กิจกรรม 31-4 กุมภาพันธ์ 2554




ตอบ  4. 25 s
สืบค้นข้อมูล
S = Vt นี่คือสูตรตายตัวแล้วคับ
S คือระยะทาง
V คืออัตราเร็ว
t คือ เวลา




ตอบ 1. T2 เป็นปฎิภาคโดยตรงกับ L


สืบค้นข้อมูล
ค่าสามารถปรับเปลี่ยนได้ภายในขอบเขตที่กำหนด คือ ความยาวของเส้นเชือก ความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วง มวล และแอมปลิจูดของการแกว่ง


จากเว็บ http://www.northeducation.ac.th/elearning/ed_sc30/chap05/sc5130.html




ตอบ 4.สนามไฟฟ้าที่ A มีค่าเท่ากับสนามแม่เหล็ก B
สืบค้นข้อมูล คือปริมาณที่บ่งบอกจำนวนครั้งที่เหตุการณ์เกิดขึ้นในเวลาหนึ่ง การวัดความถี่สมมารถทำได้โดยช่วงระยะเวลาหนึ่ง นับจำนวนครั้งที่เหตุการณ์เกิดขึ้น








ตอบข้อ1.2.5Hz
อธิบาย ความ ถี่ (อังกฤษ: frequency) คือปริมาณที่บ่งบอกจำนวนครั้งที่เหตุการณ์เกิดขึ้นในเวลาหนึ่ง การวัดความถี่สามารถทำได้โดยกำหนดช่วงเวลาคงที่ค่าหนึ่ง นับจำนวนครั้งที่เหตุการณ์เกิดขึ้น นำจำนวนครั้งหารด้วยระยะเวลา และ คาบ เป็นส่วนกลับของความถี่ หมายถึงเวลาที่ใช้ไปในการเคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบ
ในระบบหน่วย SI หน่วยวัดความถี่คือเฮิรตซ์ (hertz) ซึ่งมาจากชื่อของนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ Heinrich Rudolf Hertz เหตุการณ์ที่มีความถี่หนึ่งเฮิรตซ์หมายถึงเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นหนึ่งครั้ง ทุกหนึ่งวินาที หน่วยอื่นๆ ที่นิยมใช้กับความถี่ได้แก่: รอบต่อวินาที หรือ รอบต่อนาที (rpm) (revolutions per minute) อัตราการเต้นของหัวใจใช้หน่วยวัดเป็นจำนวนครั้งต่อนาที
อีกหนึ่งวิธีที่ใช้วัดความถี่ของเหตุการณ์คือ การวัดระยะเวลาระหว่างการเกิดขึ้นแต่ละครั้ง (คาบ) ของเหตุการณ์นั้นๆ และคำนวณความถี่จากส่วนกลับของคาบเวลา:
เมื่อ T คือคาบ
ที่มา
http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%84%E0%B8%A7%E0%B8%B2%E0%B8%A1%E0%B8%96%E0%B8%B5%E0%B9%88




ตอบ 2. ความยาวคลื่นในน้ำลึกมากกว่าความยาวคลื่นในน้ำตื้น
สืบค้นข้อมูล  
คือสมบัติการหักเหนั่นเองครับดังนี้  (เมื่อ คลื่นเคลื่อนผ่านตัวกลางต่างชนิดกันจะทำให้ความเร็วของคลื่นและความยาวคลื่น เปลี่ยนแปลงแต่ความถี่คงเดิม โดยพบว่าคลื่นเคลื่อนที่ในทิศไม่ตั้งฉากกับรอยต่อของตัวกลางโดยความเร็ว คลื่น ความยาวคลื่นเปลี่ยน)   แล้วเราลองมาวิเคราะห์แต่ละข้อ
ก. อัตราเร็วคลื่นในน้ำลึกน้อยกว่าอัตราเร็วคลื่นในน้ำตื้น (น้ำลึกมีความหนาแน่นมากกว่าดังนั้นตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่าย่อมมี อัตราเร็วในตัวกลางมากกว่าครับ) ดังนั้นข้อนี้ผิด ข.ความยาวคลื่นในน้ำลึกมากกว่าความยาวในน้ำตื้น (จากความหมายของการหักเห และตามสมการ v=λf เมื่อความถี่คงที่ น้ำลึกจะมี อัตราเร็วกว่าน้ำตื้นดังนั้นความยาวคลื่นน้ำลึกย่อมยาวกว่าน้ำตื้น)


ตอบ 3. 4.0 m/s
สืบค้นข้อมูล
หากต้องการเพิ่มอัตราเร็วในการวิ่งก็ต้องหา วิธีเพิ่มความถี่ในการก้าวและความยาวของก้าว ตัวอย่างเช่น นักวิ่งระยะสั้นคนหนึ่งมีความถี่ในการวิ่งโดยเฉลี่ยวินาทีละ 4.6 ก้าว ความยาวของก้าวโดยเฉลี่ยคือ 1.8 เมตร ดังนั้นอัตราเร็วโดยเฉลี่ยจึงเท่ากับ 8.28 เมตร/วินาที หากเป็นการวิ่งระยะ 100 เมตร อัตราเร็วดังกล่าวต้องใช้เวลา 12.1 วินาที
จากเว็บ http://www.thairunning.com/force_run.htm


ตอบข้อ2. 65 km
สืบค้นข้อมูล
การ กระจัด หรือการขจัด ในทางฟิสิกส์ หมายถึงระยะห่างของการเคลื่อนที่จากจุดเริ่มต้นไปยังจุดสุดท้ายโดยจะมี ลักษณะเป็นเส้นตรง ซึ่งจะเป็นระยะทางที่สั้นที่สุดระหว่างจุดสองจุดใด ๆ ในขณะที่เราเคลื่อนที่ เราจะเปลี่ยนตำแหน่งที่อยู่ตลอดแนว เช่น ขณะเราขับรถยนต์ไปตามท้องถนน เราจะเคลื่อนที่ผ่านถนน ถนนอาจเป็นทางตรง ทางโค้ง หรือหักเป็นมุมฉาก ระยะทางที่รถเคลื่อนที่อาจเป็นระยะทางตามตัวเลขที่ราบของการเคลื่อนที่ แต่หากบางครั้งเราจะพบว่า จุดปลายทางที่เราเดินทางห่างจากจุดต้นทางในแนวเส้นตรง หรือในแนวสายตาไม่มากนัก

ระยะทาง (distance) คือ ความยาวตามเส้นทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปได้ทั้งหมด เป็นปริมาณสเกลาร์ คือ มีแต่ขนาดอย่างเดียว มีหน่วยเป็นเมตร โดยทั่วไปเราใช้สัญลักษณ์ S

การกระจัด (displacement) คือ เส้นตรงที่เชื่อมโยงระหว่างจุดเริ่มต้น และจุดสุดท้ายของการเคลื่อนที่เป็นปริมาณเวกเตอร์ คือ ต้องคำนึงถึงทิศทางด้วย มีหน่วยเป็นเมตร โดยทั่วไปเขียนแบบเว็กเตอร์เป็น S
ตอบ 3. 08.30 น.
สืบค้นข้อมูล
 เป็น ปริมาณสเกลาร์ที่มีมิติเป็นระยะทาง/เวลา ปริมาณเวกเตอร์ที่เทียบเท่ากับอัตราเร็วคือความเร็ว อัตราเร็ววัดในหน่วยเชิงกายภาพเดียวกับความเร็ว แต่อัตราเร็วไม่มีองค์ประกอบของทิศทางแบบที่ความเร็วมี อัตราเร็วจึงเป็นองค์ประกอบส่วนที่เป็นขนาดของความเร็ว

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

สืบค้นข้อมูล http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%9B%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%88%E0%B8%B8%E0%B9%84%E0%B8%9F%E0%B8%9F%E0%B9%89%E0%B8%B2


ตอบ 2. ความเร็วเพิ่มขึ้นอย่างสม่ำเสมอ
สืบค้นข้อมูล
การ เคลื่อนที่แนวตรง เป็นการเคลื่อนที่ที่ไม่เปลี่ยนทิศของวัตถุ เช่น การเคลื่อนที่ของรถยนต์บนถนนตรง การเคลื่อนที่ของผลมะม่างที่ร่วงลงสู่พื้น การเคลื่อนที่แนวตรง แบ่งได้เป็น 2 กรณี คือ การเคลื่อนแนวตรงตามแนวราบ และกรเคลื่อนที่แนวตรงตามแนวดิ่ง

1. การเคลื่อนที่ในแนวระดับ
เมื่อต้องการแก้ปัญหาโจทย์คำนวณเกี่ยวกับการเคลื่อนที่แนวตรง ตามแนวระดับ สามารถกระทำไ้ด้ดังนี้
1.1 เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ตามแนวระดับด้วยความเร็วคงที่ สามารถคำนวณได้ โดยใช้สมการ
S = vt เมื่อ S คือ ระยะทางในการเคลื่อนที่
v คือ ความเร็วของวัตถุ
t คือ เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่
ตัวอย่าง
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
1.2 เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ตามแนวระดับด้วยความเร่งคงที่
เมื่อพิจารณาวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงที่ a และเคลื่อนที่ออกไปด้วยความเร็วต้น u ที่เวลา t=0 และมีความเร็วสุดท้าย v ที่เวลา t เราสามารถคำนวณเกี่ยวกับการเคลื่อนที่แนวตรงตามแนวระดับด้วยความเร่งคงที่ โดยมีสมการหรือสูตรที่ใช้ในการคำนวน 4 สูตรดังนี้
1. v = u + at เมื่อ u = ความเร็วต้น
2. s = v = ความเร็วปลาย
3. s = ut + at a = ความเร่ง
4. v = u + 2as t = เวลา
s = การกระจัด
ข้อควรจำ
1. ทิศของ u เป็นบวกเสมอ ปริมาณใดที่มีทิศตรงข้ามกับ u จะมีเครื่องหมายเป็น ลบ
2. การกระจัดต้องวัดจากจุดเริ่มต้นและพิจารณาประกอบทิศของ u ด้วย
ตัวอย่าง
เมื่อวัตถุเคลื่อนที่จากจุดหยุดนิ่ง ไปในแนวเส้นตรงด้วยความเร่งคงที่ ได้ระยะทาง 10 เมตร ในเวลา 1 วินาที จงหาว่าวัตถุมีความเร่งเท่าใด
แนวคิด วิเคราะห์โจทย์ว่า โจทย์ให้ปริมาณใดมาบ้าง
จากโจทย์ u = 0 เพราะจากจุดหยุดนิ่ง
s = 10
t = 1
a = ?
เลือกสูตรที่สุดคล้องกับปริมาณที่รู้ค่า และปริมาณที่ต้องการทราบ
จะได้สูตร s = ut + at
แทนค่าปริมาณที่ทราบค่า 10 = (0 x 1) + a(1)
10 = 0 + a1
แก้สมการ จะได้ a = 10 x 2
a = 20 m/s ตอบ
2.การเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง
2.1 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
1. v = u + gt เมื่อ u = ความเร็วต้น
2. s = v = ความเร็วปลาย
3. s = ut + gt g = ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก มีค่า= 10 m/s
4. v = u + 2gs t = เวลา
s = การกระจัด
ข้อควรจำ
1. กำหนดให้ทิศของ u เป็น บวกเสมอ ปริมาณใดที่มีทิศตรงข้ามกับ u ให้เป็น ลบ
2. เครื่องหมายของ g
- วัตถุเคลื่อนที่ขึ้น ค่า g เป็นลบ
- วัตถุเคลื่อนที่ลง ค่า g เป็นบวก
3. ปล่อยวัตถุให้ตกลงมา แสดงว่า u=0 ถ้่าขว้างวัตถุ แสดงว่า u0
4. เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ขึ้นไปถึงจุดสูงสุด แสดงว่า v=0
5. เมื่อปล่อยวัตถุบนวัตถุที่กำัลังเคลื่อนที่อยู่ เช่น ปล่อยก้อนหินอยู่บนรถ ขณะรถกำลังเคลื่อนที่ ก้อนหินจะมีความเร็วต้น เท่ากับความเร็วของรถ
6. เมื่อโยนวัตถุขึ้นไปตรง ๆ ในอากาศแล้วตกลงมา ถ้าจุดตกอยู่ต่ำกว่าระดับของจุดปล่อย ค่า s จะเป็นลบ
ตัวอย่างการคำนวณ
ปล่อยก้อนหินจากหน้าผา เมื่อเวลาผ่านไป 2 วินาที ก้อนหินจึงตกกระทบพื้น จงหาว่าหน้าผาสูงกี่เมตร
แนวคิด วิเคราะห์โจทย์ว่า โจทย์ให้ปริมาณใดมาบ้าง
จากโจทย์ u = 0 เพราะปล่อยจากจุดหยุดนิ่ง
s = ?
t = 2
g = 10
เลือกสูตรที่สุดคล้องกับปริมาณที่รู้ค่า และปริมาณที่ต้องการทราบ
จะได้สูตร s = ut + gt
แทนค่าปริมาณที่ทราบค่า s = (0 x 2) + x 10 x(2)
s = 0 + x 10 x 4
=
s = 20 m ตอบ

ตอบ 1. 0.5 s
สืบค้นข้อมูล
โจทย์ให้ ความเร็วต้น คือ u = 4.9 m/s
ณ จุดสูงสุดเรารู้ค่าของความเร็วปลาย คือ v = 0 m/s ค่าของความเร่งคือค่าของ g มีค่าเป็นลบเนื่องจากเคลื่อนที่ตรงข้ามกับ u มีค่า g = - 10 m/s2 โจทย์ต้องการหาค่าของ เวลาคือค่าของ t
เพราะฉะนั้นสิ่งที่เรารู้          u = 4.9 m/s , v = 0 m/s , g = -10 m/s2 , t = ? s เราสารมารถใช้ สูตร                 v = u + gt จะได้                  0 = 4.9 + (-10)t t = 0.49 s ดังนั้นคำตอบคือข้อ ก. 0.5 วินาที

ตอบ 3. มีค่าเท่ากับอัตราเร็วแนวราบเมื่อเริ่มเคลื่อนที่
สืบค้นข้อมูล
การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์         
คือ การเคลื่อนที่ในแนวโค้งพาราโบลา ซึ่งเกิดจากวัตถุได้รับความเร็วใน 2 แนวพร้อมกัน คือ ความเร็วในแนวราบและความเร็วในแนวดิ่ง ตัวอย่างของการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์  ได้แก่ ดอกไม้ไฟ น้ำพุ การเคลื่อนที่ของลูกบอลที่ถูกเตะขึ้นจากพื้น การเคลื่อนที่ของนักกระโดดไกล  
กาลิเลโอ ป็น คนแรกที่อธิบายการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ได้อย่างละเอียด เขาได้อธิบายว่าถ้าจะศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุแบบโพรเจกไทด์ได้อย่าง ละเอียดนั้น ต้องแยกศึกษาส่วนประกอบในแนวราบ และ ในแนวดิ่งอย่างอิสระไม่เกี่ยวข้องกัน

 
นสมัย กรีกโบราณเชื่อตามทฤษฎีของอริสโตเติลที่ว่าถ้ายิงวัตถุจากปืนใหญ่ (ดังรูป) วัตถุจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงตามแนวที่ยิง และวัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่ให้จนกระทั่งความเร็วนั้นค่อย ๆ ลดลง จนเป็นศูนย์ แล้ววัตถุจะตกลงมาอย่างรวดเร็วที่ตำแหน่งนั้น
 
 

ต่อมาจากการสังเกตอย่างละเอียดของ Niccolo Tartaglia พบว่าอันที่จริงแล้วการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์นั้น แนวการเคลื่อนที่เป็นรูปโค้ง ในขณะนั้นไม่มีใครสามารถอธิบายได้ว่าเป็นเพราะอะไร ต่อมากาลิเลโอได้ อธิบายว่า การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ เป็นการเคลื่อนที่ที่ประกอบด้วยการเคลื่อนที่ในสองแนวไม่ใช่แนวเดียว โดยในแนวดิ่งจะมีแรงเนื่องจากแรงดึงดูดของโลกกระทำต่อวัตถุให้เคลื่อนที่ลง ด้วยความเร่ง     และในเวลาเดียวกับที่วัตถุถูกดึงลง โพรเจกไทล์ก้ยังคงเคลื่อนที่ตรงในแนวราบด้วย ( หลักความเฉื่อยของกาลิเลโอ Galilao's pricipal Inertia ) เขาแสดงให้เห็นว่า โพรเจกไทล์นั้นได้ จะประกอบด้วยการเคลื่อนที่ 2 แนว พร้อม ๆกัน โดยในแต่ละแนวนั้นจะเคลื่อนที่อย่างอิสระไม่เกี่ยวข้องกัน    และยังพบว่าเส้นทางการเคลื่อนที่ของโพรเจกไทล์จะเป็นรูปเรขาคณิต ที่เรียกว่า "พาราโบลา"
 พิจารณาในแนวดิ่ง
ใน กรณีที่เราไม่คิดแรงต้านทานของอากาศ  วัตถุทุกชนิดที่อยู่บนโลกนี้ถ้าปล่อยจากที่สูงระดับเดียวกัน  วัตถุจะตกถึงพื้นในเวลาเท่ากัน   โดยไม่ขึ้นอยู่กับขนาด หรือน้ำหนักของวัตถุ (ดังรูป)
  
 

พิจารณาในแนวดิ่งและในแนวการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์
พิจารณา วัตถุ 2 ก้อนที่ตกจากที่ระดับเดียวกัน โดยก้อนแรกปล่อยให้เคลื่อนที่ลงในแนวดิ่งอิสระ ก้อนที่ สอง เคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ จะเห็นว่าวัตถุทั้งสองจะตกถึงพื้นดินพร้อมกัน (ดังรูป)

 
พิจารณาการเคลื่อนในแนวดิ่ง แนวราบ และในแนวโพรเจกไทล์   
พิจารณา การเคลื่อนที่ของวัตถุที่ มีการเคลื่อนที่ 3 แนวพร้อมกัน คือ การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งอิสระ  การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์  และการเคลื่อนที่ในแนวราบ   จะเห็นว่าวัตถุจะตกถึงพื้นพร้อมกัน  นั่นคือเวลาที่ใช้จะเท่ากันทุกแนว (ดังรูป)


ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น