151 กิจกรรม การเลือกใช้สารอย่างปลอดภัย ตอนที่ 1 ให้ผู้เรียนส ารวจสารที่ใช้ในชีวิตประจ าวันมาคนละ 5 ชนิด และบันทึกผล ชื่อสาร ประเภท วิธีใช้ 1. 2. 3. 4. 5. 2.จงบอกวธิีการใชส้ารอยา่งปลอดภยัมาอยา่งนอ้ย 3 ข้อ 1…………………………………………………………………………………………………. 2…………………………………………………………………………………………………. 3…………………………………………………………………………………………………. 3.สารที่ใชใ้นชีวติประจา วนัส่งผลกระทบกบัมนุษยแ์ละสิ่งแวดลอ้มอยา่งไรบ้าง 1…………………………………………………………………………………………………. 2…………………………………………………………………………………………………. 3………………………………………………………………………………………………….
152 บทที่ 10 แรงและการเคลื่อนที่ของแรง สาระส าคัญ ความหมาย ประเภทของแรง แรงที่เกิดข้ึนจากการทา งานของแรง ความดัน แรงลอยตัว แรงดึงดูดของโลก แรงเสียดทาน การน าแรงและการเคลื่อนที่ของแรงไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจ าวัน ผลการเรียนรู้ทคี่าดหวงั 1. อธิบายความหมาย ประเภทของแรงผลที่เกิดจากการกระทา ของแรงความดนัแรงลอยตวั แรงดึงดูดของโลก และแรงเสียดทานได้ 2. สามารถน าแรง และการเคลื่อนที่ของแรงไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจ าวันได้ ขอบข่ายเนื้อหา เรื่องที่ 1แรงและการเคลื่อนที่ของแรง เรื่องที่ 2ความดัน เรื่องที่ 3แรงดึงดูดของโลกความหมาย ประโยชน์ และโทษของแรงดึงดูดของโลก
153 เรื่องที่ 1 แรงและการเคลื่อนที่ของแรง แรง หมายถึง อา นาจภายนอกที่สามารถทา ให้วตัถุเปลี่ยนสถานะได้เช่น ทา ให้วตัถุที่อยู่นิ่ง เคลื่อนที่ไป ทา ใหว้ตัถุที่เคลื่อนที่อยแู่ลว้เคลื่อนที่เร็วหรือชา้ลง ท าให้วัตถุมีการเปลี่ยนทิศตลอดจนท าให้ วัตถุมีการเปลี่ยนขนาดหรือรูปทรงไปจากเดิมได้ แรงเป็ นปริมาณเวกเตอร์ที่มีท้งัขนาดและทิศทาง การ รวมหรือหกัลา้งกนัของแรงจึงตอ้งเป็นไปตามแบบเวกเตอร์ ประเภทของแรงแรงมีหลายประเภท ไดแ้ก่แรงยอ่ยแรงลัพธ์แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาแรง ขนาน แรงคู่ควบ แรงตึงแรงสู่ศูนยก์ลางแรงต้าน แรงเสียดทาน แรงเสียดทาน หมายถึงแรงที่เกิดจากการเสียดสีระหวา่งผิววตัถุที่มีการเคลื่อนที่หรือพยายามที่ จะเคลื่อนที่แรงเสียดทานเป็นแรงตา้นการเคลื่อนที่ของวตัถุมีทิศทางตรงขา้มกบัทิศทางการเคลื่อนที่ เสมอ แรงเสียดทานมี 2 ชนิด คือ 1. แรงเสียดทานสถิต คือแรงเสียดทานที่เกิดข้ึนขณะวตัถุเริ่มเคลื่อนที่ 2. แรงเสียดทานจลน์คือแรงเสียดทานที่เกิดข้ึนขณะที่วตัถุเคลื่อนที่ ปัจจัยที่มีผลต่อแรงเสียดทาน 1. น้า หนกัของวตัถุคือวตัถุที่มีน้า หนกักดทบัลงบนพ้ืนผวิมากจะมีแรงเสียดทานมากกวา่วตัถุที่ มีน้า หนกักดทบัลงบนพ้ืนผวินอ้ย 2. พ้ืนผวิสัมผสัผวิสัมผสัที่เรียบจะเกิดแรงเสียดทานนอ้ยกวา่ผวิสัมผสัที่ขรุขระ ประโยชน์ของแรงเสียดทาน 1. ป้องกนัการเกิดอุบตัิเหตุทางรถยนต์ 2. ป้องกนัการหกลม้จากรองเทา้ โทษของแรงเสียดทาน ถา้ลอ้รถยนตก์บัพ้ืนถนนมีแรงเสียดทานมากรถยนต์จะแล่นช้า ตอ้งใช้น้า มนัเช้ือเพลิงมากข้ึน เพื่อให้รถยนต์มีพลังงานมากพอที่จะเอาชนะแรงเสียดทาน การเคลื่อนตูข้นาดใหญ่ถา้ใช้วิธีผลกัตูป้รากฏว่าตูเ้คลื่อนที่ยากเพราะเกิดแรงเสียดทานจะตอ้ง ออกแรงผลกัมากข้ึนหรือลดแรงเสียดทาน โดยใชผ้า้รองขาตูท้ี่ดว้ยความเร็วคงที่ แรงดึงดูดของโลก หรือแรงดึงดูดโน้มถ่วง (Gravitational force)ของโลกเป็นพลงังานที่เกิด จากมวลสาร ซ่ึงประกอบข้ึนมาเป็นโลกเป็นแรงที่จะเกิดข้ึนเสมอกบัสสารทุกชนิด ไม่ว่าจะเล็กจิ๋วถึง ระดบัอะตอม หรือใหญ่ระดบั โลกระดบักาแล๊กซีนนั่คือ สสารทุกชนิดหรือมวลสารทุกชนิดจะมีแรง ดึงดูดซ่ึงกนัและกนัเสมอ ดงัเช่นแรงดึงดูดของโลกที่กระทา ต่อมนุษยบ์นโลก แรงลอยตัว คือแรงลพัธ์ที่ของไหลกระทา ต่อผิวของวตัถุที่จมบางส่วนหรือจมท้งัชิ้นวตัถุซ่ึง เป็นแรงปฏิกิริยาโตต้อบในทิศทางข้ึนเพื่อให้เกิดความสมดุลกบัการที่วตัถุมีน้า หนกัพยายามจมลงอนั
154 เนื่องมาจากแรงโน้มถ่วงของโลก ขนาดของแรงลอยตวัมีค่าเท่ากบัน้า หนกัของของไหลที่มีปริมาตร เท่ากบัวตัถุส่วนที่จม ซ่ึงสามารถพิสูจน์ได้โดยพิจารณาวัตถุที่จมในของไหล แรงลอยตัวจะเท่ากบัน า้หนักของของเหลวทถีู่กแทนที่ ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับแรงลอยตัวได้แก่ 1. ชนิดของวตัถุวตัถุจะมีความหนาแน่นแตกต่างกนัออกไปยงิ่วตัถุมีความหนาแน่นมากก็ยงิ่ จมลงไปในของเหลวมากยงิ่ข้ึน 2. ชนิดของของเหลว ยงิ่ของเหลวมีความหนาแน่นมากก็จะทา ใหแ้รงลอยตวัมีขนาดมากข้ึนดว้ย 3. ขนาดของวตัถุ จะส่งผลต่อปริมาตรที่จมลงไปในของเหลวเมื่อปริมาตรที่จมลงไปใน ของเหลวมากก็จะทา ใหแ้รงลอยตวัมีขนาดมากข้ึนอีกดว้ย ประโยชน์ของแรงลอยตัว ใช้ในการประกอบเรือไม่ใหจ้มน้า แรงดึงดูดของโลก ความหมาย ประโยชน์และโทษของแรงดึงดูดของโลก แรงที่กระทา ต่อวตัถุ(Force of Gravitation) หมายถึงแรงดึงดูดระหวา่งมวลของโลกกบัวตัถุบน โลกช่วยทา ใหทุ้กสิ่งตอ้งตรึงตวัติดอยกู่บัผวิโลกโดยมีจุดศูนยถ์ ่วงต้งัฉากกบัผวิโลกอยเู่สมอ การค้นพบกฎแรงดึงดูดของโลก(Law of Gravitation) นิวตนั ได้คน้พบทฤษฎีโดยบงัเอิญ เหตุการณ์เกิดข้ึนในวนัหน่ึงขณะที่นิวตนักา ลงันั่งดูดวง จนัทร์แลว้ก็เกิดความสงสัยว่าทา ไมดวงจนัทร์จึงตอ้งหมุนรอบโลกในระหว่างที่เขากา ลงันงั่มองดวง จนัทร์อยเู่พลิน ๆ ก็ไดย้นิเสียงแอปเปิ้ลตกลงพ้ืน เมื่อนิวตนัเห็นเช่นน้นัก็ให้เกิดความสงสัยวา่ทา ไมวตัถุ ต่าง ๆ จึงตอ้งตกลงสู่พ้ืนดินเสมอทา ไมไม่ลอยข้ึนฟ้าบา้ง ซ่ึงนิวตนัคิดวา่ตอ้งมีแรงอะไรสักอยา่งที่ทา ให้ แอปเปิ้ลตกลงพ้ืนดิน จากความสงสัยขอ้น้ีเอง นิวตนัจึงเริ่มการทดลองเกี่ยวกบัแรงโน้มถ่วงของโลก การทดลองคร้ังแรกของนิวตัน คือ การนา กอ้นหินมาผูกเชือกจากน้นัก็แกวง่ ไปรอบ ๆ ตัว นิวตันสรุป จากการทดลองคร้ังน้ีวา่เชือกเป็นตวัการส าคญัที่ทา ให้กอ้นหินแกวง่ ไปมารอบ ๆ ไม่หลุดลอยไป ดงัน้นั สาเหตุที่โลก ดาวเคราะห์ตอ้งหมุนรอบดวงอาทิตยแ์ละดวงจนัทร์ตอ้งหมุนรอบโลก ตอ้งเกิดจากแรง ดึงดูดที่ดวงอาทิตย์ที่มีต่อโลก และดาวเคราะห์และแรงดึงดูดของโลกที่ส่งผลต่อดวงจนัทร์รวมถึง สาเหตุที่แอปเปิ้ลตกลงพ้ืนดินดว้ยก็เกิดจากแรงดึงดูดของโลก ประโยชน์ของแรงดึงดูด ท้งัประโยชน์โดยตรงและประโยชน์โดยออ้ม เช่น 1. แรงดึงดูดของโลกทา ให้วตัถุต่าง ๆ บนพ้ืนโลกไม่หลุดลอยออกไปจากโลก โดยเฉพาะ บรรยากาศที่ห่อหุม้โลกไม่ใหล้อยไปในอวกาศจึงทา ใหม้นุษยด์า รงชีวติอยไู่ด้ 2. แรงดึงดูดของโลกทา ใหน้ ้า ฝนตกลงสู่พ้ืนดิน ใหค้วามชุ่มชื่นแก่สิ่งมีชีวติบนพ้ืนโลก 3. แรงดึงดูดของโลกทา ให้น้า ไหลลงจากที่สูงลงสู่ที่ต่า ทา ให้เกิดน้า ตก น้า ในแม่น้า ไหลลง ทะเลคนเราก็อาศยัประโยชน์จากการไหลของน้า อยา่งมากมาย เช่น การสร้างเขื่อนแปลงพลงังานน้า มา เป็ นพลังงานไฟฟ้ า เป็ นต้น
155 เมื่อแรงถูกกระทา กบัวตัถุหน่ึงวตัถุน้นัสามารถไดร้ับผลกระทบ 3 ประเภทดงัน้ี 1. วตัถุที่อยนู่ ิ่งอาจเริ่มเคลื่อนที่ 2. ความเร็วของวตัถุที่กา ลงัเคลื่อนที่อยเู่ปลี่ยนแปลงไป 3. ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุอาจเปลี่ยนแปลงไป กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน มีด้วยกัน 3 ข้อ 1. วตัถุจะหยดุนิ่งหรือเคลื่อนที่ดว้ยความเร็วและทิศทางคงที่ไดต้่อเนื่องเมื่อผลรวมของแรง (แรงลพัธ์) ที่กระทา ต่อวตัถุเท่ากบัศูนย์ 2. เมื่อมีแรงลพัธ์ที่ไม่เป็นศูนยม์ากระทา ต่อวตัถุจะทา ใหว้ตัถุที่มีมวลเกิดการเคลื่อนที่ดว้ย ความเร่ง โดยขนาดของแรงจะเท่ากบัมวลคูณความเร่ง 3. ทุกแรงกิริยายอ่มมีแรงปฏิกิริยาที่มีขนาดเท่ากนัแต่ทิศทางตรงกนัขา้มเสมอ แรงโนม้ถ่วงของโลกมีประโยชน์มากมายมหาศาลเพียงแค่คิดวา่หากโลกน้ีไม่มีแรงโนม้ถ่วงอีก แลว้จะเกิดอะไรข้ึน แทบจะกล่าวไดว้า่สิ่งต่าง ๆ ท้งัหลายแมแ้ต่โลกเองตอ้งสูญสลายท้งัหมด มนุษยใ์ช้ ประโยชน์มากมายจากแรงโนม้ถ่วงของโลก ท้งัประโยชน์โดยตรงและประโยชน์โดยออ้ม เช่น 1. แรงโนม้ถ่วงของโลกทา ใหว้ตัถุต่าง ๆ บนพ้ืนโลกไม่หลุดลอยออกไปจากโลกโดยเฉพาะ บรรยากาศที่ห่อหุม้โลกไม่ใหล้อยไปในอวกาศจึงทา ให้มนุษยด์า รงชีวติอยไู่ด้ 2. แรงโนม้ถ่วงของโลกทา ใหน้ ้า ฝนตกลงสู่พ้ืนดิน ใหค้วามชุ่มชื่นแก่สิ่งมีชีวติบนพ้ืนโลก 3. แรงโนม้ถ่วงของโลกทา ใหน้ ้า ไหลลงจากที่สูงลงสู่ที่ต่า ทา ใหเ้กิดน้า ตก น้า ในแม่น้า ไหลลง ทะเลคนเราก็อาศยัประโยชน์จากการไหลของน้า อยา่งมากมายเช่น การสร้างเขื่อนแปลงพลงังานน้า มา เป็ นพลังงานไฟฟ้ า เป็ นต้น 4. แรงโนม้ถ่วงของโลกทา ใหเ้ราทราบน้า หนกัของสิ่งต่าง ๆ 5. แรงโนม้ถ่วงของโลกทา ใหผ้า้แหง้เร็วข้ึน ในขณะที่เราตากผา้นอกจากแสงแดดจะช่วยให้ น้า ระเหยออกไปจากผา้แลว้แรงโนม้ถ่วงยงัช่วยดึงหยดน้า ออกจากผา้ให้ตกลงพ้ืนอีกด้วย
156 กิจกรรม ใหผ้เู้รียนศึกษาคน้ควา้หาความหมาย พร้อมยกตวัอยา่งประเภทของแรงต่อไปน้ี 1. แรงยอ่ย 2. แรงลัพธ์ 3. แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา 4. แรงขนาน 5. แรงคู่ควบ 6. แรงตึง 7. แรงสู่ศูนยก์ลาง 8. แรงต้าน
157 เรื่องที่ 2 ความดัน ความหมาย ความดัน หมายถึง แรง (force; F) ต่อ หน่วยพ้ืนที่ (area; A) ในระบบ SI ความดนัมีหน่วยเป็น ปาสคาล(Pa) หรือ นิวตนัต่อตารางเมตร( ) หรือ กิโลกรัมต่อเมตรต่อวนิาทีกา ลงัสอง ( ) ส่วนความดนั ในหน่วย มิลลิเมตรปรอท (mmHg) ซึ่ง 760 mmHg = 101325 Pascal หรือ 1 atm = 101325 Pa = 101.325 แรงดนัหรือความดนัของอากาศที่กระทา ต่อพ้ืนผวิโลกเรียกวา่ ความดันบรรยากาศ ซึ่งเป็ นที่ ทราบกนัดีวา่ของเหลวก็มีความดนัซ่ึงความดนัของของเหลวข้ึนอยกู่บั ปัจจยั 3 ประการ คือความลึก หรือความสูงความหนาแน่นของของเหลวและแรงโนม้ถ่วงของโลก วิธีการวัดความดันบรรยากาศอาจทา ไดโ้ดยใชเ้ครื่องมือที่เรียกวา่ บารอมิเตอร์(barometer)ผู้ ประดิษฐ์บารอมิเตอร์เครื่องแรกของโลกคือนักคณิตศาสตร์ชาวอิตาลี ชื่อ ทอร์ริเชลลีในปี ค.ศ. 1643 เครื่องมือประกอบดว้ยอ่างที่เติมสารปรอท และหลอดแกว้ขา้งในบรรจุดว้ยปรอทให้เต็มแลว้คว่า หลอดแกว้ลงในอ่างปรอท ดงัรูปดา้นล่าง (ปรอทเป็ นธาตุอีกชนิดหนึ่งที่มีสถานะเป็ นของเหลวที่ อุณหภูมิห้อง มีความหนาแน่นเท่ากบั 13.4 g/ml) ความดันในของเหลว ในการศึกษาความดันในของเหลว พบวา่เมื่อนา ขวดน้า พลาสติกมาใส่น้า ถา้เจาะรูที่ผนงัขวด น้า จะพุง่ออกมาตามทิศทางที่แสดงดว้ยลูกศร ดงัรูปที่ 1 แสดงวา่มีแรงกระทา ต่อน้า ในภาชนะ แรงน้ีจะ ดันน้า ใหพุ้ง่ออกมาในทิศทางที่ต้งัฉากกบัผนงัภาชนะทุกตา แหน่งไม่วา่ผนงัจะอยใู่นแนวใด เราเรียก ขนาดของแรงในของเหลวที่กระทา ต้งัฉากต่อพ้ืนที่หน่ึงหน่วยของผนงัภาชนะวา่ “ความดันใน ของเหลว” รูปที่ 1 แสดงแรงดนัของน้า ณ ตา แหน่งต่าง ๆ ของขวด
158 เราอาจสรุปลักษณะความดันในของเหลว ไดด้งัน้ี 1. ของเหลวที่บรรจุอยใู่นภาชนะ จะออกแรงดนัต่อผนงัภาชนะที่สัมผสักบัของเหลวในทุก ทิศทาง โดยจะต้งัฉากกบัผนงัภาชนะเสมอ 2. ทุก ๆ จุดในของเหลว จะมีแรงดนักระทา ต่อจุดน้นัทุกทิศทุกทาง รูปที่ 2แสดงทิศต่าง ๆ ของแรงที่ของเหลวกระทา ต่อผนงัภาชนะและต่อวตัถุที่จมอยใู่นของเหลว 3. สา หรับของเหลวชนิดเดียวกนัความดนัของของเหลวจะเพิ่มข้ึนตามความลึก และที่ระดับ ความลึกเท่ากนัความดนัของเหลวจะเท่ากนั 4. ในของเหลวต่างชนิดกนัณ ความลึกเท่ากนัความดนัของของเหลวจะข้ึนอยกู่บัความ หนาแน่นของของเหลวน้นั สรุปไดว้า่ “ส าหรับของเหลวทอี่ยู่นิ่ง ณ อุณหภูมิหนึ่งๆ ความดันของของเหลวจะแปรผัน ตรงกับความลึกและความหนาแน่นของของเหลวเสมอ” (ไม่ข้ึนอยกู่บัรูปร่างของภาชนะหรือปริมาตร ของของเหลว ) ในการศึกษาความดันในของเหลว พบว่า เมื่อน าขวดน้า พลาสติกมาเจาะรูขนาด พอสมควร น้า จะพุ่ง ออกมาจากรูที่เจาะไว้ สถานการณ์น้ีแสดงวา่มีแรงกระทา ต่อน้า ในภาชนะเมื่อ ภาชนะมีรูเปิ ด แรงน้ีจะดนัน้า ให้พุ่งออกมาซ่ึงมีทิศทางต้งัฉากกบัผนงัภาชนะที่ตา แหน่งรูเปิดเสมอ ไม่ว่า ผนึกจะอยู่ในแนวใด เราเรียกขนาดของแรงในของเหลวที่กระทา ต้งัฉากต่อพ้ืนที่หน่ึงหน่วยของผนัง ภาชนะวา่ ความดันในของเหลว คุณสมบัติของความดันในของเหลว 1. ณ จุดใดๆ ในของเหลวจะมีแรงกระท าเนื่องจากของเหลวไปในทุกทิศทาง 2. ถ้าเราพิจารณาที่ผิวภาชนะแรงที่ของเหลวกระทา จะต้งัฉากกบัผวิภาชนะเสมอ 3. สา หรับความดนับรรยากาศเรียกวา่ความดนัสัมบูรณ์(เป็นความดนัที่มีค่าคงที่เสมอ) 4. ความดนัณ จุดใด ๆ ในของเหลว ที่เป็นความดนัจากน้า หนกัของของเหลวจะแปรผนั ตรงกบัความลึกและความหนาแน่นของของเหลวเมื่อของเหลวอยนู่ ิ่งและอุณหภูมิคงที่ 5. ความดนั ในของเหลวชนิดหน่ึงๆ ไม่ข้ึนอยกู่บั ปริมาตรและรูปร่างของภาชนะ • เนื่องจากความดนัข้ึนอยกู่บัความสูงและความหนาแน่นของของเหลวถา้กา หนดให้ของเหลว ในภาชนะเป็นชนิดเดียวกนั ( จะมีความหนาแน่นเท่ากนั )และของเหลวมีระดบัความสูงเท่ากนัดงัน้นั
159 จากรูปที่กน้ภาชนะท้งัสี่จึงมีความดนัเท่ากนัแต่สา หรับแรงดนัที่กระทา ต่อกน้ภาชนะท้งัสี่ใบมีค่าต่างกนั เพราะมีน้า หนกัของของเหลวที่ต่างกนั • ดงัน้นัไดว้า่ที่ระดบัความสูงต่างกนัจะทา ให้ความดนัต่าง ณ ตา แหน่งของแต่ละระดบัความ ลึกของของเหลวมีค่าต่างกนั โดยที่ความดนัเหล่าน้ีไม่ข้ึนกบัรูปทรงของภาชนะน้นัๆ ก๊าซปริมาตรและความดนัของก๊าซ ความดันของอากาศ ความดนัอากาศ หมายถึงแรงที่กระทา ต่อพ้ืนโลกอนัเนื่องจากน้า หนกัของ อากาศ ณ จุดใดจุดหน่ึงเป็นลา ของบรรยากาศต้งัแต่พ้ืนโลกข้ึนไป จนถึงเขตสูงสุดของบรรยากาศ ความสัมพันธ์ระหว่างความดันของอากาศ กบัความสูงจากระดับน า้ทะเลเป็นดงัน้ี 1. ที่ความสูงระดบัเดียวกนัอากาศจะมีความดนัอากาศเท่ากนัหลกัการน้ีนา ไปใชท้า เครื่องมือ ตรวจวดัแนวระดบั ในการก่อสร้าง 2. เมื่อความสูงเพิ่มข้ึน ความดนัและความหนาแน่นของอากาศมีค่าลดลง หลกัการน้ีนา ไป สร้างเครื่องมือวดัความสูง ซ่ึงเรียกวา่แอลติมิเตอร์ 3. “ทุกๆ ความสูงจากระดบัน้า ทะเล11 เมตร ระดับปรอทจะลดลงจากเดิม 1 มิลลิเมตรปรอท และทุกๆ ความลึกจากระดบัน้า ทะเล11 เมตรระดบั ปรอทจะเพิ่มข้ึน 1 มิลลิเมตร” 4. ความดนัของอากาศที่ระดบัน้า ทะเลเรียกวา่มีความดนั 1 บรรยากาศ 5. การวัดความดันอากาศมี2 แบบคือวดัเป็นความสูงของน้า และความสูงของปรอท
160 บทที่ 11 พลงังานในชีวติประจา วนัและการอนุรักษ ์ สาระส าคัญ ความหมาย ความส าคัญของพลังงาน ประเภทของพลังงานในชีวิต ไฟฟ้าในบ้าน การต่อ วงจรไฟฟ้าอย่างง่าย วิธีการประหยดัพลงังาน แรงและคุณสมบตัิของแรงปรากฏการณ์ธรรมชาติของ แสง เสียง คุณสมบัติของเสียง และมลภาวะจากเสียงพลังงานทดแทนที่ใช้ในชีวิตประจ าวัน ผลการเรียนรู้ทคี่าดหวงั 1. อธิบายและบอกถึงประเภทของพลงังานที่เกี่ยวขอ้งในชีวิตประจา วนัได้ 2. อธิบายวธิีการใชไ้ฟฟ้าในบา้น และต่อวงจรไฟฟ้าอยา่งง่ายได้ 3. บอกวิธีการประหยัด และอนุรักษ์พลังงานได้ 4. บอกคุณสมบัติของแสง และอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติจากแสงได้ 5. บอกคุณสมบตัิของเสียงและการป้องกนัมลภาวะของเสียงได้ 6. บอกคุณสมบัติ และชนิดของพลังงานทดแทนในชีวิตประจ าวันได้ ขอบข่ายเนื้อหา เรื่องที่ 1 พลังงานไฟฟ้ า เรื่องที่ 2 พลังงานแสง เรื่องที่ 3พลังงานเสียง
161 เรื่องที่ 1 พลังงานไฟฟ้ า พลงังาน คือความสามารถในการทา งาน มีอยหู่ลายรูปแบบ สามารถแบ่งไดเ้ป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ ไดแ้ก่พลงังานที่ทา งานได้และพลงังานที่เก็บสะสมไว้ พลังงานที่ท างานได้ที่ส าคัญได้แก่พลังงานไฟฟ้า พลังงานแสง และพลังงานเสียง ส่ วน พลังงานที่เก็บสะสมไว้ประกอบด้วย พลังงานเคมี หมายถึง พลงังานที่เก็บสะสมไวใ้นสสารต่างๆ พลังงานนิวเคลียร์ หมายถึง พลงังานที่เก็บสะสมไวใ้นธาตุและพลังงานศักย์ หมายถึง พลงังานที่มีอยใู่น วตัถุซ่ึงข้ึนอยกู่บัตา แหน่งของวตัถุน้นัๆ แบ่งออกเป็น พลงังานศกัยโ์นม้ถ่วงและพลงังานศกัยย์ดืหยนุ่ พลังงานไฟฟ้ า พลังงานไฟฟ้ า หมายถึงพลังงานรูปแบบหนึ่งซึ่งสามารถเปลี่ยนไปเป็ นพลังงานอีกรูปแบบหนึ่ง ได้เกิดจากแหล่งกา เนิดหลายประเภท ซ่ึงการนา พลงังานไฟฟ้ามาใชจ้ะตอ้งมีการเชื่อมต่อแหล่งกา เนิด ไฟฟ้าเขา้กบัสิ่งที่จะนา พลงังานไฟฟ้าไปใช้เรียกวา่ วงจรไฟฟ้ า โดยพลงังานไฟฟ้าที่ไดก้็จะถูกเปลี่ยน รูปไปเป็นพลงังานรูปแบบต่างๆ เช่น พลงังานกล พลงังานความร้อน พลงังานเสียง พลงังานแสง เป็ น ต้น 2.1 แหล่งก าเนิดพลังงานไฟฟ้ า แหล่งกา เนิดพลงังานไฟฟ้า เป็นส่วนที่ทา ใหก้ระแสไฟฟ้าไหลเขา้สู่เครื่องใชไ้ฟฟ้าในวงจร เพื่อใหเ้ครื่องใชไ้ฟฟ้าเหล่าน้นัทา งานได้โดยแหล่งกา เนิดไฟฟ้ามีอยหู่ลายแหล่ง ซ่ึงแต่ละแหล่งมี หลกัการทา ใหเ้กิดและนา มาใชป้ระโยชน์ไดแ้ตกต่างกนัดงัน้ี 1. ไฟฟ้ าจากการขัดสีเกิดจากการนา วสัดุต่างชนิดกนัมาขดัถูแลว้ทา ให้เกิดอา นาจอย่างหน่ึง ข้ึนมาและสามารถดูดวตัถุอื่นๆที่เบาบางได้เราเรียกอา นาจน้นัวา่ ไฟฟ้ าสถิต ซ่ึงเมื่อเกิดข้ึนแลว้จะอยใู่น วตัถุไดช้วั่ขณะหน่ึงแลว้หลงัจากน้นัก็จะค่อยๆเสื่อมลงไปจนสุดทา้ยก็หมดไปในที่สุด 2. ไฟฟ้ าจากปฏิกิริยาเคมีการเกิดปฏิกิริยาเคมีจะทา ใหป้ระจุไฟฟ้าในสารเคมีน้นัเคลื่อนที่ผา่น ตวันา ทา ใหเ้กิดเป็นไฟฟ้ากระแสข้ึนได้เรานา หลกัการน้ีไปประดิษฐถ์ ่านไฟฉาย และแบตเตอรี่รถยนต์ 3. ไฟฟ้ าจากสนามแม่ เหล็ก เกิดข้ึนได้เมื่อมีการหมุนหรือเคลื่อนที่ผ่านขดลวดตัดกับ สนามแม่เหล็ก ทา ให้เกิดกระแสไฟฟ้าในขดลวด ซ่ึงเราน าหลกัการน้ีไปสร้างเครื่องกา เนิดไฟฟ้าที่ เรียกวา่ ไดนาโม ซ่ึงสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าไดท้ ้งัไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลบั 4. ไฟฟ้ าจากแรงกดดัน แร่ธาตุบางชนิดเมื่อได้รับแรงกดดันมากๆจะปล่อยกระแสไฟฟ้า ออกมาได้ ซึ่งเรานา แร่ธาตุเหล่าน้ีมาใชป้ระโยชน์ในการทา ไมโครโฟน หวัเข็มของเครื่องเล่นแผน่เสียง เป็ นต้น 5. กระแสไฟฟ้ าจากสัตว์บางชนิด สัตวน์ ้า บางชนิดมีกระแสไฟฟ้าอยใู่นตวัเมื่อเราถูกตอ้งตวั สัตวเ์หล่าน้นัจะถูกไฟฟ้าจากสัตวเ์หล่าน้นัดูดได้เช่น ปลาไหลไฟฟ้าเป็นตน้
162 6. กระแสไฟฟ้ าจากความร้อน เป็ นกระแสไฟฟ้ าที่ได้จากการน าโลหะไปเผาให้ร้อน 2.2 การเปลยี่นรูปพลังงาน โดยปกติพลังงานสามารถเปลี่ยนรูปเป็ นพลังงานอีกรูปแบบหนึ่งได้ซึ่งเครื่องใช้ไฟฟ้ าในบ้านเป็ น อุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลงังานไฟฟ้าใหเ้ป็นพลงังานรูปอื่น เช่น พลงังานแสงสวา่ง พลงังานความร้อน พลงังานกล พลงังานเสียง เป็นตน้บางคร้ังเครื่องใชไ้ฟฟ้าบางชนิดยงัสามารถเปลี่ยนพลงังานไฟฟ้าเป็น พลงังานรูปอื่นไดห้ลายรูปในเวลาเดียวกนั 1.การเปลยี่นรูปเป็นพลงังานแสงสว่าง เครื่องใช้ไฟฟ้ าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ าให้เป็ นพลังงาน แสงสวา่งคือ หลอดไฟ ซ่ึงแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ หลอดธรรมดาหรือหลอดแบบมีไส้ ซ่ึงมีลกัษณะเป็นรูปกระเปาะแกว้ใส ภายในมีไส้หลอดขดเป็นสปริง บรรจุอยู่ ปัจจุบนัทา ดว้ยโลหะทงัสเตนกบัออสเมียม ภายในหลอดบรรจุก๊าซไนโตรเจนและอาร์กอน เมื่อกระแสไฟฟ้าผา่นไส้หลอดที่มีความตา้นทานสูงไส้หลอดจะร้อนจนเปล่งแสงออกมาได้ 1.2 หลอดฟลูออเรสเซนต์ เป็นหลอดเรืองแสงที่บุคคลทวั่ ไปเรียกวา่หลอดนีออน มีหลาย รูปแบบ ภายในเป็ นสูญญากาศบรรจุไอปรอทไว้เล็กน้อย ผิวด้านในฉาบไว้ด้วยสารเรืองแสง เมื่อ กระแสไฟฟ้าไหลผา่นไอปรอทอะตอมของปรอทจะคายรังสีอลัตราไวโอเลตออกมาและเมื่อรังสีน้ี กระทบกบัสารเรืองแสงจะเปล่งแสงสวา่ง ปัจจุบนัมีการผลิตออกมาหลายรูปแบบ เช่น หลอดซุปเปอร์ หรือหลอดผอม หลอดตะเกียบ ซ่ึงช่วยประหยดัไฟฟ้าไดด้ี
163 2.การเปลยี่นรูปเป็นพลงังานความร้อน เครื่องใช้ไฟฟ้ าที่ให้พลังงานความร้อน ภายในจะมี อุปกรณ์ส าคัญ คือขดลวดต้านทานหรือขดลวด ความร้อนติดต้งัอยู่เมื่อไฟฟ้าไหลผา่นขดลวดน้ีจะทา ให้ เกิดความร้อนข้ึน ขดลวดที่นิยมใช้มากที่สุด คือ ขดลวดนิโครม เครื่องใช้ไฟฟ้ าที่ให้พลังงานความร้อน ไดแ้ก่เตารีดไฟฟ้า หมอ้หุงขา้วไฟฟ้ากาตม้น้า ร้อนไฟฟ้า เครื่องปิ้งขนมปังไดเป่าผม เป็ นต้น 3. การเปลี่ยนเป็ นพลังงานกล เครื่องใชไ้ฟฟ้าที่ใหพ้ลงังานกลเรียกวา่มอเตอร์ซ่ึงมี ส่วนประกอบที่สา คญัคือไดนาโม แต่จะทา งานตรงขา้มกบัไดนาโม นนั่คือ มอเตอร์จะเปลี่ยนพลังงาน ไฟฟ้าใหเ้ป็นพลงังานกลเช่น พดัลม เครื่องปั่น เครื่องดูดฝุ่น เครื่องเล่น VCD ตู้เย็น เครื่องปรับอากาศ เครื่องซักผ้า เป็ นต้น 4. การเปลี่ยนเป็ นพลังงานเสียง เครื่องใชไ้ฟฟ้าที่ใหพ้ลงังานเสียงมีอยมู่ากมายเช่น เครื่องรับ วิทยุเครื่องบันทึกเสียง เครื่องขยายเสียง เป็ นต้น 2.3 ไฟฟ้ าในบ้าน วงจรไฟฟ้ าอย่างง่าย วงจรไฟฟ้า หมายถึงเส้นทางสา หรับการไหลของกระแสไฟฟ้าโดยเริ่มจากแหล่งกา เนิดผา่นไป ยงัเครื่องใชไ้ฟฟ้าแลว้กลบัมายงัแหล่งกา เนิดอีกคร้ังวงจรไฟฟ้าภายในบา้น ส่วนใหญ่จะเป็นการต่อ แบบขนาน ซ่ึงเป็นการต่อวงจรทา ให้อุปกรณ์และเครื่องใชไ้ฟฟ้าแต่ละชนิดอยคู่นละวงจร ซึ่งถ้า เครื่องใชไ้ฟฟ้าชนิดหน่ึงเกิดขดัขอ้งเนื่องจากสาเหตุใดก็ตาม เครื่องใชไ้ฟฟ้าชนิดอื่นก็ยงัคงใชง้านได้ ตามปกติเพราะไม่ไดอ้ยใู่นวงจรเดียวกนั
164 ไฟฟ้าที่ใชใ้นบา้นเรือนทวั่ ไปเป็นไฟฟ้ากระแสสลบัมีความต่างศักย์220 โวลต์การส่งพลงังาน ไฟฟ้ าเข้าบ้านจะใช้สายไฟ 2 เส้น คือ 1. สายกลาง หรือสาย N มีศักย์ไฟฟ้ าเป็ นศูนย์ 2. สายไฟ หรือสาย L มีศักย์ไฟฟ้ าเป็ น 220 โวลต์ โดยปกติสาย L และสาย N ที่ต่อเขา้บา้นจะต่อเขา้กบัแผงควบคุมไฟฟ้า ซ่ึงเป็นที่ควบคุมการจ่าย พลงังานไฟฟ้าท้งัหมดในบา้นอยา่งมีระบบ บนแผงควบคุมไฟฟ้ ามักจะประกอบด้วย ฟิ วส์รวม สะพาน ไฟรวม และสะพานไฟยอ่ยโดยสะพานไฟยอ่ยมีไวเ้พื่อแยกและควบคุมการส่งพลงังานไฟฟ้าไปยงั วงจรไฟฟ้ายอ่ยตามส่วนต่างๆ ของบา้นเรือน เช่น วงจรช้นัล่างวงจรช้นับน วงจรในครัวเป็นตน้ รูปที่1 แสดงตัวอย่างวงจรไฟฟ้ าในบ้าน ในวงจรไฟฟ้าในบา้น กระแสไฟฟ้าจะผา่นมาตรไฟฟ้าทางสาย L เขา้สู่สะพานไฟ ผา่นฟิวส์และ สวติช์แลว้ไหลผา่นเครื่องใชไ้ฟฟ้า ดงัน้นักระแสไฟฟ้าจะไหลผา่นสาย N ออกมา ดังรูป รูปที่2 แสดงการไหลของกระแสไฟฟ้ าในบ้าน
165 อุปกรณ์ทใี่ช้ในวงจรไฟฟ้า เครื่องใช้ไฟฟ้ าเป็ นเครื่องอ านวยความสะดวกที่สามารถเปลี่ยนรูปพลังงานไฟฟ้ าเป็ นพลังงาน รูปอื่นตามที่ตอ้งการไดง้่ายเครื่องใชไ้ฟฟ้าที่ใชก้นัอยตู่ามบา้นเรือน เช่น เตารีดไฟฟ้า หมอ้หุงขา้วไฟฟ้า พัดลม หลอดไฟฟ้ า เครื่องซักผ้า เป็ นต้น วงจรไฟฟ้ าในบ้านนอกจากจะมีเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดต่างๆ แล้ว ยงัตอ้งมีอุปกรณ์ที่จา เป็นอื่นๆ อีกเช่น สายไฟ ฟิวส์สวติช์เตา้รับ-เต้าเสียบ เป็ นต้น สายไฟ สายไฟเป็นอุปกรณ์ส าหรับส่งพลังงานไฟฟ้าจากที่หน่ึงไปยงัอีกที่หน่ึง โดย กระแสไฟฟ้าจะนา พลงังานไฟฟ้าผ่านไปตามสายไฟจนถึงเครื่องใช้ไฟฟ้า สายไฟท าด้วยสารที่มี คุณสมบัติเป็ นตัวน าไฟฟ้ า (ยอมใหก้ระแสไฟฟ้าไหลผา่นไดด้ี)ไดแ้ก่ 1. สายไฟแรงสูง ทา ดว้ยอะลูมิเนียม เพราะอะลูมิเนียม มีราคาถูกและน้า หนกัเบากวา่ทองแดง 2. สายไฟทั่วไป (สายไฟในบ้าน) ท าด้วยโลหะทองแดง เพราะทองแดงมีราคาถูกกวา่ โลหะเงิน ฟิ วส์ เป็ นอุปกรณ์ที่ท าหน้าที่ป้องกนัไม่ใหก้ระแสไฟฟ้าไหลผา่นเขา้มามากเกินไป ถ้ามีกระแส ผา่นมามากฟิวส์จะตดัวงจรไฟฟ้าในบา้นโดยอตัโนมตัิ ฟิวส์ทา ดว้ยโลหะผสมระหว่างตะกวั่กบัดีบุก และบิสมทัผสมอยู่ ซึ่งเป็ นโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต ่า มีความต้านทานสูง มีจุดหลอมเหลวต ่า และมี รูปร่างแตกต่างกนัไปตามความต้องการใช้งาน รูปที่3 แสดงฟิ วส์ชนิดต่างๆ
166 สวิตช์เป็นอุปกรณ์ที่ตดัหรือต่อวงจรไฟฟ้าในส่วนที่ตอ้งการ ทา หนา้ที่คลา้ยสะพานไฟ โดยต่อ อนุกรมเขา้กบัเครื่องใชไ้ฟฟ้า มี2 ประเภท คือ สวิตช์ทางเดียวและสวิตช์สองทาง รูปที่4 แสดงสวิตช์แบบต่างๆ สะพานไฟ เป็นอุปกรณ์ส าหรับตดัหรือต่อวงจรไฟฟ้า ท้งัหมด ภายในบา้น ประกอบด้วยฐาน และคันโยกที่มีลักษณะเป็ นขาโลหะ 2 ขา ซึ่งมีที่จับเป็ นฉนวน เมื่อสับคนั โยกลงไปในร่องที่ทา ดว้ย ตัวน าไฟฟ้ า กระแสไฟฟ้าจากมาตรไฟฟ้าจะไหลเขา้สู่วงจรไฟฟ้าในบา้น และเมื่อยกคนั โยกข้ึน กระแสไฟฟ้าจะหยดุไหลเช่น การตดัวงจร รูปที่5 แสดงสะพานไฟและฟิ วส์ในสะพานไฟ 2.4 ความปลอดภัยในการใช้ไฟฟ้ าในครัวเรือน ไฟฟ้ามีอนัตรายถา้ใชไ้ม่ถูกตอ้ง เพราะหากกระแสไฟฟ้าผา่นเขา้ไปในร่ายกายของคนเราอาจ ท าให้ถึงตายได้ดงัน้นัเราจึงควรระมดัระวงัเมื่อใชไ้ฟฟ้า เนื่องจากกระแสไฟฟ้าสามารถเดินทางผา่น ฉนวนได้เราจึงใชฉ้นวนเป็นตวัป้องกนักระแสไฟฟ้าเขา้สู่ร่างกายของเราเพื่อป้องกนัอนัตรายที่เกิดจาก ไฟฟ้ าจึงตอ้งปฏิบตัิตามกฎหรือขอ้แนะนา ในการใชเ้ครื่องใชไ้ฟฟ้า ดงัน้ี 1. สายไฟฟ้าที่ใชจ้ะตอ้งมีฉนวนหุม้และหมนั่ตรวจเช็คอยสู่ม่า เสมอ 2. ไม่ควรใชเ้ครื่องใชไ้ฟฟ้าต่างๆในขณะที่มือเปียกเพราะน้า ในร่างกายของเรานา ไฟฟ้าได้
167 3. ควรถอดปลกั๊ไฟฟ้าออกทุกคร้ังเมื่อเลิกใชเ้ครื่องใชไ้ฟฟ้าเหล่าน้นั 4. ไม่ปีนเสาไฟฟ้า หรือเล่นวา่วใกลส้ายไฟฟ้า 5. เมื่อเห็นสายไฟฟ้าขาดหอ้ยอยู่ควรหลีกไปใหไ้กล 6. อยา่ ใหส้ายไฟอยตู่ ิดกบัวตัถุที่เป็นเช้ือเพลิงนานๆ เพราะอาจสึกหรอไดใ้นภายหลงั 7. อยา่แหยน่ ิ้ว หรือวตัถุต่างๆเขา้ไปในปลกั๊ไฟฟ้า 8. เมื่อเปลี่ยนฟิวส์ควรเลือกขนาดของฟิวส์ใหถู้กตอ้งไม่ควรใชฟ้ิวส์ที่มีขนาดเล็กเกินไป 9. ไม่เสียบปลกั๊เครื่องใชไ้ฟฟ้าในที่เดียวกนัมากเกินไป 10. ปิ ดโทรทัศน์และถอดปลกั๊ออกทุกคร้ังที่มีฝนฟ้าคะนอง 11. ไม่ใชเ้ครื่องใชไ้ฟฟ้าที่สายไฟชา รุดหรือมีฉนวนหุม้ สายไฟฉีกขาด 12. ไม่เขา้ใกลบ้ริเวณที่มีเครื่องหมาย"อันตรายไฟฟ้ าแรงสูง" 2.5 การประหยดัและอนุรักษ์พลงังานไฟฟ้า 1. ปิ ดสวิตช์ไฟ และเครื่องใช้ไฟฟ้ าทุกชนิดเมื่อเลิกใช้งาน 2. เลือกซ้ือเครื่องใชไฟฟ้ าที่ได้มาตรฐาน ้ดูฉลากแสดงประสิทธิภาพใหแ้น่ใจทุกคร้ังก่อน ตัดสินใจ 3. ปิดเครื่องปรับอากาศทุกคร้ังที่จะไม่อยใู่นหอ้งเกิน 1 ชวั่ โมง 4. หมนั่ทา ความสะอาดแผน่กรองอากาศของเครื่องปรับอากาศบ่อยๆ เพื่อลดการเปลืองไฟใน การท างานของเครื่องปรับอากาศ 5. ต้งัอุณหภูมิเครื่องปรับอากาศที่25 องศาเซลเซียส ซ่ึงเป็นอุณหภูมิที่กา ลงัสบายอุณหภูมิที่ เพิ่มข้ึน 1 องศา ตอ้งใชพ้ลงังานเพิ่มข้ึนร้อยละ5 6. ไม่ควรปล่อยใหม้ีความเยน็รั่วไหลจากหอ้งที่ติดต้งัเครื่องปรับอากาศ 7. ลดและหลีกเลี่ยงการเก็บเอกสาร หรือวสัดุอื่นใดที่ไม่จา เป็นตอ้งใชง้านในหอ้งที่มี เครื่องปรับอากาศเพื่อลดการสูญเสีย และใช้พลังงานในการปรับอากาศภายในอาคาร 8. ติดต้งัฉนวนกนัความร้อนโดยรอบห้องที่มีการปรับอากาศเพื่อลดการสูญเสียพลังงานจาก การถ่ายเทความร้อนเขา้ภายในอาคาร 9. ควรปลูกต้นไม้รอบๆ อาคาร เพราะตน้ ไมข้นาดใหญ่1 ตน้ ใหค้วามเยน็เท่ากบั เครื่องปรับอากาศ 1 ตัน หรือให้ความเย็นประมาณ 12,000 บีทียู 10. เลือกซ้ือพดัลมที่มีเครื่องหมายมาตรฐานรับรอง เพราะพดัลมที่ไม่ไดคุ้ณภาพ มกัเสียง่าย 11. หากอากาศไม่ร้อนเกินไป ควรเปิ ดพัดลมแทนเครื่องปรับอากาศ 12. ใช้หลอดไฟประหยัดพลังงาน ใช้หลอดผอมจอมประหยัดแทนหลอดอ้วน ใช้หลอด ตะเกียบแทนหลอดไส้หรือใช้หลอดคอมแพคท์ฟลูออเรสเซนต์ 13. ควรใช้บัลลาสต์ประหยัดไฟ หรือบลัลาสตอ์ิเล็กโทรนิกคู่กบัหลอดผอมจอมประหยัด จะ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการประหยดัไฟไดอ้ีกมาก
168 14. ควรใชโ้คมไฟแบบมีแผน่สะทอ้นแสงในห้องต่างๆ เพื่อช่วยใหแ้ สงสวา่งจากหลอดไฟ กระจายไดอ้ยา่งเตม็ ประสิทธิภาพ 15. หมนั่ทา ความสะอาดหลอดไฟที่บา้น เพราะจะช่วยเพิ่มแสงสวา่งโดยไม่ตอ้งใชพ้ลงังานมาก ข้ึน ควรทา อยา่งนอ้ย 4 คร้ังต่อปี 16. ควรใชส้ีอ่อนตกแต่งอาคาร ทาผนังนอกอาคารเพื่อการสะท้อนแสงที่ดีและทาภายใน อาคารเพื่อทา ใหห้ ้องสวา่งไดม้ากกวา่ 17. ใชแ้สงสวา่งจากธรรมชาติให้มากที่สุด 18. ปิ ดตู้เย็นให้สนิท ทา ความสะอาดภายในตูเ้ยน็และแผน่ระบายความร้อนหลงัตูเ้ยน็ สม ่าเสมอ 19. ไม่ควรพรมน้า จนแฉะเวลารีดผา้เพราะตอ้งใชค้วามร้อนในการรีดมากข้ึน 20. ดึงปลกั๊ออกก่อนการรีดเส้ือผา้เสร็จเพราะความร้อนที่เหลือในเตารีด ยงัสามารถรีดต่อได ้ 21. เสียบปลกั๊คร้ังเดียว ตอ้งรีดเส้ือใหเ้สร็จไม่ควรเสียบและถอดปลกั๊เตารีดบ่อยๆ 22. ปิ ดโทรทัศน์ทันทีเมื่อไม่มีคนดูเพราะการเปิดทิ้งไวโ้ดยไม่มีคนดูเป็นการสิ้นเปลืองไฟฟ้า 23. ใชเ้ตาแก๊สหุงตม้อาหาร ประหยดักวา่ ใชเ้ตาไฟฟ้า 24. อยา่เสียบปลกั๊หมอ้หุงขา้วไว้เพราะระบบอุ่นจะทา งานตลอดเวลา ทา ใหส้ิ้นเปลืองไฟเกิน ความจ าเป็ น 25. กาตม้น้า ไฟฟ้า ตอ้งดึงปลกั๊ออกทนัทีเมื่อน้า เดือด อยา่เสียบไฟไวเ้มื่อไม่มีคน 26. แยกสวติช์ไฟออกจากกนั ใหส้ามารถเปิดปิดไดเ้ฉพาะจุด ไม่ใชปุ้่มเดียวเปิดปิดท้งัช้นั ท า ใหเ้กิดการสิ้นเปลืองและสูญเปล่า 27. การติดต้งัอุปกรณ์ไฟฟ้า ที่ตอ้งมีการปล่อยความร้อนเช่น กาตม้น้า หมอ้หุงตม้ ไว้ในห้องที่ มีเครื่องปรับอากาศ 28. ซ่อมบา รุงอุปกรณ์ไฟฟ้าใหอ้ยใู่นสภาพที่ใชง้านได้และหมนั่ทา ความสะอาด เครื่องใชไ้ฟฟ้าอยเู่สมอจะทา ใหล้ดการสิ้นเปลืองไฟได้
169 เรื่องที่ 2 พลังงานแสง แสงเป็นพลงังานรูปแบบหน่ึง ซ่ึงสามารถเปลี่ยนไปเป็นพลงังานรูปอื่นได้แสงช่วยใหเ้รา มองเห็นสิ่งต่างๆได้ แสงเป็ นรังสี มีลักษณะการเคลื่อนที่เหมือนคลื่นคือเดินทางเป็นเส้นตรงออกจากแหล่งกา เนิด ผา่นไปยงัตวักลาง สามารถจา แนกเป็น 3 ชนิด คือ 1. ตวักลางโปร่งแสงคือตวักลางที่ยอมใหแ้ สงผา่นไดด้ีแต่ผา่นไดไ้ม่ท้งัหมด เช่น หมอกควนั น้า ข่นุ 2. ตวักลางโปร่งใส คือตวักลางที่ยอมใหแ้ สงผา่นไปไดห้มด เช่น น้า ใส อากาศ 3. ตวักลางทึบแสงคือตวักลางที่แสงผา่นไปไม่ไดเ้ลยเช่น กระเบ้ืองกระจกเงา 3.1 แหล่งก าเนิดแสง คือสิ่งที่ทา ใหเ้กิดแสง สามารถจา แนกประเภทของแสงตามแหล่งกา เนิดไดเ้ป็น 2 ประเภท คือ 1. แหล่งกา เนิดแสงจากธรรมชาติเช่น ดวงอาทิตย์ดาวฤกษ์หิ่งหอ้ย ปลาทะเลบางชนิด เป็ นต้น 2. แหล่งกา เนิดแสงที่มนุษยส์ร้างข้ึน เนื่องจากโลกของเราไม่ไดร้ับแสงจากดวงอาทิตยใ์นเวลา กลางคืน มนุษยจ์ึงคิดคน้ ประดิษฐส์ ิ่งที่เป็นแหล่งกา เนิดแสงข้ึนมา เช่น หลอดไฟ ตะเกียงเทียนไขเป็นตน้ แหล่งกา เนิดแสงที่ใหญ่ที่สุดบนโลกของเราคือดวงอาทิตย์ซ่ึงจะแผพ่ลงงานออกมารอบๆ และั แสงก็เป็นพลงังานรูปหน่ึงในหลายๆรูปแบบที่แผม่ายงัโลก 3.2 สมบัติของแสง แสงมีบทบาทสา คญั ในการดา เนินชีวิตหลากหลายอยา่ง ทา ใหเ้รามองเห็นสิ่งต่างๆที่อยรู่อบตวั เราแต่บางคร้ังเมื่อเรามองวตัถุกลบัพบวา่ภาพที่เราเห็นแตกต่างไปจากเดิม ซ่ึงท้งัน้ีก็ข้ึนอยกู่ บสมบัติของ ั แสง 1. การสะท้อนของแสง เป็นสมบตัิที่สา คญัอยา่งหน่ึงของแสง ซ่ึงเมื่อแสงมาตกกระทบกบัพ้ืนผวิของวตัถุแนวการ เคลื่อนที่ของแสงจากอากาศไปยงัผวิของวตัถุจะเรียกวา่ รังสีตกกระทบ ส่วนแนวการเคลื่อนที่ของแสง ผา่นผวิวตัถุสะทอ้นไปยงัอากาศเรียกวา่ รังสีสะท้อน ซึ่งรังสี2 เส้นน้ีจะอยคู่นละดา้นกนั โดยมีเส้นตรง เส้นหน่ึงก้นัอยรู่ะหวา่งกลาง ซ่ึงเส้นตรงน้ีจะตอ้งลากต้งัฉากกบัพ้ืนผวิของวตัถุตรงจุดที่แสงมาตก กระทบและสะทอ้นกนัพอดีเราเรียกเส้นตรงน้ีวา่ เส้นปกติ รูปที่6 แสดงรูปแสดงการสะท้อนแสง วตัถุทมี่ีผวเรียบ (บน) ิ วตัถุทมี่ีผวิขรุขระ(ล่าง)
170 นอกจากน้ีระหวา่งแนวรังสีตกกระทบ แนวรังสีสะทอ้น และเส้นปกติจะมีมุมเกิดข้ึน 2 มุม คือ มุมตกกระทบ (θi) และมุมสะท้อน ( θr ) ซ่ึงเมื่อทา การวดัค่าของมุมตกกระทบกบัมุมสะทอ้นของผวิ วตัถุชนิดต่างๆ พบวา่“ถ้ารังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน และเส้นปกติอยู่ในระนาบเดียวกนัค่าของมุมตก กระทบกบัมุมสะท้อนจะเท่ากนัเสมอ” เพราะฉะน้นัการเขียนรูปแสดงการสะทอ้นแสงของวตัถุต่างๆจึง จา เป็นตอ้งเขียนรูปให้รังสีตกกระทบ เส้นปกติและรังสีสะทอ้นอยใู่นระนาบเดียวกนั โดยที่มุมตก กระทบจะกางเท่ากบัมุมสะทอ้นเสมอ ซ่ึงจากการศึกษาพบวา่วตัถุต่างๆจะสะทอ้นแสงไดไ้ม่เท่ากนัข้ึนอยกู่บัลกัษณะพ้ืนผวิของวตัถุที่ ใชใ้นการสะทอ้นแสงของวตัถุน้นัๆ โดยวตัถุที่มีผวิเรียบจะสะทอ้นไดด้ีกวา่วตัถุที่มีผวิขรุขระและวตัถุ ที่มีผวิเรียบ เป็นมนัวาวก็จะสะทอ้นแสงไดด้ีกวา่วตัถุผวิขรุขระที่ไม่เป็นมนัวาว กฎการสะท้อนของแสง รังสีตกกระทบ เส้นปกติและรังสีสะทอ้นจะอยบู่นระนาบเดียวกนัเสมอ มุมตกกระทบเท่ากบัมุมสะทอ้นเสมอ รูปที่7 แสดงการสะท้อนของแสงทวี่ตัถุผิวเรียบแบบต่างๆ
171 2. การหักเหของแสง การหักเหของแสงเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดข้ึนเมื่อแสงเดินทางผา่นตวักลางที่มีความ หนาแน่นค่าหน่ึงไปสู่ตวักลางที่มีความหนาแน่นอีกค่าหน่ึง ทา ใหร้ังสีเบนไปจากแนวเดิม ซ่ึงการที่แสง จะหกัเหเขา้หาเส้นปกติหรือเบนออกจากเส้นปกติข้ึนอยกู่บัค่าดชันีหกัเหของตวักลางท้งัสอง พิจารณา ตามกฎการหักเหของแสง ดงัน้ี - แสงเคลื่อนที่จากตวักลางที่มีความหนาแน่นนอ้ยกวา่ ไปสู่ตวักลางที่มีความหนาแน่น มากกวา่รังสีของแสงจะหกัเหเบนเข้าหาเส้นปกติ - แสงเดินทางจากตวักลางที่มีความหนาแน่นมากกวา่ ไปสู่ตวักลางที่มีความหนาแน่น นอ้ยกวา่รังสีของแสงจะหกัเหเบนออกจากเส้นปกติ ก.เบนออก ข.เบนเข้า รูปที่8แสดงการหกัเหของแสงแบบต่างๆ โดยทวั่ ไปค่าความหนาแน่นของตวักลางที่โปร่งใสจะแปรผนัตรงกบัค่าดชันีหกัเหของตวักลาง น้นัๆ นนั่คือถา้วตัถุใดมีความหนาแน่นมากค่าดชันีหกัเหของแสงก็จะมากไปดว้ยแต่ถา้วตัถุใดมีความ หนาแน่นนอ้ยก็จะมีค่าดชันีหกัเหนอ้ย ค่าดชันีหกัเหแสง α ค่าความหนาแน่น
172 สิ่งที่ควรทราบเกี่ยวกับการหักเหของแสง -ความถี่ของแสงยงัคงเท่าเดิม ส่วนความยาวคลื่น และความเร็วของแสงจะไม่เท่าเดิม - ทิศทางการเคลื่อนที่ของแสงจะอยใู่นแนวเดิม ถ้าแสงตกต้งัฉากกบัผวิรอยต่อของตวักลางจะไม่ อยใู่นแนวเดิม ถา้แสงไม่ตกต้งัฉากกบัผวิรอยต่อของตวักลาง ตวัอยา่งการใชป้ระโยชน์ของการหกัเหของแสงเช่น แผน่ ปิดหนา้โคมไฟ ซ่ึงเป็นกระจกหรือ พลาสติกเพื่อบังคับทิศทางของแสงไฟที่ออกจากโคมไปในทิศทางที่ต้องการ จะเห็นวา่แสงจาก หลอดไฟจะกระจายไปยงัทุกทิศทางรอบหลอดไฟแต่เมื่อผา่นแผน่ ปิดหนา้โคมไฟแลว้ แสงจะมีทิศทาง เดียวกนัเช่นไฟหนา้รถยนต์รถมอเตอร์ไซด์ 2. การกระจายแสง หมายถึงแสงขาวซ่ึงประกอบดว้ยแสงหลายความถี่ตกกระทบปริซึมแลว้ทา ใหเ้กิดการ หักเห ของแสง 2 คร้ัง (ที่ผิวรอยต่อของปริซึม ท้งัขาเขา้และขาออก) ทา ใหแ้ สงสีต่าง ๆ แยกออกจากกนั อยา่งเป็นระเบียบเรียงตามความยาวคลื่นและความถี่ที่เราเรียกวา่ สเปกตรัม (Spectrum) รูปที่9แสดงการกระจายของแสง 3. การแทรกสอดของแสง (Interference) การแทรกสอด หมายถึง การที่แนวแสงจ านวน 2 เส้นรวมตวักนั ในทิศทางเดียวกนัหรือ หกัลา้งกนัหากเป็นการรวมกนัของแสงที่มีทิศทางเดียวกนัก็จะทา ใหแ้ สงมีความสวา่งมากข้ึน แต่ ในทางตรงกนัขา้มถา้หกัลา้งกนัแสงก็จะสวา่งนอ้ยลด การใชป้ระโยชน์จากการแทรกสอดของแสง เช่น กลอ้งถ่ายรูปเครื่องฉายภาพต่าง ๆ และการลดแสงจากการสะทอ้น ส่วนในงานการส่องสวา่งจะใช้ใน การสะทอ้นจากแผน่สะทอ้นแสง
173 3.3 ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติของแสง 1. มิราจ ( Mirage ) เป็นปรากฏการณ์เกิดภาพลวงตา ซ่ึงบางคร้ังในวนัที่อากาศร้อน เราอาจจะ มองเห็นสิ่งที่เหมือนกบัสระน้า อยบู่นถนน ที่เป็นเช่นน้นัเพราะวา่มีแถบอากาศร้อนใกลถ้นนที่ร้อน และ แถบอากาศที่เยน็กวา่ (มีความหนาแน่นมากกวา่ )อยขู่า้งบน รังสีของแสงจึงค่อยๆ หกัเหมากข้ึน เขา้สู่ แนวระดับ จนในที่สุดมนัจะมาถึงแถบอากาศร้อนใกลพ้ ้ืนถนนที่มุมกวา้งกวา่มุมวกิฤต จึงเกิดการ สะท้อนกลับหมดนนั่เอง 2. รุ้งกนิน า้( Rainbow) เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดจากแสงขาวหกัเหผา่นผวิของ ละอองน้า ทา ใหแ้ สงสีต่าง ๆ กระจายออกจากกนัแลว้เกิดการสะทอ้นกลบัหมดที่ผวิดา้นหลงัของละออง น้า แลว้หกัเหออกสู่อากาศ ทา ใหแ้ สงขาวกระจายออกเป็นแสงสีต่าง ๆ กนั แสงจะกระจายตัวออกเมื่อ กระทบถูกผิวของตัวกลาง เราใชป้ระโยชน์จากการกระจายตวัของลา แสง เมื่อกระทบตวักลางน้ีได้ หลากหลายเช่น ใชแ้ผน่พลาสติกใสปิดดวงโคมพื่อลดความจา้จากหลอดไฟหรือโคมไฟชนิดปิดแบบ ต่างๆ รูปที่10แสดงปรากฏการณ์รุ้งกินน้า 3. พระอาทิตย์ทรงกลด หรือพระจันทร์ทรงกลด เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากแสงขาวของดวง อาทิตยต์กกระทบกบัผลึกของน้า แขง็ในบรรยากาศที่เรียงกนัตามแนวโคง้ของวงกลม แลว้มีการหกัเห และสะท้อนกลับหมดภายในผลึก รูปที่11 แสดงการเกิดพระอาทิตยท์รงกลด
174 เรื่องที่ 3 พลังงานเสียง 4.1การเกิดและการเคลื่อนที่ของเสียง เสียงเป็นพลงังานรูปหน่ึง เกิดจากการสั่นสะเทือนของวตัถุเมื่อวตัถุสั่นสะเทือนมากเสียง จะดงัมากและเมื่อวตัถุสั่นสะเทือนนอ้ยเสียงก็จะดงันอ้ย เสียงเป็นคลื่นกลคือจะตอ้งอาศยัตวักลางในการเคลื่อนที่ดงัน้นัจึงสามารถเคลื่อนที่ผา่น อากาศของแข็งหรือของเหลวแต่ไม่สามารถเคลื่อนที่ผา่นสูญญากาศได้ การที่เราได้ยินเสียง เป็ นเพราะ เสียงเคลื่อนที่จากแหล่งกา เนิดเสียงผา่นอากาศเขา้มายงัหูของเรา ในที่น้ีเราจะเห็นวา่ตวักลางที่ทา ใหเ้สียง เคลื่อนที่ไดก้็คืออากาศ อัตราเร็วเสียง ข้ึนอยกู่บัคุณสมบตัิของตวักลางที่เสียงเคลื่อนที่ผา่น ไดแ้ก่ความหนาแน่น ความยดืหยนุ่เป็นตน้ โดยปกติเสียงเดินทางในของแขง็ไดด้ีที่สุด รองลงมาคือของเหลวและก๊าซ นอกจากน้ีอตัราเร็วเสียงยงัข้ึนอยกู่บัอุณหภูมิของตวักลางที่เสียงเคลื่อนที่ผา่น โดยพบวา่เมื่ออุณหภูมิ สูงข้ึน อตัราเร็วเสียงจะมีค่ามากข้ึน ตารางที่ 1 แสดงอตัราเร็วเสียงในตวักลางชนิดต่างๆ
175 4.2 สมบัติของเสียง เสียงเป็ นคลื่นจึงมีสมบัติของคลื่นทุกประการคือ 1. การสะท้อนของเสียง คือปรากฏการณ์ที่เกิดข้ึนเมื่อเสียงเคลื่อนที่จากตวักลางหน่ึงไปตกกระทบสิ่งกีด ขวางหรือตัวกลางที่มีความหนาแน่นแตกต่างจากตวักลางเดิมแลว้เกิดการสะทอ้นเขา้สู่ตวักลางเดิม การสะทอ้นจะเกิดไดด้ีถา้ความยาวคลื่นของเสียงนอ้ยกวา่สิ่งกีดขวางการสะทอ้นน้นัเป็นไปตามกฎ การสะท้อนของคลื่น คือ 1. ทิศทางคลื่นตกกระทบ เส้นปกติและทิศทางสะทอ้นอยใู่นระนาบเดียวกนัเสมอ 2. มุมตกกระทบเท่ากบัมุมสะทอ้น เมื่อเสียงเคลื่อนที่จากตวักลางที่มีความหนาแน่นนอ้ยไปยงัตวักลางที่มีความหนาแน่นมาก เสียงจะเกิดการสะทอ้นโดยที่คลื่นสะทอ้นจะมีเฟสเหมือนเดิม แต่ถา้เสียงเคลื่อนที่จากตัวกลางที่มี ความหนาแน่นมากไปยงัตวักลางที่มีความหนาแน่นนอ้ยเสียงบางส่วนจะเกิดการสะทอ้นโดยที่คลื่น สะทอ้นมีเฟสต่างกนั 180 องศากบัคลื่นตกกระทบและจะมีบางส่วนที่ถูกส่งผา่นไปยงัตวักลางใหม่ 2. การหักเหของเสียง เกิดเมื่อเสียงเคลื่อนที่จากตวักลางหน่ึงไปยงัตวักลางชนิดหน่ึง หรือตัวกลางชนิด เดียวกนัแต่อุณหภูมิต่างกนั อัตราเร็วของเสียงเปลี่ยนไปท าให้ทิศทางของคลื่นเสียงเปลี่ยนไปด้วย ยกเว้น เสียงตกกระทบต้งัฉากกบัตวักลางน้นั 3. การแทรกสอดของเสียง การแทรกสอดเกิดขึ้นเมื่อคลื่นมากกว่าสองคลื่นมากระท าซึ่งกันและกัน แอมพลิจูด ของคลื่นท้งัสองคลื่นจะมารวมกนัทา ใหค้วามดงัของเสียงเปลี่ยนแปลงไป เมื่อมีการแทรกสอดแบบ เสริม ส่วนอดัของคลื่นจะเกิดที่ตา แหน่งตรงกนัทา ใหแ้อมพลิจูดรวมเพิ่มข้ึน เสียงที่ไดย้นิจะเป็นเสียงที่ ดงัมากข้ึนกวา่เสียงเดิม ถ้าการแทรกสอดเป็ นแบบหักล้าง ส่วนอดัของคลื่นลูกหน่ึงจะตรงกบัส่วนขยาย ของคลื่นอีกลูกหนึ่งพอดีทา ใหแ้อมพลิจูดหกัลา้งกนัไป เสียงที่ไดย้นิจะเป็นเสียงค่อย หรือบางคร้ัง อาจจะไม่ไดย้นิเลย 4. การเลี้ยวเบนของเสียง การเล้ียวเบน เป็นสมบตัิอยา่งหน่ึงของคลื่น เสียงสามารถแสดงสมบัติของคลื่นได้ จึง สามารถเล้ียวเบนผา่นสิ่งกีดขวาง ที่ทึบ ที่เป็นมุม หรือช่องเล็กๆได้เสียงที่ตา แหน่งหลงัสิ่งกีดขวางจะได้ ยนิเสียงค่อยกวา่ตา แหน่งที่ไม่มีสิ่งกีดขวาง เพราะพลงังานของเสียง ณ ตา แหน่งน้นัลดลงปรากฏการณ์ ปรากฏการณ์การเล้ียวเบนของเสียง สามารถอธิบายไดโ้ดยหลกัของ "ฮอยเกนส์" ซ่ึงกล่าววา่ "ทุกๆจุด บนหนา้คลื่นสามารถทา ใหเ้กิดหนา้คลื่นใหม่ได"้
176 2.3 ความดังและอันตรายที่เกิดจากเสียง เสียงที่เราไดย้นิมีลกัษณะแตกต่างกนัออกไป ซ่ึงสามารถจา แนกเสียงต่างๆเหล่าน้นัออกจากกนั ไดโ้ดยอาศยัคุณสมบตัิของเสียงไดแ้ก่ระดบัเสียง เสียงมีอันตรายอย่างไร? หูเราน้นัสามารถรับฟังเสียงไดต้้งัแต่ความถี่20 เฮิรตซ์ ถึง 20,000 เฮิรตซ์แต่ช่วงความถี่ของ เสียงที่มีความสา คญัต่อชีวติประจา วนัมากคือ ช่วงความถี่ของเสียงพดูหรือความถี่500 – 2,000 เฮิรตซ์ นอกจากน้ีหูยงัมีความสามารถและอดทนในการรับฟังเสียงในขอบเขตจา กดัหากเสียงเบาเกินไปก็จะ ไม่ไดย้นิแต่ถา้เสียงดงัเกินไปก็จะทา ใหเ้กิดอนัตรายต่อหูหรือมีอาการปวดหูสา หรับผทู้ี่ตอ้งอยใู่น สภาพแวดล้อมที่มีเสียงดังมากๆ โดยเฉพาะผทู้า งานในอุตสาหกรรมที่มีเสียงดงัเช่นโรงงานทอผา้ โรงงานปั๊มโลหะ หรือผทู้ี่อาศยัอยใู่นยา่นตลาด หรือการจราจรคบัคงั่ฯลฯ จะทา ให้อวยัวะรับเสียง โดยเฉพาะเซลล์ขนและประสาทรับเสียงเสื่อมสภาพเร็วข้ึน ท าให้ความสามารถในการได้ยินลดลงหรือ เรียกวา่ “หูตึง” และหากยงัละเลยใหค้งอยใู่นสภาพแวดลอ้มที่มีเสียงดงัต่อไปก็จะทา ให้“หูหนวก” ไม่ สามารถไดย้นิและติดต่อพดูคุยเช่นปกติได้ซ่ึงมีผลใหด้า รงชีวติอยไู่ดด้ว้ยความยากลา บากและต้องอับ อายที่กลายเป็ นคนพิการ ป้ องกันอันตรายจากเสียงได้อย่างไร? การสูญเสียการได้ยิน ซ่ึงเนื่องมาจากเสียงดงัน้ีไม่สามารถรักษาใหห้ายไดไ้ม่วา่วธิีการใดๆก็ ตาม ดงัน้นัเพื่ออนุรักษส์มรรถภาพการไดย้นิของหูจา เป็นจะตอ้งป้องกนัทุกคร้ังที่สัมผสัเสียงและการ ป้องกนัที่ไดผ้ลตอ้งเกิดจากความร่วมมือที่ดีของทุกฝ่ายที่เกี่ยวขอ้งคือฝ่ ายนายจ้างควรค านึงถึง โครงสร้างและวสัดุที่ใชก้่อสร้างอาคารการจดัหาและดูแลใหลู้กจา้งสวมใส่อุปกรณ์ป้องกนัเสียง เช่น ที่ อุดหู ที่ครอบหูอยา่งเขม้งวดและสม่า เสมอการใหค้วามรู้เกี่ยวกบัอนัตรายของเสียงแก่ลูกจา้ง เพื่อสร้าง ทัศนคติและจิตสา นึกในการป้องกนัอนัตรายที่เกิดจากเสียงและเพื่อการประเมินผลและวางแผนป้องกนั ควรตรวจสอบสมรรถภาพการไดย้นิของลูกจา้งเป็นประจา ทุกปีและก่อนเขา้ทา งาน ส่วนฝ่ายลูกจา้งควร ใหค้วามร่วมมือปฏิบตัิตามคา แนะนา และกฎระเบียบของนายจา้ง เกี่ยวกบัการป้องกนัอนัตรายจากเสียง อยา่งเคร่งครัด
177 บทที่ 12 ความสัมพันธ์ระหว่างดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์ สาระส าคัญ ความสัมพนัธ์ระหวา่ง ดวงอาทิตย์โลกและดวงจนัทร์เป็ นปรากฏการณ์ธรรมชาติซึ่งมนุษย์ คุน้เคยในชีวติประจา วนัอาทิปรากฏการณ์เนื่องจากการเปลี่ยนตา แหน่งของดวงจนัทร์รอบโลกเช่น ขา้งข้ึน ข้างแรม สุริยุปราคา จันทรุปราคา ปรากฏการณ์เนื่องจากอิทธิพลแรงโนม้ถ่วงของดวงจนัทร์และ ดวงอาทิตยท์ ี่มีต่อโลกเช่นน้า ข้ึน น้า ลง ประเพณีกบัดวงดาว ปรากฏการณ์ดาราศาสตร์บางอยา่งเป็นที่มาของวฒันธรรม ประเพณี ประจ าชนชาติ และนิทานปรัมปรา สืบต่อกนัเรื่อยมา เช่น ประเพณีการลอยกระทง สงกรานต์ ประเพณี ทางศาสนา นิยายดาวพ้ืนบา้น เป็นตน้ ผลการเรียนรู้ทคี่าดหวงั นกัเรียนสามารถอธิบายอิทธิพลของดวงอาทิตยแ์ละดวงจนัทร์ที่มีผลต่อการเกิดปรากฏการณ์ ทางดาราศาสตร์บนโลก และการน าไปใช้ประโยชน์ได้ ขอบข่ายเนื้อหา เรื่องที่ 1 ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ 1.1 การเกิดกลางวนักลางคืน 1.2 การเกิดขา้งข้ึนขา้งแรม 1.3 การเกิดสุริยปุราคาและการเกิดจนัทรุปราคา 1.4 การเกิดฤดูกาล 1.5 การเกิดลมบกลมทะเล
178 เรื่องที่ 1 ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ 1.1 การเกิดกลางวันและกลางคืน เนื่องจาก โลกเป็ นบริวารของดวงอาทิตย์โดยโลกจะหมุนรอบดวงอาทิตย์เป็ นเวลา 365 วัน หรือ 1 ปีในขณะเดียวกนั โลกจะหมุนรอบตวัเองโดยกินเวลา 24 ชวั่ โมงจึงส่งผลใหด้า้นที่โดนแสงจะ เป็ นเวลากลางวัน ส่วนดา้นที่ไม่โดนแสงจะเป็นเวลากลางคืน เมื่อโลกหมุนไปเรื่อย ๆ ดา้นที่ไม่โดนแสง หรือกลางคืน จะค่อยๆ หมุนเปลี่ยนมาจนกลายมาเป็นกลางวนัเราเรียกปรากฏการณ์น้ีวา่ กลางวัน และ กลางคืน 1.2 การเกิดข้างขึ้น-ข้างแรม ดวงจันทร์เป็ นบริวารของโลก เป็ นวัตถุทึบแสงที่มีเส้นผา่นศูนยก์ลางประมาณ 1/4 ของโลกอยู่ ห่างโลกประมาณ 30 เท่าของเส้นผา่นศูนยก์ลางของโลกเท่าน้นัดวงจนัทร์จึงเป็นวตัถุธรรมชาติที่อยใู่กล้ โลกที่สุด เรามองเห็นดวงจนัทร์ไดเ้พราะพ้ืนผวิดวงจนัทร์สะทอ้นแสงอาทิตยม์าเขา้ตาเราแต่ส่วนสวา่ง ของดวงจันทร์ที่หันมาทางโลกไม่เท่ากนัทุกวนัท้งัน้ีเพราะดวงจนัทร์เคลื่อนรอบโลก รอบละประมาณ 1 เดือน ดงัน้นัขนาดปรากฏของดวงจนัทร์บนฟ้าจึงเปลี่ยนแปลง เช่นเห็นเป็นเส้ียวเล็ก ๆ วนัต่อมาเห็น โตข้ึนและหลายวนัต่อมาเป็นจนัทร์เพญ็ช่วงน้ีเราเรียกวา่ดวงจนัทร์ขา้งข้ึน ซ่ึงหมายความวา่ดวงจนัทร์ สวา่งข้ึน ภายหลงัขา้งข้ึนจะเป็นขา้งแรม ขนาดปรากฏของดวงจนัทร์สวา่งลดลงจากรูปวงกลมเป็นรูป คร่ึงวงกลมและเป็นเส้ียวเล็ก ๆ จนมองไม่เห็นเรียกวา่วนัเดือนดบัเราเรียกปรากฏการณ์การเกิดขา้งข้ึน ขา้งแรมวา่เป็นดิถีของดวงจนัทร์
179 ปฏิทินที่อาศยัดวงจนัทร์เรียกวา่ ปฏิทินจนัทรคติ ปฏิทินจันทรคติของไทยกา หนดให้1 ปี มี 12 เดือน ไดแ้ก่เดือนเลขคี่และเดือนเลขคู่เดือนคี่คือเดือนขาดมี29 วนั โดยเริ่มตน้จากวนัข้ึน 1 ค ่าถึง แรม 14 ค่า เดือนเหล่าน้ีคือเดือนอา้ยเดือน 3 เดือน 5 เดือน 7 เป็นตน้เดือนคู่คือเดือนเตม็มี30 วนั ไดแ้ก่เดือน ยี่ เดือน 4 เดือน 6 ฯลฯ เดือนเหล่าน้ีจึงมีวนักลางเดือนเป็นวนัข้ึน 15 ค่า และวนัสิ้นเดือนเป็นวนัแรม 15 ค ่า การเกิดขา้งข้ึน-ข้างแรม หมายถึงการมองเห็นดวงจนัทร์มืดหรือสวา่งอนัเนื่องมาจากดวงจนัทร์ โคจรรอบโลกโดยส่วนสวา่งที่หนัมาทางโลกเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ท้งัน้ีข้ึนอยกู่บัตา แหน่งของดวง จันทร์บนทางโคจรรอบโลก 1.3การเกดิสุริยุปราคาและจันทรุปราคา สุริยุปราคา หรือ สุริยคราส เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดข้ึนเมื่อดวงอาทิตย์ดวงจนัทร์และโลกโคจร มาอยใู่นแนวเส้นตรงเดียวกนั โดยมีดวงจนัทร์อยตู่รงกลาง เงาของดวงจันทร์จะทอดมายังโลก ท าให้คน บนโลก (บริเวณเขตใต้เงามืดของดวงจันทร์) มองเห็นดวงอาทิตยเ์วา้แหวง่หรือบางแห่งเห็นดวงอาทิตย์ มืดหมดท้งัดวง ช่วงเวลาที่เกิดสุริยปุราคาจะกินเวลาไม่นานนกัเช่น เมื่อวนัที่24 เดือนตุลาคม พ.ศ. 2538 ประเทศไทยสามารถมองเห็นสุริยุปราคาเต็มดวงได้นาน 3 ชวั่ โมง นบัต้งัแต่ดวงจนัทร์เริ่มเคลื่อนเขา้จน เคลื่อนออก สุริยปุราคาจะเกิดข้ึนเฉพาะในเวลากลางวนัและตรงกบัวนัแรม 15 ค ่า หรือวนัข้ึน 1 ค่า เท่าน้นั ตา แหน่งบนพ้ืนโลกที่อยใู่นเขตใตเ้งามืดของดวงจนัทร์จะมองเห็นดวงอาทิตยม์ืดมิดท้งัดวงเรียกวา่ สุริยุปราคาเต็มดวง ท้องฟ้าจะมืดไปชวั่ขณะในขณะที่ตา แหน่งบนพ้ืนโลกที่อยภู่ายใตเ้ขตเงามวัจะ มองเห็นดวงอาทิตยถ์ูกบงัไปบางส่วน เรียกวา่สุริยปุราคาบางส่วน สา หรับการเกิดสุริยุปราคาในช่วงที่ ดวงจนัทร์อยหู่ ่างจากโลกมากกวา่ ปกติทา ใหเ้งามืดของดวงจนัทท์อดตวัไปไม่ถึงพ้ืนโลกแต่ถา้ต่อขอบ ของเงามืดออกไปจนสัมผสักบัพ้ืนผวิโลกจะเกิดเป็นเขตเงามวัข้ึน ตา แหน่งที่อยภู่ายใตเ้ขตเงามวัน้ีจะ
180 มองเห็นสุริยปุราคาวงแหวนดวงจนัทร์มีขนาดเล็กกวา่ดวงอาทิตยม์ากแต่ที่เรามองเห็นดวงจนัทร์บงัดวง อาทิตย์ได้มิด ก็เพราะดวงจนัทร์อยใู่กลโ้ลกมากกวา่ดวงอาทิตย์ สุริยุปราคา สุริยุปราคามี 4 ประเภท ไดแ้ก่ - สุริยุปราคาบางส่วน มีลักษณะ: มีเพียงบางส่วนของดวงอาทิตยเ์ท่าน้นัที่ถูกบงั - สุริยุปราคาเต็มดวง มีลักษณะ : ดวงจนัทร์บงัดวงอาทิตยห์มดท้งัดวง - สุริยุปราคาวงแหวน มีลักษณะ: ดวงอาทิตย์มีลักษณะเป็ นวงแหวน เกิดเมื่อดวงจนัทร์อยใู่น ตา แหน่งที่ห่างไกลจากโลก ดวงจนัทร์จึงปรากฏเล็กกวา่ดวงอาทิตย์ - สุริยุปราคาผสม มีลักษณะ :ความโคง้ของโลกทา ใหสุ้ริยปุราคาคราวเดียวกนักลายเป็นแบบ ผสมได้ คือ บางส่วนของโลกเห็นสุริยปุราคาเตม็ดวง บางส่วนเห็นสุริยปุราคาวงแหวน บริเวณที่เห็น สุริยปุราคาเตม็ดวง เป็นส่วนที่อยใู่กลด้วงจนัทร์มากกวา่ การสังเกตสุริยุปราคา การมองดวงอาทิตยด์ว้ยตาเปล่าส่งจะผลเสียต่อตาไม่วา่มองเวลาใดก็ตาม แมแ้ต่มองดวงอาทิตย์ ขนาดเกิดสุริยุปราคา แต่สุริยุปราคาก็เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่น่าสนใจและศึกษาอยา่งมาก การใช้ อุปกรณ์ช่วยในการมอง เช่นกลอ้งสองตา หรือกลอ้งโทรทรรศน์ก็ยงิ่ทา ใหเ้ป็นอนัตรายมากยงิ่ข้ึนไปอีก ดงัน้นั ในการมองดวงอาทิตย์ตอ้งอาศยัอุปกรณ์ช่วยกรองรังสีบางชนิดที่จะเขา้สู่ตาการใชแ้วน่ กนัแดดในการมองเป็นวิธีการที่ไม่ถูกตอ้ง เพราะไม่สามารถป้องกนัสิ่งที่เป็นอนัตราย รวมท้งัรังสี อินฟราเรดที่ตามองไม่เห็นซ่ึงจะเป็นอนัตรายต่อเรตินาได้ การสังเกตจ าเป็ นต้องใช้อุปกรณ์ที่ท ามา โดยเฉพาะ จึงจะสามารถมองดวงอาทิตย์ตรงๆ ได้ การสังเกตที่จะปลอดภยัต่อตามากที่สุด คือการฉายแสงจากดวงอาทิตยผ์ ่านอุปกรณ์อื่น เช่น กล้องสองตา หรือกล้องโทรทรรศน์ แล้วใช้กระดาษสีขาวมารองรับแสงน้ัน จากน้ันมองภาพจาก กระดาษที่รับแสง แต่การทา เช่นน้ีตอ้งมนั่ใจว่าไม่มีใครมองผา่นอุปกรณ์น้นั โดยตรง ไม่เช่นน้นัจะทา อนัตรายต่อตาของคนน้นัอยา่งมาก โดยเฉพาะถา้มีเด็กอยบู่ริเวณน้นัตอ้งไดร้ับการดูแลเป็นพิเศษ
181 อยา่งไรก็ตาม สามารถมองดวงอาทิตยด์ว้ยตาเปล่าโดยตรงได้เฉพาะตอนที่เกิดสุริยุปราคาเต็ม ดวงเท่าน้นันอกจากจะไม่เป็นอนตรายแล้ว ัสุริยุปราคาเต็มดวงยงัสวยงามอีกดว้ย หากมองขณะเกิด สุริยุปราคาเต็มดวง ก็จะเห็นช้นับรรยากาศโคโรนาของดวงอาทิตย์ในบางคร้ังอาจเห็นพวยแก๊สทีพุ่ง ออกมาจากดวงอาทิตย์ซ่ึงปกติจะไม่สามารถมองเห็นได้แต่ควรหยุดมองดวงอาทิตยก์ ่อนที่จะสิ้นสุด การเกิดสุริยปุราคาเตมดวงเล็กน้อย ็ การเกดิสุริยุปราคา วงโคจรของโลกและดวงจันทร์ ระบบวงโคจรของโลกรอบดวงอาทตย์(สุริยวิถี)กบัระนาบวงโคจรของดวงจนัทร์รอบโลกทา มุมกนั ประมาณ 5 องศา ท าให้ในวนัจนัทร์ดบัส่วนใหญ่ดวงจนัทร์จะอยเู่หนือหรือใตด้วงอาทิตย์ ซึ่ง สุริยุปราคาจะเกิดข้ึนก็ต่อเมื่อดวงจนัทร์เคลื่อนที่ผ่านบริเวณจุดตดัของระนาบวงโคจรท้งัสองในวนั จันทร์ดับ วงโคจรของดวงจันทร์เป็ นรูปวงรี ทา ให้ระยะห่างระหว่างดวงจนัทร์ของโลกมีความแตกต่าง กนัไดป้ระมาณ 6 เปอร์เซนตจ์ากค่าเฉลี่ย ดว้ยเหตุน้ีท าให้ขนาดของดวงจันทร์ที่มองจากโลกอาจมีขนาด เล็กหรือใหญ่กวา่ ปกติได้ส่งผลกระทบต่อการเกิดสุริยปุราคาขนาดของดวงจันทร์เฉลี่ยเมื่อมองจากโลก มีขนาดเล็กกวา่ดวงอาทิตยเ์ล็กนอ้ย ทา ให้สุริยุปราคาส่วนใหญ่จะเกิดแบบวงแหวน แต่หากในวนัที่เกิด สุริยุปราคาน้นัดวงจนัทร์โคจรอยใู่นตา แหน่งที่ใกลโ้ลกก็จะเกิดสุริยุปราคาเต็มดวง ส่วนวงโคจรของ โลกก็เป็นวงรีเช่นกนัระยะห่างระหวา่งดวงอาทิตยก์บัโลกก็มีค่าเปลี่ยนไปตลอดเวลาแต่ก็ส่งผลไม่มาก นกักบัการเกิดสุริยปุราคา
182 ดวงจันทร์โคจรรอบโลกใช้เวลาประมาณ 27.3 วนัเมื่อเทียบกบัตา แหน่งการโคจรเดิม เรียกวา่ เดือนดาราคติแต่โลกก็โคจรรอบดวงอาทิตยใ์นทิศทางเดียวกนั ท าให้ระยะเวลาจากจันทร์เพ็ญถึงจันทร์ เพญ็อีกคร้ังหน่ึงกินเวลานานกวา่น้นัคือ ประมาณ 29.6 วนัเรียกวา่เดือนจนัทรคติ การนบัเวลาที่ดวงจนัทร์โคจรผา่นจุดตดัระหว่างวงโคจรของดวงจันทร์และโลก (node) โดย เคลื่อนที่จากใตเ้ส้นสุริยะวถิีข้ึนไปทางเหนือครบหน่ึงรอบน้นัก็เป็นการนบัเดือนอีกวิธีหน่ึงเช่นกนั โดย เดือนแบบน้ีจะส้ันกว่าแบบแรกเล็กนอ้ย เนื่องจากวงโคจรของดวงจันทร์เอียงไปมาจากแรงดึงดูดของ ดวงอาทิตย์ ครบรอบในเวลา 18.5 ปี เรียกเดือนแบบน้ีวา่เดือนดราโคนิติก การนับเดือนอีกแบบหนึ่งคือ นับจากที่ดวงจันทร์โคจรจากจุดที่ใกล้โลกที่สุด (เรียกวา่ perigee) ถึงจุดน้ีอีกคร้ัง การนบัแบบน้ีจะมีค่าไม่เท่ากบัการนบัแบบดาราคติเนื่องจากวงโคจรของดวงจันทร์มี การส่ายโดยรอบซ่ึงจะครบหน่ึงรอบใชเ้วลาประมาณ 9 ปีเดือนแบบน้ีเรียกวา่เดือนอะนอมลัลิสติก ความถี่ในการเกดิสุริยุปราคา วงโคจรของดวงจนัทร์ตดักบัสุริยะวิถี2 จุด ซ่ึงห่างกนั 180 องศา ดงัน้นัดวงจนัทร์ในวนัจนัทร์ ดบัจะอยบู่ริเวณจุดน้ี2 ปีต่อคร้ัง ซ่ึงโดยทวั่ ไปจะเกิดสุริยปุราคาทุกปีแต่ในบางปีดวงจนัทร์อาจโคจรอยู่ ตา แหน่งวนัจนัทร์ดบั ใกลๆ้กบัสุริยะวิถี2 เดือนติดกนัทา ให้บางปีอาจเกิดสุริยุปราคามากถึง 5 คร้ัง อยา่งไรก็ตาม เงามืดของดวงจันทร์มักจะทอดออกไปทางเหนือหรือใต้ของโลก โดยเงามัวจะทอดลงมา บนโลก ทา ใหเ้กิดสุริยปุราคาบางส่วนที่บริเวณข้วัโลกเหนือเท่าน้นั ระยะเวลาในการเกดิสุริยุปราคา สุริยุปราคาเต็มดวงจะเกิดในเวลาส้ันๆ เนื่องจากดวงจนัทร์โคจรรอบโลกอยา่งรวดเร็ว ในขณะ ที่โลกก็โคจรไปรอบดวงอาทิตยด์ ้วยเช่นกนัทา ให้เงามืดที่ตกบริเวณโลกเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วจาก ตะวนัตกไปตะวนัออกในระยะเวลาส้ันๆ หากสุริยุปราคาเกิดข้ึนเมื่อดวงจนัทร์โคจรอยใู่กลต้า แหน่ง perigee มากๆ จะท าให้สุริยุปราคา เต็มดวงสามารถสังเกตได้ในบริเวณกว้าง ประมาณ 250 กิโลเมตร และเวลาในการเกิดน้นัอาจนาน ประมาณ 7 นาที สุริยุปราคาบางส่วน ซ่ึงเกิดจากเงามวัของดวงจนัทร์น้นัสามารถเกิดได้ในบริเวณกวา้งกว่า สุริยุปราคาเต็มดวงมาก ประโยชน์ของการสังเกตสุริยุปราคา นกัดาราศาสตร์ใชก้ารเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงในการสังเกตช้นับรรยากาศช้นั โคโรนาของดวง อาทิตย์ซ่ึงตามปกติจะไม่สามารถมองเห็นได้เนื่องจากบรรยากาศช้นั โฟโตสเฟียร์ของดวงอาทิตยน์ ้นั สวา่งกวา่มาก
183 สุริยุปราคามีระยะเวลา หรือวงรอบของการเกิดที่แน่นอน ทา ให้สามารถทา นายการเกิด สุริยุปราคาคร้ังต่อไปได้โดยการคา นวณอย่างง่ายๆจากความเร็วในการเคลื่อนที่ไปรอบดวงอาทิตย์ เปรียบเทียบตา แหน่งกบัการที่ดวงจนัทร์หมุนรอบโลก เพมิ่เติมเกยี่วกบัสุริยุปราคา สุริยุปราคาก่อนดวงอาทิตย์ขึน้และหลังดวงอาทิตย์ตก สุริยุปราคาอาจเกิดข้ึนก่อนดวงอาทิตย์ ข้ึนหรือหลงัดวงอาทิตยต์กได้ซ่ึงสามารถรู้ไดจ้ากทอ้งฟ้าที่มืดกวา่ ปกติและจะสามารถสังเกตเห็นดาว เคราะห์วงใน คือ ดาวพุธและดาวศุกร์บริเวณขอบฟ้าที่ดวงอาทิตยต์กหรือข้ึน ซ่ึงในเวลาปกติจะไม่ สามารถมองเห็นไดเ้นื่องจากมีแสงสวางของดวงอาทิตย์ ่ สุริยุปราคาเนื่องจากดาวเทียมเกิดขึ้นได้หรือไม่สุริยุปราคาไม่สามารถเกิดข้ึนจากการที่ ดาวเทียมไปบังดวงอาทิตย์ได้เนื่องจากดาวเทียมหรือสถานีอวกาศน้นัมีขนาดเล็กมากไม่พอที่จะบงัแสง จากดวงอาทิตย์ได้เหมือนดวงจันทร์ หากจะเกิดสุริยุปราคาจากดาวเทียมน้ัน ดาวเทียมต้องมีขนาด ประมาณ 3.35 กิโลเมตร ทา ให้การเคลื่อนทีของดาวเทียมหรือสถานีอวกาศน้นัเป็นไดเ้พียงการผ่าน เท่าน้นัเช่นเดียวกบัการผ่านของดาวพุธและดาวศุกร์ซ่ึงเกิดข้ึนในเวลาส้ันๆ และสังเกตไดย้าก ส่วน ความสวา่งของแสงจากดวงอาทิตยก์ ็ไม่ไดล้ดลงไปจากเดิมแน่นอน จันทรุปาคา จันทรุปาคา เป็นปรากฏการณ์ที่โลกบงัแสงดวงอาทิตยไ์ม่ให้ไปกระทบที่ดวงจนัทร์ในบริเวณ ดวงอาทิตยใ์นวนัเพญ็ (ข้ึน 15 ค ่า ) โดยโลกอยรู่ะหวา่งดวงอาทิตยก์บัดวงจนัทร์ทา ใหเ้งาของโลกไปบงั ดวงจันทร์ การเกิดจนัทรุปราคา หรือเรียกอีกอยา่งวา่จนัทคราส คือ ปรากฏการณ์ที่เกิดข้ึนในคืนวนัเพญ็ (ข้ึน 15 ค ่า) เมื่อดวงจนัทร์โคจรมาอยใู่นระนาบเส้นตรงเดียวกบัโลกและดวงอาทิตยท์า ให้เงาของโลกบงั ดวงจันทร์คนบนซีกโลกซึ่งควรจะเห็นดวงจันทร์เต็มดวงในคืนวันเพ็ญจึงมองเห็นดวงจันทร์ในลักษณะ ต่างๆ เช่น “ จันทรุปราคาเต็มดวง” เกิดข้ึนเมื่อดวงจันทร์เคลื่อนเข้าไปในเงามืดของโลก จึงท าให้คนบน ซีกโลกที่ควรเห็นดวงจันทร์เต็มดวง กลบัเห็นดวงจนัทร์ซ่ึงเป็นสีเหลืองนวลค่อยๆ มืดลง กินเวลา ประมาณ 1.5 ชวั่ โมง จากน้นัจึงจะเห็นดวงจนัทร์เป็นสีแดงเหมือนสีอิฐเต็มดวง เพราะได้รับแสงสีแดง ซึ่งเป็ นคลื่นที่ยาวที่สุดและบรรยากาศโลกหกัเหไปกระทบกบัดวงจนัทร์ส่วน “ จนัทรุปราคาบางส่วน” เกิดข้ึนเมื่อดวงจนัทร์เคลื่อนที่เข้าไปในเงามือของโลกเพียงบางส่วน จึงท าให้เห็นดวงจันทร์เพ็ญ บางส่วนมืดลงและบางส่วนมีสีอิฐขณะเดียวกนัอาจเห็นเงาของโลกเป็นขอบโคง้อยบู่นดวงจนัทร์ซ่ึงเป็น ข้อพิสูจน์วา่ โลกกลม ผลกระทบ การเกิดจนัทรุปราคาไม่ค่อยส่งผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดลอ้มทาง ธรรมชาติเพราะเป็นช่วงกลางคืน แต่คนสมยัก่อนมีความเชื่อเช่นเดียวกบัการเกิดสุริยุปราคา โดยเชื่อวา่
184 “ราหูอมจันทร์” ซ่ึงจะนา ความหายนะและภยัพิบตัิมาสู่โลก คนจีนและคนไทยจึงแกเ้คล็ดคลา้ยกนัเช่น ใช้วิธีส่งเสียงขบัไล่คนจีนจุดประทดัตีกะทะ ส่วนคนไทยก็เล่นกนัก็ตีกะลา เอาไมต้า น้า พริกไปตีตน้ ไม้ 1.4 การเกดิฤดูกาล ฤดูกาล(Seasons)
185 ฤดูกาลเป็นการแบ่งปีเป็นช่วงๆ ตามสภาพอากาศฤดูกาลต่างๆ เป็นผลมาจากการที่แกนโลก เอียงไปจากระนาบการโคจรเล็กน้อย (ประมาณ 23.44 องศา) ในขณะที่โลกโคจรไปรอบๆ ดวงอาทิตย์ น้นั โลกจะหนับางส่วนเขา้หาดวงอาทิตยต์ลอดเวลาและบางส่วนจะโดนแสงอาทิตยน์อ้ยกวา่ส่วนอื่นๆ ส่วนที่โดนแสงอาทิตยม์าก ก็เป็นฤดูร้อนของส่วนน้นัๆ และส่วนที่โดนแสงอาทิตยน์ ้อยก็จะเป็นฤดู หนาว รูปแสดงการเกิดฤดูกาลเมื่อโลกโคจรไปรอบ ๆ ดวงอาทิตย์จะเห็นวา่ซีกโลกเหนือกบัซีกโลกใตจ้ะเป็น ฤดูตรงขา้มกนั ตา แหน่งต่างๆ บนโลกจะมีฤดูกาลไม่เหมือนกนั โดยในส่วนของโลกที่อยรู่ะหวา่งเขตหนาวกบั เขตอบอุ่น (temperate regions) และบริเวณแถบข้วัโลก(polar regions) จะมี 4 ฤดูกาลคือ ฤดูใบไม้ผลิ (spring) ฤดูร้อน (summer) ฤดูใบไมร้่วง (fall) และฤดูหนาว (winter) ส่วนบริเวณโซนเขตร้อน (tropical region) หรือบริเวณที่อยใู่กลๆ้เส้นศูนยส์ูตรจะแบ่งได้3 ฤดูกาลคือฤดูร้อน (dry hot season) ฤดูฝน (wet season) และฤดูหนาว (dry cool season) ซ่ึงประเทศไทยก็อยโู่ซนเขตร้อน ดงัน้นั ประเทศไทยจึงมี3 ฤดูกาล
186 รูปแสดงตา แน่งของโลกเมื่อมองจากทิศเหนือโดยตา แหน่งที่ขวาไกล ๆ น้นัคือ ตา แหน่งที่โลกอยไู่กลจากดวงอาทิตยม์ากที่สุดในเดือนธนัวาคม ที่เรียกวา่ December solstice รูปแสดงตา แน่งของโลกเมื่อมองจากทิศใต้โดยตา แหน่งที่ซา้ยไกล ๆ น้นัคือ ตา แหน่งที่โลกอยไู่กลจากดวงอาทิตยม์ากที่สุดในเดือนมิถุนายน ที่เรียกวา่ June solstice ใน 1 ปีโลกจะอยู่ห่างจากดวงอาทิตยม์ากที่สุด 2 คร้ังคือ ในเดือนธันวาคม และในเดือน มิถุนายน ซ่ึงในเดือนธนัวาคมน้นัจะตรงกบัวนัที่22 ธันวาคม เราเรียกวา่ December solstice ส่วนใน เดือนมิถุนายนน้นัจะตรงกบัวนัที่21 มิถุนายน เราเรียกวา่ June solstice ส่วนของโลกที่อยรู่ะหวา่งเขตหนาวกบัเขตอบอุ่น (temperate regions) และบริเวณแถบข้วัโลก (polar regions) เมื่อฤดูกาลเปลี่ยนไป ความเขม้ของแสงของดวงอาทิตยก์ ็ต่างกนั ไปดว้ย ซ่ึงข้ึนอยกู่บั
187 ละติจูด และข้ึนอยกู่บัน้า มีอยใู่กลๆ้บริเวณน้นัๆ ดว้ย เช่นบริเวณข้วัโลกใต้ซ่ึงเป็นบริเวณที่อยรู่ะหวา่ง ทวีปแอนตาร์กติกและอยู่ไกลจากอิทธิพลของมหาสมุทรทางใต้ (the southern oceans) พอสมควร ในขณะที่บริเวณข้วัโลกเหนือ ซ่ึงอยใู่นมหาสมุทรอาร์กติก(Arctic Ocean) ทา ให้ภูมิอากาศแถบข้วัโลก เหนือไดร้ับการปรับตามมหาสมุทรอาร์กติกน้นัทา ใหภู้มิอากาศไม่หนาวหรือร้อนมากเกินไป ในขณะที่ แถบข้วัโลกใตจ้ะหนาวมากในฤดูหนาว ซึ่งหนาวกวา่ฤดูหนาวแถบข้วัโลกเหนือ ส่วนของโลกบริเวณ โซนเขตร้อน จะไม่มีความแตกต่างของความเขม้ของแสงที่ไดร้ับจากดวงอาทิตยม์ากนกัในฤดูกาลต่างๆ รูปแสดงโลกระหวา่งฤดูกาลต่าง ๆ 1.ภูมิภาคต่าง ๆ ของโลก มีลกัษณะภูมิอากาศแตกต่างกนัท้งัในดา้นอุณหภูมิของอากาศความ กดอากาศลมประจา ปีที่พดัผา่น ความข้ึนของอากาศและปริมาณฝน เป็นตน้ 2.สาเหตุที่ทา ให้ภูมิภาคต่าง ๆ ของโลก มีลกัษณะภูมิอากาศแตกต่างกนัเกิดจากแกนของโลก เอียงและหมุนรอบตัวเอง พร้อม ๆ กบั โคจร รอบดวงอาทิตย์ทา ให้ไดร้ับแสงสวา่งจากดวงอาทิตยใ์น ระยะเวลาไม่เท่ากนัจึงทา ใหบ้ริเวณพ้ืนที่ต่าง ๆ มีฤดูกาลที่แตกต่างกนั
188 องค์ประกอบของฤดูกาล บริเวณพ้ืนที่ต่าง ๆ ของโลกมีฤดูกาลแตกต่างกนัเกิดจากองคป์ระกอบ 4 ประการ ดงัน้ี อุณหภูมิของอากาศ ความกดอากาศ ทิศทางของลมประจ าปี ความช้ืนในอากาศ อณุหภูมิของอากาศ 1.บริเวณที่โลกมีอุณหภูมิของอากาศสูง - ซีกโลกใต้ เดือนมกราคมเป็นช่วงเวลาที่ซีกโลกใต้เป็ นฤดูร้อน บริเวณที่มีอุณหภูมิของ อากาศสูงกวา่ 30 องศาเซลเซียสข้ึนไปอยใู่น แถบทะเลทรายของทวีปออสเตรเลียและตอนใต้ของทวีป แอฟริกา - ซีกโลกเหนือ เดือนกรกฎาคมเป็นช่วงเวลาที่ซีกโลกเหนือเป็นฤดูร้อน บริเวณที่มีอุณหภูมิ ของอากาศสูงกวา่ 30 องศาเซลเซียสข้ึนไป ไดแ้ก่ เขตทะเลทรายในทวีปอเมริกาเหนือ (เม็กซิโก) ทวีป เอเชีย (คาบสมุทรอาหรับเและอินเดีย) และตอนเหนือของทวีปแอฟริกา เป็ นต้น 2.บริเวณที่โลกมีอุณหภูมิของอากาศต ่า - เขตละติจูดสูง เริ่มต้งัแต่เส้นทรอปิกออฟแคนเซอร์ข้ึนไปจนถึงข้วัโลกเหนือ และต้งัแต่เส้น ทรอปิกออฟแคปริคอร์นลงไปจนถึงข้วัโลกใต้ -เขตภูเขาสูงและที่ราบสูง เช่น บริเวณเทือกเขาหิมาลยัเทือกเขาแอนดิส และที่ราบสูงทิเบต เป็นต้น ความกดอากาศ ความกดอากาศคือ น้า หนกัของอากาศที่กดทบัอยบู่ริเวณพ้ืนผวิโลกเนื่องจากอากาศในแต่ละ พ้ืนที่มีน้า หนกัไม่เท่ากนัอากาศร้อน มีน้า หนกัเบาจะลอยตวัข้ึนสูงอากาศหนาวมีน้า หนกัมากกวา่จึง ไหลเวียนเข้าแทนที่จึงเกิดการไหลเวยีนของอากาศจากบริเวณหน่ึงไปยงัอีกบริเวณหนึ่ง - เครื่องวดัความกดอากาศเรียกวา่บารอมิเตอร์(Barometer) ประเภทของความกดอากาศความกดอากาศแต่ละประเภทมีอิทธิพลต่อสภาพภูมิอากาศของแต่ ละทอ้งถิ่น ดงัต่อไปน้ี 1. ความกดอากาศสูง หมายถึง สภาพอากาศที่มีน้า หนกัมากและเคลื่อนตวักดทบัซ่ึงกนัและกนั บริเวณพ้ืนผวิโลกโดยทวั่ ไปอากาศหนาวจะมีน้า หนกัมาก ดงัน้นัพ้ืนที่ที่มีความกดอากาศสูงพดัผา่นจึง หมายถึงมีสภาพอากาศหนาวเย็น ในแผนที่ลมฟ้ าอากาศ จะใช้สัญลักษณ์ H
189 2. ความกดอากาศต ่า หมายถึงสภาพอากาศที่มีน้า หนกัเบาและลอยตวัอยชู่้นับนของพ้ืนผิวโลก จึงมีความกดซ่ึงกนัและกนันอ้ยมากโดยทวั่ ไปสภาพอากาศร้อนจะมีน้า หนกัเบาจึงอยใู่นสภาพความกด อากาศต ่า ในแผนที่ลมฟ้ าอากาศจะใช้สัญลักษณะ L 3. บริเวณเส้นศูนยส์ูตรในช่วงที่ดวงอาทิตยส์ ่องแสงต้งัฉาก ท าให้ได้รับความร้อนสูงจึงเป็ น บริเวณที่มีความกดอากาศต ่า จึงเกิดการไหลเวียนของอากาศจากบริเวณโดยรอบหรือเคลื่อนจากบริเวณ ที่มีความกดอากาศสูง (บริเวณละติจูดที่ 30 องศาเหนือและใต)้เขา้สู่แถบศูนยส์ูตร 4. เขตลมสงบบริเวณศูนย์สูตร เมื่ออากาศจากฝ่ายเหนือกบัฝ่ายใตไ้หลมาบรรจบกนับริเวณเส้น ศูนย์สูตร จะทา ให้เกิดฝนตกบริเวณน้นัเรียกว่า เขตลมสงบบริเวณศูนยส์ูตร หรือดอลดรัม (Doldrum) หรือร่องความกดอากาศต่า และร่องฝน (Trough) ทิศทางของลมประจ าปี 1. การเคลื่อนที่ของลมประจา ปีลมประจา ปีเป็นลมที่เกิดตามฤดูกาลของทุกปีโดยจะเคลื่อนที่ จากบริเวณความกดอากาศสูงไปยงับริเวณความกดอากาศต่า เช่น ลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือที่พัด พาความหนาวเยน็และแห้งแลง้เขา้สู่ประเทศไทย มีแหล่งกา เนิด จากบริเวณความกดอากาศสูงในมอง โกลเลียตอนเหนือของประเทศจีน 2. ลักษณะของลมประจ าปี ที่มาจากแหล่งความกดอากาศสูง โดย เฉพาะเขตไซบีเรียของรัสเซีย ซึ่งมีความกดอากาศสูงที่สุด จะพัดพาความหนาวเย็นและแห้งแล้งครอบคลุมทุกภูมิภาคของทวีปเอเชีย ยกเวน้เมื่อลมน้ีพดัผ่านทะเลจะนา ความช้ืนจากทะเลมาสู่พ้ืนแผ่นดิน และทา ให้เกิดฝนตก เช่น พ้ืนที่ ภาคใตด้า้นชายฝั่งอ่าวไทยจะมีฝนตกในเดือนธนัวาคมของทุกปี ความชื้นในอากาศ 1. ความช้ืนในอากาศคือ ปริมาณไอน้า ที่มีอยู่ในบรรยากาศซ่ึงจะมีมากหรือน้อยแตกต่างกนั ตามปัจจัยทางภูมิศาสตร์ 2. ลกัษณะของความช้ืนในอากาศ เป็นไอน้า ที่ปรากฏในรูปร่างลกัษณะต่าง ๆ ได้แก่เมฆ หมอก ฝน หิมะ ลูกเห็บ และน้า คา้ง ฤดูกาลของประเทศไทย เนื่องจากประเทศไทยต้งัอยใู่นเขตอิทธิพลของมรสุม จึงทา ใหป้ระเทศไทยมีฤดูกาลที่เด่นชดั 2 ฤดูคือฤดูฝนกบัฤดูแลง้ (Wet and Dry Seasons) สลบักนัและสา หรับฤดูแลง้น้นั ถ้าพิจารณาให้ละเอียด ลงไปสามารถแยกออกได้เป็ น 2 ฤดูคือฤดูร้อนกบัฤดูหนาว ดงัน้นัฤดูกาลของประเทศไทยสามารถแบ่ง ได้เป็ น 3 ฤดู คือ 1. ฤดูร้อน เริ่มประมาณกลางเดือนกุมภาพนัธ์ถึงประมาณกลางเดือนพฤษภาคม ซ่ึงเป็นช่วงที่เปลี่ยนจาก มรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ เป็ นมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ (หรือที่เปลี่ยนจากฤดูหนาวเขา้สู่ฤดูฝน) เป็ น ระยะที่ข้วัโลกเหนือหนัเขา้หาดวงอาทิตย์โดยเฉพาะในเดือนเมษายนประเทศไทยจะเป็ นประเทศหนึ่งที่
190 ต้งัอยใู่นบริเวณที่ลา แสงของดวงอาทิตย์จะต้งัฉากกบัผิวพ้ืนโลกในเวลาเที่ยงวนั ท าให้ได้รับความร้อน จากดวงอาทิตยอ์ย่างเต็มที่จึงทา ให้สภาวะอากาศร้อนอบอา้วโดยทวั่ ไป ในฤดูน้ีแมว้่าประเทศไทย อากาศจะร้อนและแห้งแล้ง แต่ในบางคร้ังอาจมีมวลอากาศเยน็จากประเทศจีนแผล่งมาถึงประเทศไทย ตอนบนได้ ทา ให้เกิดการปะทะกนัระหว่างมวลอากาศเยน็ที่แผ่ลงมากบัมวลอากาศร้อนที่ปกคลุมอยู่ เหนือประเทศไทย ซ่ึงก่อให้เกิดพายุฝนฟ้าคะนองและลมกระโชกแรง หรืออาจมีลูกเห็บตกลงมาดว้ย ก่อใหเ้กิดความเสียหายได้พายฝุนฟ้าคะนองที่เกิดข้ึนในฤดูน้ีมกัเรียกวา่ "พายุฤดูร้อน" 2. ฤดูฝน เริ่มประมาณกลางเดือนพฤษภาคมถึงประมาณกลางเดือนตุลาคม ฤดูน้ีจะเริ่มเมื่อมรสุมตะวนัตก เฉียงใต้ซ่ึงเป็นลมช้ืนพดัปกคลุมประเทศไทย ขณะที่ร่องความกดอากาศต่า (แนวร่องที่ก่อให้เกิดฝน) พาดผ่านประเทศไทยทา ให้มีฝนชุกทวั่ ไป ร่องความกดอากาศต่า น้ีปกติจะเริ่มพาดผา่นภาคใตใ้นเดือน เมษายน แล้วจึงเคลื่อนข้ึนไปพาดผา่นภาคกลางและภาคตะวนัออก ภาคเหนือและตะวนัออกเฉียงเหนือ ในเดือนพฤษภาคมและมิถุนายนตามล าดับ ประมาณปลายเดือนมิถุนายนจะเลื่อนข้ึนไปพาดผา่นบริเวณ ประเทศจีนตอนใต้ทา ให้ฝนในประเทศไทยลดลงระยะหน่ึงและเรียกวา่เป็น "ช่วงฝนทิ้ง" ซ่ึงอาจนาน ประมาณ 1 - 2 สัปดาห์หรือบางปีอาจเกิดข้ึนรุนแรงและมีฝนนอ้ยนานนบัเดือนได้ ประมาณเดือน สิงหาคมถึงพฤศจิกายนร่องความกดอากาศต่า จะเคลื่อนกลบัลงมาทางใตพ้าดผ่านบริเวณประเทศไทย อีกคร้ังหน่ึงโดยจะพาดผา่นตามลา ดบัจากภาคเหนือลงไปภาคใต้ทา ใหช้่วงเวลาดงักล่าวประเทศไทยจะ มีฝนชุกต่อเนื่อง โดยประเทศไทยตอนบนจะตกชุกช่วงเดือนสิงหาคมถึงกนัยายน และภาคใต้จะตกชุก ช่วงเดือนตุลาคมถึงพฤศจิกายน ตลอดช่วงเวลาที่ร่องความกดอากาศต่า เคลื่อนข้ึนลงน้ีประเทศไทยก็จะ ไดร้ับอิทธิพลของมรสุมตะวนัตกเฉียงใต้ที่พดัปกคลุมอยตู่ลอดเวลา เพียงแต่บางระยะอาจมีกา ลงัแรง บางระยะอาจมีกา ลงัอ่อน ข้ึนอยกู่บัตา แหน่งของแนวร่องความกดอากาศต่า ประมาณกลางเดือนตุลาคม มรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ ซ่ึงเป็นลมหนาวจะเริ่มพดัเขา้มาปกคลุม ประเทศไทยแทนที่มรสุมตะวนัตก เฉียงใต้ซ่ึงเป็นสัญญาณวา่ ไดเ้ริ่มฤดูหนาวของประเทศไทยตอนบน เวน้แต่ทางภาคใตจ้ะยงัคงมีฝนตก ชุกต่อไปจนถึงเดือนธนัวาคม ท้งัน้ีเนื่องจากมรสุมตะวนัออกเฉียงเหนือ ที่พัดลงมาจากประเทศจีนจะพัด ผา่นทะเลจีนใต้และอ่าวไทยก่อนลงไปถึงภาคใต้ซ่ึงจะนา ความช้ืนลงไปดว้ย เมื่อถึงภาคใต้โดยเฉพาะ ภาคใตฝ้ั่งตะวนัออกจึงก่อใหเ้กิดฝนตกชุกดงักล่าวขา้งตน้ 3. ฤดูหนาว เริ่มประมาณกลางเดือนตุลาคมถึงประมาณกลางเดือนกุมภาพนัธ์ เมื่อมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ เริ่มพดั ปกคลุมประเทศไทยประมาณกลางเดือนตุลาคม ซ่ึงจะนา ความหนาวเย็นมาสู่ประเทศไทย เป็นระยะที่ข้วัโลกใตห้ ันเขา้หาดวงอาทิตย์ตา แหน่งลา แสงของดวงอาทิตยท์า มุมฉากกบัผิวพ้ืนโลก ขณะเที่ยงวนัจะอยู่ทางซีกโลกใต้ทา ให้ลา แสงที่ตกกระทบกบัพ้ืนที่ในประเทศไทยเป็นลา แสงเฉียง
191 ตลอดเวลา ต าแหน่งร่องความกดอากาศต่ า ทิศทางมรสุ มและทางเดินพายุหมุนเขตร้อน ที่เคลื่อนผา่นประเทศไทย ดงัแสดงในรูป รูปแสดงต าแหน่งร่องความกดอากาศต ่า ทิศทางลมมรสุมและทางเดินพายุหมุนเขตร้อน หมายเหตุ ร่องความกดอากาศต่า อาจมีกา ลงัอ่อนและไม่ปรากฏชัดเจนหรืออาจมีตา แหน่ง คลาดเคลื่อนไปจากน้ีได้ 1.5การเกิดลมบก ลมทะเล การเกิดลม อากาศเมื่อได้รับความร้อนจะขยายตัว ทา ใหม้ีความหนาแน่นนอ้ยกวา่ ปกติและลอยตวัสูงข้ึนไป ซึ่งเรียกวา่กระแสอากาศเมื่ออากาศร้อนลอยตวัสูงข้ึน อากาศในแนวราบจากบริเวณที่มีอุณหภูมิต่า กวา่ เคลื่อนขนานกบัแนวราบเขา้มาแทนที่อากาศที่เคลื่อนที่ขนานกบัพ้ืนผวิของโลกเรียกวา่ 'ลม' ลมจะพัด จากบริเวณที่มีอุณหภูมิต่า กวา่หรือบริเวณที่มีความกดอากาศสูงกวา่ ไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงกวา่หรือ บริเวณที่มีความกดอากาสต่า กวา่ กลางวนัอุณหภูมิของอากาศเหนือพ้ืนดินสูงกวา่อุณหภูมิของอากาศเหนือพ้ืนน้า เนื่องจากดินและน้า รับ ความร้อนจากดวงอาทิตย์ในปริมาณเท่ากนัแต่ดินจะมีอุณหภูมิสูงกวา่น้า ส่วนกลางคืนอุณหภูมิของ อากาศเหนือพ้ืนดินจะต่า กวา่อุณหภูมิของอากาศเหนือพ้ืนน้า เนื่องจากดินคายความร้อนไดด้ีกวา่น้า ปรากฏการณ์น้ีจะเกี่ยวขอ้งกบัการเกิด ลมบกลมทะเลคือ - ในเวลากลางวนัอากาศเหนือพ้ืนดินร้อน ลอยตวัสูงข้ึน อากาศเหนือพ้ืนน้า เยน็กวา่เคลื่อนที่ เขา้มาแทนที่เกิดลมพดัจากทะเลเขา้สู่ฝั่ง เรียกวา่ลมทะเล
192 - ในเวลากลางคืน อากาศเหนือพ้ืนน้า ร้อน ลอยตวัสูงข้ึน อากาศเหนือพ้ืนดินเยน็กว่า เคลื่อนที่เขา้มา แทนที่ เกิดลมพดัจากบกออกสู่ทะเลเรียกวา่ลมบก จากความรู้เรื่องลมบกลมทะเลน้ีชาวประมงได้อาศัยลมดังกล่าวแล่นเรือใบออกทะเลในเวลาค่า และกลบัสู่ฝั่งในตอนเชา้ ลมมรสุม ลมมรสุม เป็ นลมที่พัดประจ าฤดู เกิดข้ึนเฉพาะทอ้งถิ่นหน่ึงๆ มีบริเวณกว้างและเป็ นลมที่พัด เป็นระยะเวลาแน่นอนตลอดฤดูของทุกปี การเอียงของแกนโลก ท าให้แสงจากดวงอาทิตย์ที่ตกลงมาตาม ตา แหน่งต่างๆ มีปริมาณต่างกนัซ่ึงทา ให้อุณหภูมิในบริเวณต่างๆ เปลี่ยนไป และความกดอากาศก็ เปลี่ยนไปด้วยจึงทา ใหเ้กิดลมประจ าฤดู ลมมรสุมแบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ 1. ลมมรสุมฤดูร้อน เป็นลมพดัจากทะเลเขา้สู่พ้ืนดิน เกิดข้ึนในฤดูร้อน ลมมรสุมฤดูร้อนนา ความชุ่มช้ืนหรือฝนจากทะเลมาสู่แผน่ดิน ในทวปีเอเชียเรียกวา่ลมมรสุมตะวนัตกเฉียงใต้โดยจะพดัอยู่ นาน 6 เดือน คือระหวา่งเดือนเมษายนถึงเดือนกนัยายน 2. ลมมรสุมฤดูหนาว เป็นลมพดัจากใจกลางทวีปที่มีความกดอากาศสูงไปสู่ทะเลหรือบริเวณที่ มีความกดอากาศต ่า เป็นลมที่น าความหนาวเย็นและความแห้งแล้ง เรียกว่า ลมมรสุม ตะวันออกเฉียงเหนือ พดัอยนู่าน 6 เดือน คือระหวา่งเดือนตุลาคมถึงเดือนมีนาคม
193 ทิศทางลม เราสามารถสังเกตทิศทางของลมวา่ลมพดัมาจากทิศใด โดยอาศยัวิธีทางธรรมชาติเช่น สังเกต จากควันไฟ ใบไม้ไหว ธงสบัด เป็ นต้น แต่อาจใช้เป็นสิ่งกา หนดทิศทางลมได้ไม่แน่นอน ได้มีผู้ ประดิษฐค์ ิดเครื่องตรวจสอบทิศทางลม เรียกวา่ศรลม ซึ่งใช้ส าหรับวัดทิศทางลมในธรรมชาติ ศรลม การติดต้งัศรลม ควรติดต้งัไวใ้นที่สูงๆ เช่น หลงัคาบา้น เป็นตน้ ในการวดัถา้ปลายศรช้ีไปทาง ใด แสดงวา่ลมพดัมาจากทางทิศน้นัถา้ปลายศรอยรู่ะหวา่งทิศเหนือและทิศตะวนัตกแสดงวา่ลมพดัมา จากทิศตะวันตกเฉียงเหนือ และถ้าศรช้ีระหว่างทิศใตแ้ละทิศตะวนัออกแสดงว่าลมพดัมาจากทิศ ตะวันออกเฉียงใต้ การวดัทิศทางลมบางคร้ังวดัเป็นองศาโดยกา หนดไวใ้ห้ทิศเหนือ(N) เท่ากบั 0 องศา (หรือ 360 องศา) ทิศอื่นๆ จะวัดตามเข็มนาฬิกา โดยทิศตะวันออก (E) จะเป็ น 90 องศา, ทิศใต้ (S) 180 องศา และ ทิศตะวันตก (W) 270 องศา ปัจจุบันการรายงานทิศทางลมส าหรับเขียนแผนที่อากาศ ใชร้ายงานเป็นองศาดงัน้ีเช่น ลมที่พดั มาจากทิศตะวนัออกจะเรียกวา่ลมตะวนัออก หรือ ลม 90 องศา ลมที่พัดมาจากทิศตะวันตกเฉียงใต้ เรียกวา่ลมตะวันตกเฉียงใต้ หรือ ลม 225 องศา
194 อัตราเร็วลม ลมมีอตัราเร็วต่างกนัถา้ลมมีอตัราเร็วสูง จะก่อให้เกิดความเสียหายที่รุนแรงลมที่เกิดข้ึนใน ธรรมชาติถา้มีอตัราเร็วต้งัแต่62 กิโลเมตรต่อชวั่ โมงจะเริ่มก่อใหเ้กิดความเสียหายถา้อตัราเร็วลมต้งัแต่ 89 กิโลเมตรต่อชวั่ โมง จะสามารถทา ความเสียหายให้กบัอาคารบา้นเรือนได้ ถ้าเป็นลมพายุซึ่งมี อตัราเร็วลมมากกวา่ 118 กิโลเมตรต่อชวั่ โมงความรุนแรงและความเสียหายมีสูงมาก พายุฟ้าคะนอง พายฟุ้าคะนองที่เกิดข้ึนในฤดูร้อน เรียกวา่ พายุฤดูร้อน เป็ นการหมุนเวียนของอากาศแปรปรวน ที่เกิดข้ึนอยา่งรุนแรงและฉบัพลนัเกิดฝนตกหนกั ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง ฟ้าผา่และอาจมีลูกเห็บตกดว้ย ส่วน พายฟุ้าคะนองที่เกิดข้ึนในช่วงฤดูฝน เรียกวา่พายุฝนฟ้าคะนอง เกิดเหมือนพายุฤดูร้อนแต่ความเสียหาย ที่เกิดข้ึนไม่รุนแรงเท่า สา หรับพายบุางชนิดเป็นพายทุี่เกิดความเสียหายต่อชีวิตและทรัพย์สิน ถา้พายุหมุนทวีกา ลงัแรง ข้ึนจะเป็นพายโุซนร้อนและพายไุตฝ้่นุเช่น พายุไตฝุ้่น "เกย"์ที่พดัผา่นเขา้มาทางจงัหวดัชุมพร เมื่อวนัที่ 4 พฤศจิกายน2532 เมื่อใดก็ตามที่พายุไตฝุ้่นเคลื่อนข้ึนฝั่ง จะทา ความเสียหายให้กบัตวัเมือง หรือ หมู่บา้นที่พายุไตฝุ้่นผ่านอยา่งมหาศาลจึงควรมีการป้องกนัอนัตรายจากพายุหมุน พายุฟ้ าคะนอง โดย ติดตามฟังการพยากรณ์อากาศจากวิทยุโทรทศัน์หรืออ่านหนงัสือพิมพ์เตรียมพร้อมก่อนที่พายุจะมา และอยแู่ต่ในบา้น ถา้อยใู่นทะเลตอ้งรีบกลบัเขา้ฝั่งและคอยฟังคา เตือนเกี่ยวกบัการเคลื่อนตวัของพายุ และถ้ามีน้า ท่วมจากฝนตกหนกัอาจตอ้งอพยพคนและสัตวเ์ล้ียงไปอยใู่นที่น้า ท่วมไม่ถึง หรือไปอยใู่นที่ ซ่ึงห่างจากชายฝั่ง เพื่อจะได้ปลอดภัยจากคลื่นลมพายุ ไดม้ีการประดิษฐ์เครื่องวดัอตัราเร็วลมเพื่อหาอตัราเร็วลมในที่ต่างๆ เครื่องวัดอัตราเร็วลมที่ นิยมใช้จะมีลักษณะเป็ นแบบถ้วยครึ่ งทรงกลม โดยหันถ้วยด้านเว้าออกรับลม ท าให้ถ้วยหมุนได้จ านวน รอบที่หมุนจะสัมพนัธ์กบัระยะทางที่ลมพดัผา่นเครื่องวดัในระยะเวลาจา กดั จึงท าให้หาอัตราเร็วลมได้ การติดต้งัเครื่องวดัอตัราเร็วลมควรติดต้งับนเสาในที่โล่งห่างจากสิ่งกีดขวางทางลม เช่น อาคาร ต้นไม้ และควรจะอยสูู่งจากพ้ืนดินประมาณ 10 เมตรถา้เป็นบริเวณพ้ืนน้า สิ่งที่เกิดข้ึนคู่กบัลม คือคลื่น ถา้ลมแรงคลื่นจะสูงถา้ลมสงบก็จะไม่มีคลื่น การติดต้งัเครื่องวดัอตัราเร็วลม จะติดต้งัพร้อมกบัเครื่องวดั ทิศทางลม เครื่องวัดอัตราเร็วลม
195 พายุหมุนเขตร้อน พายุหมุนเขตร้อน หมายถึง พายุหมุนที่เกิดข้ึนเหนือทะเลหรือมหาสมุทรในเขตร้อน ซ่ึงอยู่ ระหวา่งละติจูดที่30 องศาเหนือ ถึง 30 องศาใต้ ทางอุตุนิยมวิทยาไดใ้ชอ้ตัราเร็วลมสูงสุดใกลศู้นยก์ลางพายุเพื่อแบ่งประเภทพายุหมุนเขตร้อน ซ่ึงเกิดเหนือทะเลหรือมหาสมุทรในเขตร้อน ไดด้งัน้ี ประเภท ความเร็วลม พายดุีเปรสชนั่ความเร็วลมใกลศู้นยก์ลางไม่เกิน 61 กิโลเมตรต่อชวั่ โมง พายุโซนร้อน ความเร็วลมใกลศู้นยก์ลางระหวา่ง 70-120 กิโลเมตรต่อชวั่ โมง พายุไต้ฝุ่ น ความเร็วลมใกลศู้นยก์ลางต้งัแต่120 กิโลเมตรต่อชวั่ โมงข้ึนไป การเรียกชื่อพายุน้ันเรียกต่างๆกันตามบริเวณที่เกิด เช่น 1. ถา้พายเุกิดในอ่าวเบงกอลและมหาสมุทรอินเดีย เรียกวา่พายไุซโคลน 2. ถา้พายเุกิดในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ ทะเลแคริเบียน อ่าวเมก็ซิโกเรียกวา่พายเุฮอริเคน 3. ถา้พายเุกิดในออสเตรเลียเรียกวา่ พายุวิลลี-วิลลี 4. ถา้พายเุกิดในมหาสมุทรแปซิฟิกและทะเลจีน เรียกวา่ พายุไต้ฝุ่ น ส่วนพายทุอร์นาโดหรือลมงวงชา้ง มีลกัษณะหมุนเป็นเกลียวโดยจะเห็นลมหอบฝุ่ นละอองเป็ น ลา พุง่ข้ึนสู่บรรยากาศคลา้ยมีงวงหรือปล่องยนื่ลงมา พายุทอร์นาโด พายุน้ีเกิดข้ึนไดทุ้กทวีป แต่เกิดบ่อยที่สุดในทวีปออสเตรเลีย และสหรัฐอเมริกา เกิดไดเ้กือบ ตลอดปี พายุน้ีมีอา นาจทา ลายร้ายแรงก่อให้เกิดความเสียหายแก่สิ่งต่างๆ รวมท้งัชีวิตมนุษยแ์ละสัตว์
196 ด้วยขณะเกิดพายนุ้ีมกัมีฟ้าคะนองและฝนตกหนกัข้ึนพร้อมกนับางคร้ังยงัมีลมพายุพดักระโชกแรง พา เอาลูกเห็บมาด้วย พายุทอร์นาโดจะเกิดในเมฆที่ก่อตวัทางต้งัอยา่งรุนแรงและรวดเร็ว นอกจากลมจะทา ให้เกิดความเสียหายแลว้แต่ก็ยงัให้ประโยชน์กบัมนุษยม์ากมาย เช่น ใช้ใน การแล่นเรือในชีวติประจา วนัลมทา ให้ผา้แห้ง ช่วยให้เกิดความเยน็สบาย ช่วยหมุนกงัหนัเพื่อฉุดระหดั วดิน้า ปั๊มสูบน้า ปั่นไฟ ใช้ประโยชน์จากแรงลมซ่ึงเป็นการใชพ้ลงังานที่ไม่ทา ลายสภาพแวดลอ้ม พลังงานจากลมช่วยในการผลิตพลังงานไฟฟ้ า
197 บทที่ 13 อาชีพช่างไฟฟ้ า สาระส าคัญ การเลือกอาชีพช่างไฟฟ้าน้นัหมายถึงการประกอบอาชีพที่น่าสนใจและมีรายไดด้ีอีกอาชีพหน่ึง ช่างไฟฟ้ามีหลายประเภท และหน้าที่ของช่างไฟฟ้าก็แตกต่างกนัมาก ช่างไฟฟ้ าที่ท างานในสถาน ก่อสร้างขนาดใหญ่ก็ใช้เครื่องมือและทักษะต่างๆที่แตกต่างไปจากช่างไฟฟ้าที่ทา งานในโรงงาน อุตสาหกรรมขนาดใหญ่อยา่งไรก็ดีถ้าจะกล่าวโดยทวั่ๆ ไปแลว้ช่างไฟฟ้าทุกประเภทจะตอ้งมีความรู้ พ้ืนฐานทางด้านไฟฟ้า มีความสามารถอ่านแบบพิมพ์เขียนวงจรไฟฟ้าและสามารถซ่อมแซมแก้ไข อุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าได้แหล่งงานของช่างไฟฟ้า ส่วนใหญ่ในปัจจุบนัน้ีทา งานให้กบัผรู้ับเหมางาน ด้านไฟฟ้ า หรือไม่ก็ทา ในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่นอกจากน้นัมีช่างไฟฟ้าอีกจา นวนไม่นอ้ยที่ ท างานอยา่งอิสระเป็นผรู้ับเหมาเอง และมีช่างไฟฟ้าจา นวนหน่ึงที่ทา งานให้กบัองคก์รของรัฐบาลหรือ ทางธุรกิจ ซ่ึงเป็นงานที่ใหบ้ริการแก่หน่วยงานของตน แมว้า่แหล่งงานของช่างไฟฟ้าจะมีอยทู่วั่ประเทศ แต่แหล่งงานส่วนใหญ่น้นัจะมีอยใู่นเขตอุตสาหกรรม หรือเขตพ้ืนที่ที่กา ลงัพฒันา ผลการเรียนรู้ทคาดหวัง ี่ สามารถอธิบาย ออกแบบ วางแผน ทดลอง ทดสอบ ปฏิบัติการเรื่องไฟฟ้ าได้อยา่งถูกต้องและ ปลอดภัย คิด วิเคราะห์เปรียบเทียบขอ้ดีขอ้เสียของการต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม แบบขนาน แบบ ผสม ประยุกต์และเลือกใช้ความรู้ และทักษะอาชีพช่างไฟฟ้า ใหเ้หมาะสมกบัดา้นบริหารจดัการและการ บริการ ขอบข่ายเนื้อหา 1. ประเภทของไฟฟ้ า 2. วสัดุอุปกรณ์เครื่องมือช่างไฟฟ้า 3. วัสดุอุปกรณ์ที่ใช้ในวงจรไฟฟ้ า การต่อวงจรไฟฟ้าอยา่งง่าย 4. กฎของโอห์ม 5. การเดินสายไฟฟ้าอยา่งง่าย 6. การใชเ้ครื่องใชไ้ฟฟ้าอยา่งง่าย 7. ความปลอดภัยและอุบัติเหตุจากอาชีพช่างไฟฟ้า 8. การบริหารจัดการและการบริการ 9. โครงงานวทิยาศาสตร์สู่อาชีพ 10. ค าศัพท์ทางไฟฟ้ า
198 1. ประเภทของไฟฟ้ า แบ่งไดเ้ป็น 2 แบบ ดงัน้ี 1.1 ไฟฟ้ าสถิต เป็นไฟฟ้าที่เก็บอยภู่ายในวตัถุซ่ึงเกิดจากการเสียดสีของวตัถุ2 ชนิด มาถูกนั เช่น แท่งอ าพันจะถ่ายอิเล็กตรอนใหแ้ก่ผา้ขนสัตว์แท่งอ าพันจึงมีประจุลบ และผ้าขนสัตว์มีประจุบวก 1.2 ไฟฟ้ ากระแส เป็นไฟฟ้าที่เกิดจากการไหลของอิเล็กตรอนจากแหล่งกา เนิดไฟฟ้า โดย ไหลผา่นตวันา ไฟฟ้าไปยงัที่ตอ้งการใช้กระแสไฟฟ้า ซ่ึงเกิดข้ึนไดจ้ากแรงกดดนัความร้อน แสงสวา่ง ปฏิกิริยาเคมีและอา นาจแม่เหล็กไฟฟ้า ไฟฟ้ากระแสแบ่งเป็น 2แบบ ดงัน้ี 1) ไฟฟ้ ากระแสตรง (Direct Current : DC) เป็ นไฟฟ้ าที่มีทิศทางการไหลของกระแส และขนาดคงที่ตลอดเวลา แหล่งกา เนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่รู้จกักนัดีเช่น แบตเตอรี่ถ่านไฟฉาย การ เปลี่ยนกระแสไฟฟ้ าเป็ นไฟฟ้ ากระแสตรง (DC) ต้องใช้ตัวแปลงไฟ (Adapter)
199 2) ไฟฟ้ ากระแสสลับ (Alternating Current : AC) เป็ นไฟฟ้ าที่มีทิศทางการไหลของ กระแสสลับไปสลบัมาและขนาดเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ไฟฟ้ากระแสสลบัไดน้า มาใชภ้ายในบา้นกบั งานต่าง ๆ เช่น ระบบแสงสวา่ง เครื่องรับวทิยุโทรทศัน์พดัลม เป็นตน้ 2.วัสดุอุปกรณ์เครื่องมือช่างไฟฟ้า วสัดุอุปกรณ์ที่ใชใ้นการปฏิบตัิงานช่างไฟฟ้า ที่ควรรู้มีดงัน้ี 2.1 ไขควง แบ่งเป็น 2แบบ คือ 1) ไขควงแบบปากแบน 2) ไขควงแบบฟิ ลลิป หรือสี่แฉก ขนาดและความหนาของปากไขควงท้งัสองแบบจะมีขนาดต่าง ๆ กนัข้ึนอยกู่บัขนาดของหวัสก รูที่ใช้ในการคลาย หรือขนัสกรูโดยปกติการขนัสกรูจะหมุนไปทางขวาตามเขม็นาฬิกา ส่วนการคลาย สกรูจะหมุนไปทางซ้ายทวนเข็มนาฬิกา ไขควงอีกประเภทหนึ่ง เป็ นไขควงเฉพาะงานไฟฟ้ า คือไขควงวัดไฟฟ้ า ซึ่งเป็ นไขควงที่มี หลอดไฟอยทู่ ี่ดา้ม ใชใ้นการทดสอบวงจรไฟฟ้า
200 2.2 มีด มีดที่ใชก้บัการปฏิบตัิงานไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นมีดพบัหรือคตัเตอร์ใชใ้นการ ปอกฉนวน ตดัหรือควนั่ฉนวนของสายไฟฟ้า วธิีการใชม้ีดอยา่งถูกตอ้งในการปอกสายไฟฟ้า 1. ใชม้ีดควนั่รอบ ๆ เปลือกหุม้ภายนอก 2. ผา่เปลือกที่หุม้ระหวา่งกลางสาย 3. แยกสายออกจากกนั 2. 3 คีม เป็นอุปกรณ์ที่ใชใ้นการบีบ ตดัมว้นสายไฟฟ้า สามารถแบ่งออกไดด้งัน้ี 1) คีมตัด เป็นคีมตดัแบบดา้นขา้ง ใชต้ดัสายไฟฟ้าสายเกลียว สายเกลียวอ่อน และสาย ส่งกา ลงัไฟฟ้าที่มีขนาดเล็ก 2) คีมปากจิ้งจก เป็ นคีมที่ใช้ส าหรับงานจับ ดึง หรือขมวดสายไฟเส้นเล็ก 3) คีมปากแบน เป็ นคีมใช้ตัด บีบ หรือขมวดสายไฟ 4) คีมปากกลม เป็ นคีมที่ใช้ส าหรับท าหูสาย (ม้วนหัวสาย ส าหรับงานยึดสายไฟ เขา้กบัหลกัสาย)