไวโอลิน ส่วนคลื่นที่มีการเคลื่อนย้ายตำแหน่งเรียก คลื่นเคลื่อนที่ (travelling wave) การรบกวนในตัวกลางนั้นจะมีการเปลี่ยนแปลงตามเวลา และ ระยะทาง (กรณีทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น คือ ) อยู่ในรูปทางคณิตศาสตร์ คือ
โดย คือ ซองแอมพลิจูดของคลื่น คือ เลขคลื่น (wave number) คือ
เฟส และ คือ ความเร็วของคลื่น
โดย คือ
ความยาวคลื่น




แบบทดสอบ


1.ขณะที่เราเห็นคลื่นกำลังเคลื่อนที่ออกจากแหล่งกำเนิด สิ่งใดที่เคลื่อนที่ไปพร้อมกับคลื่น


*พลังงาน


2.จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้


1.คลื่นกล หมายถึงคลื่นที่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่


2.คลื่นตามขวาง หมายถึงคลื่นที่อนุภาคของตัวกลางสั่นในทิศตั้งฉากกับทิศของคลื่น


3.คลื่นตามยาว หมายถึงคลื่นที่ไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่คำตอบที่ถูกคือ


*ข้อ 1 และ 2


3.คลื่นในข้อใดเป็นคลื่นกล


*คลื่นเสียง


4.คลื่นตามยาวและคลื่นตามขวาง มีสิ่งใดที่ต่างกัน


*ทิศการสั่นของอนุภาคตัวกลาง


5.จงพิจารณาข้อความต่อไป


1.การกระจัด หมายถึง ระยะตั้งฉากจากแนวสมดุลไปยังตำแหน่งบนคลื่น


2.ระยะตั้งฉากจากแนวสมดุลไปถึงสันคลื่นหรือท้องคลื่น เรียกว่า แอมพลิจูด


3.ระยะระหว่างสันคลื่นที่อยู่ถัดกัน หรือท้องคลื่นที่อยู่ถัดกัน คือ ความยาวคลื่นคำตอบที่ถูกคือ


*ข้อ 1 2 และ 3


6.จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้


1.อัตราเร็วคลื่นหมายถึงผลคูณระหว่างความยาวคลื่นกับความถี่คลื่น


2.เมื่อใช้นิ้วมือแตะลงบนผิวน้ำหนึ่งครั้ง คลื่นที่เกิดขึ้นมีลักษณะเป็นคลื่นดลเส้นตรง


3.เมื่อมีคลื่นผิวน้ำแผ่ไปถึงวัตถุซึ่งลอยอยู่ที่ผิวน้ำ วัตถุจะเคลื่อนที่กระเพื่อมขึ้นลงตามแนวดิ่งคำตอบที่ถูกคือ


*ข้อ 1 และ 3


7.ปรากฏการณ์ที่คลื่นเปลี่ยนทิศการเคลื่อนที่กลับสู่ตัวกลางเดิม เมื่อคลื่นนั้นเคลื่อนที่ไปกระทบสิ่งกีดขวาง เรียกว่าอะไร


*การสะท้อน


8.เมื่อคลื่นเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งเข้าสู่อีกตัวกลางหนึ่งโดยทิศการเคลื่อนที่ของคลื่นตกกระทบไม่ตั้งฉากกับรอยต่อของตัวกลางทั้งสอง คลื่นในตัวกลางที่สองมีสิ่งใดไม่เปลี่ยนแปลง


*ความถี่คลื่น


9.เมื่อคลื่นน้ำต่อเนื่องหน้าวงกลมสองขบวนซึ่งเหมือนกันทุกประการเคลื่อนที่มาพบกันโดยสันคลื่นพบกับสันคลื่น จะเกิดปรากฏการณ์ตามข้อใด


*การแทรกสอดแบบเสริมกัน


10.เมื่อคลื่นน้ำหน้าตรงเคลื่อนที่ไปกระทบสิ่งกีดขวาง จะมีคลื่นบางส่วนแผ่จากขอบของสิ่งกีดขวางไปทางด้านหลังของสิ่งกีดขวางนั้น ซึ่งเรียกว่า การเลี้ยวเบนของคลื่น คลื่นที่แผ่ไปมีลักษณะตามข้อใด


*มีหน้าคลื่นเป็นวงกลม

วันอาทิตย์ที่ 9 สิงหาคม พ.ศ. 2552

การเคลื่อนที่

การเคลื่อนที่ (อังกฤษ: motion) คือ การเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งวัดโดยผู้สังเกตที่เป็นส่วนหนึ่งของกรอบอ้างอิง เมื่อปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 เซอร์ไอแซก นิวตัน ได้เสนอกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันในหนังสือ Principia ของเขา ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นกฎพื้นฐานของฟิสิกส์ดั้งเดิม การคำนวณการเคลื่อนที่ของวัตถุต่างๆ โดยใช้ฟิสิกส์ดั้งเดิมนั้นประสบความสำเร็จมาก จนกระทั่งนักฟิสิกส์เริ่มศึกษาเกี่ยวกับสิ่งที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก
นักฟิสิกส์พบว่า ฟิสิกส์ดั้งเดิมไม่สามารถคำนวณสิ่งที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงได้แม่นยำ เพื่อแก้ปัญหานี้
อองรี ปวงกาเร และ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ได้เสนอทฤษฎีอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุ เพื่อใช้แทนของกฎของนิวตัน กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันกำหนดให้อวกาศและเวลาเป็นสิ่งสัมบูรณ์ แต่ทฤษฎีไอน์สไตน์กับปวงกาเร ซึ่งเรียกว่า ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ กำหนดให้ค่าเหล่านี้เป็นสิ่งสัมพัทธ์ ซึ่งต่อมา ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษก็เป็นที่ยอมรับในการอธิบายการเคลื่อนที่ เพราะทำนายผลลัพธ์ได้แม่นยำกว่า อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันยังเป็นที่ใช้กันอยู่ โดยเฉพาะงานด้านฟิสิกส์ประยุกต์และงานวิศวกรรม เพราะสามารถคำนวณได้ง่ายกว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ


การเคลื่อนที่ ในแนวตรง

อัตราเร็ว คือการเปลี่ยนแปลง ระยะทาง ต่อเวลา

อัตราเร็วเฉลี่ย หน่วย เมตร/วินาที(m/s)
s = ระยะทางที่เคลื่อนที่ได้ (m) ตามแนวเคลื่อนที่จริง
t = เวลาในการเคลื่อนที่ (s)


ความเร็ว คือ การเปลี่ยน แปลงการกระจัด

วามเร็วเฉลี่ย หน่วย เมตร/วินาที (m/s)

s = การกระจัด (m) คือ ระยะทางที่สั้นที่สุดในการย้ายตำแหน่ง หนึ่งไป อีกตำแหน่งหนึ่ง

ความเร่ง คือ อัตราการเปลี่ยน ความเร็ว

ความเร่ง หน่วย เมตรต่อ วินาที2( m/s2)

a = ความเร่ง



การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง

การเคลื่อนที่ในแนวตรงด้วยความเร่งคงที่ มีสูตรดังนี้

s = vt
u = ความเร็วเริ่มต้น (m/s)v = ความเร็วตอนปลาย (m/s ) s = ระยะทาง(m)a = ความเร่ง ( m/s2)



การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งภายใต้แรงดึงดูดของโลก

1.v = u - gt
u = ความเร็วต้น เป็น + เสมอ

v = ความเร็วปลาย + ถ้าทิศเดียวกับ u และเป็น - ถ้าทิศตรงขามกับ us หรือ h = ระยะทางเป็น + ตอนวิ่งขึ้น และเป็น - ตอนวิ่งลง

3.v2 = u 2+2gh
g = ความเร่งจากแรงโน้มถ่วง


แบบทดสอบ

1.ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ได้มาจากการกระทำในข้อใด

*การสังเกตปรากฏการณ์ธรรมชาติ,การทดลองในห้องปฏิบัติการ และ การสร้างแบบจำลองทางความคิด

2.ต่อไปนี้ข้อใดเป็นข้อมูลเชิงคุณภาพ1. ลูกฟุตบอลมีลักษณะเป็นรูปทรงกลม2. โต๊ะเรียนสูงจากพื้นประมาณ 80 เซนติเมตร3. น้ำตาลทรายขาวมีรสหวานกว่าน้ำตาลทรายแดงคำตอบที่ถูก คือ

*ข้อ 1 และ 3

3.ต่อไปนี้ข้อใดเป็นข้อมูลเชิงปริมาณ1. เสื้อผ้าสีเข้มเหมาะสำหรับคนอ้วน2. นักเรียนเดินทางจากบ้านถึงโรงเรียนใช้เวลา 20 นาที3. วันนี้อากาศร้อนมาก วัดอุณหภูมิได้ 38 องศาเซลเซียสคำตอบที่ถูกคือ

*ข้อ 2 และ 3

4.จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้1. มวล เวลา ความยาว เป็นปริมาณฐานทั้งหมด2. ความเร่ง ความดัน พลังงาน เป็นปริมาณอนุพัทธ์ทั้งหมด 3. ความเร็ว ความถี่ อุณหภูมิ เป็นปริมาณฐานทั้งหมดคำตอบที่ถูกคือ
*ข้อ 1 และ 2

5.ต้องการวัดความกว้างของหนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ควรใช้เครื่องมือวัดชนิดใด
*ไม้บรรทัด

6.จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้1. น้ำหนัก ความเร่ง การกระจัด เป็นปริมาณเวกเตอร์2. สนามแม่เหล็ก ความเร็ว พลังงาน เป็นปริมาณเวกเตอร์3. มวล ความยาว อุณหภูมิ เป็นปริมาณสเกลาร์คำตอบที่ถูกคือ
*ข้อ 1 และ 3

7.ระบบหน่วยระหว่างชาติ ( หน่วยเอสไอ ) ได้กำหนดหน่วยของมวลตามข้อใด และ 3
* กิโลกรัม

8.ข้อใดเขียนเป็นปริมาณ 150,000,000 เมตร ในรูปเลขยกกำลังได้ถูกต้อง
*1.5 x 108 เมตร

9.มวล 64 กิโลกรัม มีค่าเท่าใดในหน่วยมิลลิกรัม
*6.4 x 107 mg

10.ปริมาตร 27 ลูกบาศก์เซนติเมตร เท่ากับกี่ลูกบาศก์เมตร
*2.7 x 10-5 m3


พลังงานนิวเคลียร์

เป็นพลังงานรูปแบบหนึ่ง ที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ นิวเคลียร์ เป็นคำคุณศัพท์ของคำว่า นิวเคลียส ซึ่งเป็นแก่นกลางของอะตอมธาตุ ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคโปรตอน และนิวตรอน ซึ่งยึดกันได้ด้วยแรงของอนุภาคไพออน
พลังงานนิวเคลียร์ หมายถึง พลังงานไม่ว่าลักษณะใดๆก็ตาม ซึ่งเกิดจากนิวเคลียสอะตอมโดย
1.พลังงานนิวเคลียร์แบบฟิซชั่น (Fission) ซึ่งเกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียสธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม พลูโทเนียม เมื่อถูกชนด้วยนิวตรอนหรือโฟตอน
2.พลังงานนิวเคลียร์แบบฟิวชั่น (Fusion) เกิดจากการรวมตัวของนิวเคลียสธาตุเบา เช่น ไฮโดรเจน
3.พลังงานนิวเคลียร์ที่เกิดจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี (Radioactivity) ซึ่งให้รังสีต่างๆ ออกมา เช่น อัลฟา เบตา แกมมา และนิวตรอน เป็นต้น
4.พลังงานนิวเคลียร์ที่เกิดจากการเร่งอนุภาคที่มีประจุ (Particle Accelerator) เช่น อิเล็กตรอน โปรตอน ดิวทีรอน และอัลฟา เป็นต้น
พลังงานนิวเคลียร์ บางครั้งใช้แทนกันกับคำว่า พลังงานปรมาณู นอกจากนี้พลังงานนิวเคลียร์ยังครอบคลุมไปถึงพลังงานรังสีเอกซ์ด้วย (พ.ร.บ. พลังงานเพื่อสันติ ฉบับที่ 2 พ.ศ. 2508) พลังงานนิวเคลียร์ สามารถปลดปล่อยออกมาเป็นพลังงานหลายรูปแบบ เช่น พลังงานความร้อน รังสีแกมมา อนุภาคเบต้า อนุภาคอัลฟา อนุภาคนิวตรอน เป็นต้น

กัมมันตภาพรังสี

ในปี ค.ศ. 1896 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ชื่อ อองตวน อองรี แบ็กเกอแรล (Antoine Henri Becquerel, 1852-1908) ได้ค้นพบการแผ่รังสีของนิวเคลียสขึ้น จากการศึกษาเกี่ยวกับการแผ่รังสีฟิสิกส์นิวเคลียร์ต่อมาทำให้ทราบถึงธรรมชาติของธาตุ และสามารถนำเอาไปใช้ให้เป็นประโยชน์ได้มาก เช่น นำไปใช้เพื่อการบำบัดรักษามะเร็ง การทำ CT SCANNERS เป็นต้น
การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี
ธาตุกัมมันตรังสี (Radioactive Elements) หมายถึงนิวไคลด์หรือธาตุที่มีสภาพไม่เสถียร ซึ่งจะมีการสลายตัวของนิวเคลียสอยู่ตลอดเวลาทำให้กลายเป็น นิวไคลด์ ใหม่หรือธาตุ ในขณะเดียวกันก็สามารถปลดปล่อยรังสีได้
กัมมัตภาพรังสี (Radioactivity) เป็นปรากฎการณ์อย่างหนึ่งของสารที่มีสมบัติในการแผ่รังสีออกมาได้เอง กัมมันตภาพรังสี ที่แผ่ออกมามีอยู่ 3 ชนิดด้วยกัน คือ รังสีแอลฟา รังสีเบตา และรังสีแกมมา
โดยเมื่อนำสารกัมมันตรังสีใส่ลงในตะกั่วที่เจาะรูเอาไว้ให้รังสีออกทางช่องทางเดียวไป ผ่านสนามไฟฟ้า พบว่ารังสีหนึ่งจะเบนเข้าหาขั้วบวกคือรังสีเบตา อีกรังสีหนึ่งเบนเข้าหาขั้วลบคือรังสีแอลฟาหรืออนุภาคแอลฟา ส่วนอีกรังสีหนึ่งเป็นกลางทางไฟฟ้าจึงไม่ถูกดูดหรือผลักด้วยอำนาจแม่เหล็กหรืออำนาจนำไฟฟ้า ให้ชื่อรังสีนี้ว่า รังสีแกมมา
ก. รังสีแอลฟา (Alpha Ray) เกิดจากการสลายตัวของนิวเคลียสที่มีขนาดใหญ่และมีมวลมากเพื่อเปลี่ยนแปลงให้เป็นนิวเคลียสที่มีเสถียรภาพสูงขึ้น ซึ่งรังสีนี้ถูกปล่อยออกมาจากนิวเคลียสด้วยพลังงานต่าง ๆ กัน รังสีแอลฟาก็คือนิวเคลียสของฮีเลียม แทนด้วย มีประจุบวกมีขนาดเป็น 2 เท่าของประจุอิเล็กตรอน คือเท่ากับ +2e และมีนิวตรอน อีก 2 นิวตรอน (2n) มีมวลเท่ากับนิวเคลียสของฮีเลียมหรือประมาณ 7000 เท่าของอิเล็กตรอน เนื่องจากมีมวลมากจึงไม่ค่อยเกิดการเบี่ยงเบนง่ายนัก เมื่อวิ่งไปชนสิ่งกีดขวางต่าง ๆ เช่น ผิวหนัง แผ่นกระดาษ จะไม่สามารถผ่านทะลุไปได้ แต่จะถูกดูดซึมได้อย่างรวดเร็วแล้วจะถ่ายทอดพลังงานเกือบทั้งหมดออกไป ทำให้อิเล็กตรอนของอะตอมที่ถูกรังสีแอลฟาชนหลุดออกไป ทำให้เกิดกระบวนการที่เรียกว่า การแตกตัวเป็นไอออน
สมการการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีที่ให้รังสีแอลฟา


แบบทดสอบ กัมมันตภาพรังสีและพลังงานนิวเคลียร์

1.ใครค้นพบการแผ่รังสีของนิวเคลียส

* ก.อองตวน อองรี แบ็กเกอแรล

ข.ริชาร์ด ไฟน์แมน

ค.เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์

ง.อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์

2.กัมมันตภาพรังสี คืออะไร

ก.สลายตัวของนิวเคลียสที่มีขนาดใหญ่

ข.มีการสลายตัวของนิวเคลียสอยู่ตลอดเวลา

*ค.ปรากฏการณ์ที่ธาตุแผ่รังสีได้เอง

ง.ปรากฏการณ์ที่ธาตุต้องใช้รังสีอื่นช่วยในการแผ่รังสี

3.รังสีแอลฟา (Alpha Ray) เกิดจากอะไร

ก.เกิดจากการสลายตัวของอะตอม

ข.เกิดจากการสลายตัวของอะตอมและนิวเคลียส

ค.เกิดจากการสลายตัวของอะตอมที่มีขนาดใหญ่

*ง.เกิดจากการสลายตัวของนิวเคลียสที่มีขนาดใหญ่

4.รังสีใดมีอำนาจทะลุผ่านสูงที่สุดเรียงตามลำดับ

ก.แอลฟา บีตา แกมมา

*ข.แกมมา บีตา แอลฟา

ค.แกมมา แอลฟา บีตา

ง.บีตา แกมมา แอลฟา

5.รังสีใดไม่เบี่ยงเบนในสนามแม่เหล็ก

*ก.รังสีแกมมา

ข.รังสีแอลฟา

ค.รังสีบีตา

ง.รังอัลตราไวโอเลต

6.ลิวคิปปุส แห่งมิเลตุส และเดโมไครตุส แห่งอับเดรา ได้ลงความเห็นเกี่ยวกับนิวเเคลียสว่าอย่างไร

ก.สสารต้องมีปริมาณเพิ่มขึ้น

ข.สสารทุกตัวต้องขึ้นอยู่กับสถานะ

*ค.สสารใด ๆ ก็ตาม จะต้องมีขนาดจำกัด

ง.สสารใดๆก็ตามไม่จำเป็นต้องมีขนาดจำกัด

7.รังสีชนิดใดใช้รักษาโรคมะเร็ง

ก.รังสีแอลฟา

*ข.รังสีแกมมา

ค.รังสีบีตา

ง.รังสีนิวตรอน

8.รูปแบบของพลังงานนิวเคลียร์สามารถถูกจัดแบ่งออกได้กี่ประเภท

ก.1 ประเภท

ข.2 ประเภท

* ค.3 ประเภท

ง.4 ประเภท

9.พลังงานนิวเคลียร์ที่ถูกปลดปล่อยออกมาในลักษณะเฉียบพลันจะมีปฏิกิริยาอย่างไร

ก.จะค่อยๆเพิ่มขึ้น

ข.จะค่อยๆลดลง

ค.จะลดลงอย่างรวดเร็ว

*ง.จะเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว

10.คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของไอโซโทปรังสีคือ อะไร

*ก.อัตราการสลายตัวด้วยค่าคงตัว

ข.ไอโซโทปที่มีโครงสร้างปรมาณูไม่คงตัว

ค.อัตรากานสลายตัวจะค่อยๆเพิ่มขึ้น

ง.อัตราการสลายตัวจะค่อยๆลดลง