คาํ อธิบายรายวชิ าฟิ สิกส์ 1
คขกเขแสออนาวยี รางงวดเมววตคทัตัตครลาถถศลง่ือนดุุกึาคกนวดษฎวทยเาาคกกแ่ีคธมลาาบวรสรรื่อารบเัมเมนมคคฮพเใชลลารนันาร่อืือ่ง กตธมคนนาขิรองททระอตนวี่แ่ขีหงวั ิกัดบอววอแแชิงบา ยนลรงาโงาปพะฟิวแงกตรรสงลมิาันเกิา จะรายสกผทกณ ไลฎดปทตขลแราลอิมอรง งงงาๆแดกใณนรึงาทกงดรว่เี ทาเกชิูดคยี่มยี่ารลภฟะวีตือ่ าขหอสนพอวสกิ ทแงาภสกงีแ่ลามกบับะพวากหบกลรานวาบรงแรวอเกเยลคคกละลลกตมแอ่ื ือ่าํารนรแแนงวทลหทัด่ีะน่ี ง
ตสวทิื่อรวยสจาาสศรสอโาดสงิ่บยทตใเ่ีเรพชร ยีกจอ่ื นรรใหะยิรบูเธกกรวดิารนรคมกตวาคดัารุณสมทนิรธาูใรงคจรววมิทกาแยมาลารเขศนะาคาาํ ใสคาจนตวคาริยมวมกราทาูไม่ีเรปหคสใดิมชืบาใคมะนนีคสชขวมีวาอติ มมปสูลราะกมจาาํารรวสถนั าํในรมวกีจจาิตร
ผลการเรียนรู้
๑. อธบิ ายเกย่ี วกบั ธรรมชาตขิ องวิชาฟสกิ ส ปริมาณกายภาพและหนว ยในระบบเอสไอ
๒. อธิบายความสําคัญของการทดลอง การวดั ปริมาณกายภาพตา งๆ และการบันทกึ ผลการวัด
๓. อธบิ ายเกย่ี วกบั การเคลอ่ื นทแ่ี นวตรง และปริมาณทีเ่ กยี่ วขอ ง
๔. อธิบายความสัมพนั ธร ะหวา งการกระจดั ความเร็วและความเรง ของการเคลอ่ื นทข่ี องวตั ถุ
ในแนวตรงทมี่ คี วามเรงคงตวั
๕. อธิบายแรงและหาแรงลพั ธข องแรงหลายแรง
๖. อธบิ ายกฎการเคลอ่ื นท่ขี องนวิ ตนั และใชก ฎการเคลือ่ นทีข่ องนิวตนั อธิบายการเคลอ่ื นท่ีของวัตถุ
๗. อธิบายกฎแรงดงึ ดดู ระหวางมวล
๘. อธิบายแรงเสยี ดทานระหวางผิวสมั ผสั ของวตั ถุคหู น่ึง
๙. วิเคราะหและอธิบายการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล
๑๐. วิเคราะหแ ละอธบิ ายการเคล่ือนที่แบบวงกลม
๑๑. วิเคราะหแ ละอธบิ ายการเคลอ่ื นทีแ่ บบฮารม อนกิ อยางงาย
สิ่งเหล่าน้ีเกิดข้ึนไดอ้ ยา่ งไร......ใครทาํ ใหเ้ กิด...
สิ่งดีดี
เทพเจ้าซสู
สิ่งไมดี
ชวั่ โมงน้ีเราจะมาหาคาํ ตอบกนั
วชิ าฟิ สกิ ส์ ปริมาณและหน่วยทางฟิ สกิ ส์
ส่ิงท่ตี อ งเตรยี ม
1.เตรียมตัว และเตรียมใจทจี่ ะเรยี นรูและรบั รไู ปพรอ มๆกัน
2.อุปกรณก ารเรยี นใหพ รอม สมุด ดินสอ ปากกา อื่นๆ
ผลการเรียนรู้
1.สืบคนขอ มลู วเิ คราะห และอธบิ าย เกีย่ วกบั วชิ าฟสิกส และ
ปรมิ าณทางกายภาพ ในหนว ยระบบระหวางชาติ ( SI unit )
1. ความหมายของวิทยาศาสตร
วทิ ยาศาสตร ( Science ) หมายถึง การศึกษา
หาความจริงเกี่ยวกับปรากฏการณธ รรมชาติรอบๆ ตัวเรา
ทั้งท่ีมชี วี ิตและไมม ชี วี ติ อยา งมีขนั้ ตอน และมีระเบยี บ
แบบแผนทางวิทยาศาสตร แบงออกไดดังน้ี
1.วิทยาศาสตรบรสิ ุทธ์ิ ( pure science ) หรอื วิทยาศาสตรธ รรมชาติ
( natural science ) เปนการศกึ ษาหาความจรงิ ใหมๆ เก่ยี วกบั ปรากฏการณ
ธรรมชาติ เพ่ือนาํ ไปสกู ฎเกณฑแ ละทฤษฎีตา งๆทางวทิ ยาศาสตร เชน กฎการ
เคล่อื นทีข่ องนิวตนั กฎของโอหม ทฤษฎีสมั พทั ธภาพของของไอนสไตน
ทฤษฎีคลนื่ แมเ หล็กไฟฟาของแมกซเวลล เปน ตน วทิ ยาศาสตรบริสุทธแิ์ บง
ออกเปน 2 สาขาคอื
•ก. วิทยาศาสตรกายภาพ ( physical science ) ศึกษาคนควา เกีย่ วกบั
สง่ิ ไมมีชวี ิต เชน ฟสิกส เคมี ดาราศาสตร ธรณีวทิ ยา เปนตน
•ข. วิทยาศาสตรชีวภาพ ( biological science ) ศกึ ษาคนควาเกีย่ วกับ
สง่ิ มชี วี ิต เชน พฤกษศาสตร สัตวศาสตร เปน ตน
2. วิทยาศาสตรประยุกต ( applied science ) เปนการนําความรูจาก
กฎเกณฑห รือทฤษฎีของวิทยาศาสตรบ ริสทุ ธิ์ มาประยกุ ตเ ปน หลกั การทาง
เทคโนโลยี เพอ่ื นาํ ไปใชใหเ กดิ ประโยชนแกส ังคม เชน วศิ วกรรมศาสตร
แพทยศาสตร สถาปต ยกรรมศาสตร เปน ตน
วทิ ยาศาสตร ( Science )
2. การคน ควาหาความรูทางวิทยาศาสตร
ความรูทางวทิ ยาศาสตรเ ปน การคนควาหาความจรงิ จาก
ปรากฎการณธ รรมชาติ ซ่งึ สามารถทาํ ได 3 แนวทางคอื
1. จากการสงั เกตปรากฏการณธรรมชาติ
2. จากการทดลองในหองปฏิบตั กิ าร
3. จากการสรา งแบบจาํ ลอง ( model ) ทางความคดิ
3. ฟส กิ ส
ไทหหรมพดอนรื้ดรนแืืบออุษลฐกทกตอยา นฎํัาเวงกปนเใาแรคนนารลาวกยวเะาปิทสากกมริ่ลงยาาแรท่ียารรูเส่ีอศนคหเวกาานแลงจ็สบปคาหเตขนกลวารอ้ีาิดงคแสมหทขวขาูลาา้าึนมนมมงคใากงนารวรหูาวใาอถหิยเนมนคนมภ่ึงรารําเูาทคาพไพศตปะาิ่มึแงกหแใเฟชลษลตเพอะสะิมา่ือธปิคธกิแบสรวสรลรราาาทมุปมะยกําพชปรฏผไูนาัดลฒรกต้ีสาเโานปิดกขารานมฎอยณคาทงกกตุณสราฤาาถิ่งรภรษงไนสณาๆฎมําังพธีมไเทหชรปกีชี่รเีลวตใีวกมิตชักิติดชขเกกปขาอซาาึ้นนตร่ึรงงิ
ความสําคญั ของการศึกษาทางดา นฟส ิกส คอื ขอ มลู ท่ีมผี ลตอ การเปลี่ยนแปลง
กฎและทฤษฎีทม่ี ีอยูเดมิ ขอมลู ทไี่ ดน แี้ บง ออกเปน 2 ประเภท คือ
•ขอ มูลเชงิ คุณภาพ ( qualitative data ) เปน ขอมูลทีไ่ มเปน ตวั เลข
ไดจ ากการสงั เกตตามขอบเขตของการรบั รู เชน รปู ราง ลกั ษณะ กลนิ่
สี รส เปนตน
•ขอ มูลเชงิ ปริมาณ ( quantitative data ) เปน ขอ มลู ทเ่ี ปน ตัวเลข
ไดจากการวัดปรมิ าณตางๆโดยใชเครือ่ งมอื วดั และวิธีการวดั ที่ถกู ตอง
เชน มวล ความยาว เวลา อุณหภมู ิ เปน ตน
ขอ มลู เชงิ ..................
ขอ มลู เชงิ ..............
4. เทคโนโลยี
เทคโนโลยี (technology) หมายถงึ วิทยาการทเี่ ก่ียวกบั ศิลปะในการสราง ผลติ
หรือใชอ ุปกรณต างๆ เพอ่ื อาํ นวยประโยชนต อ มนษุ ยโ ดยตรง หรือส่ิงตางๆ ท่ีมนษุ ยใช
สอยได
5. ปริมาณกายภาพ
ปรมิ าณกายภาพ ( physical quantity ) เปนปรมิ าณทาง
ฟสิกสท ่ีไดจากขอ มูลเชงิ ปรมิ าณ เชน มวล แรง ความยาว เวลา
อณุ หภูมิ เปนตน ปริมาณกายภาพแบงออกเปน 2 ชนดิ คือ
1. ปริมาณฐาน ( base unit ) เปนปรมิ าณหลกั ของระบบ
หนวยระหวา งชาติ มี 7 ปริมาณ
2. ปริมาณอนพุ ัทธ ( derived unit ) เปนปริมาณที่ไดจาก
ปริมาณฐานตงั้ แต 2 ปรมิ าณขน้ึ ไปมาสัมพนั ธก ัน
6. ระบบหนว ยระหวา งชาติ
ในสมัยกอ นหนวยทใ่ี ชส าํ หรับวัดปรมิ าณตางๆ มหี ลายระบบ
เชน ระบบอังกฤษ ระบบเมตรกิ และระบบของไทย ทําใหไมเปน
มาตรฐานเดยี วกนั ดังนั้นปจ จุบันหลายๆประเทศ รวมท้งั ประเทศไทย
ดว ยไดใชหนวยสากลที่เรยี กวา ระบบหนว ยระหวา งชาติ ( The
Internation System of Unit ) เรยี กยอ วา ระบบเอสไอ ( SI
Units ) ซ่งึ ประกอบดวยหนวยฐาน และหนวยอนพุ ทั ธ ดงั น้ี
1. หนวยฐาน ( base unit ) เปน ปริมาณหลักของระบบหนวยระหวางชาติ
มี 7 ปริมาณ ดงั นี้
ปริมาณฐาน ชอื่ หนวย สัญลักษณ
ความยาว เมตร m
มวล กิโลกรมั kg
เวลา วนิ าที s
กระแสไฟฟา แอมแปร A
อณุ หภูมิอุณหพลวัติ เคลวิน K
ปรมิ าณสาร โมล mol
ความเขมของการสองสวา ง แคนเดลา cd
2. หนว ยอนุพทั ธ ( derived unit ) เปนปริมาณทไ่ี ดจ ากปรมิ าณฐานตั้งแต
2 ปริมาณขนึ้ ไปมาสัมพันธก ัน ดังตัวอยา งตอไปนี้
ปริมาณอนพุ ทั ธ ช่อื หนวย สญั ลักษณ เทียบเปนหนวยฐาน
ความเรว็ เมตรตอวินาที m/s และอนุพัทธอ่นื
ความเรง เมตรตอ วินาที2 m /s2 1m/s
แรง N 1 m / s2
นวิ ตนั J
งาน พลังงาน จูล W 1 N = 1 kg. m /s2
กาํ ลงั วัตต Pa 1 J = 1 N.m
ความดนั พาสคาล Hz 1 W = 1 J /s
ความถี่ เฮิรตซ
1 Pa = 1 N / m2
1 Hz = 1 s – 1
7. การบันทึกปริมาณท่มี ีคามากหรอื นอย
ผลที่ไดจ ากการวัดปรมิ าณทางวทิ ยาศาสตร บางครงั้ มคี า มากกวา หรอื นอยกวา 1 มากๆ
ทําใหเกิดความยงุ ยากในการนาํ ไปใชง าน ดังน้นั การบนั ทกึ ปริมาณดงั กลาว เพอื่ ใหเ กดิ ความ
สะดวกในการนําไปใชส ามารถทาํ ได 2 วธิ ี คอื
1. เขียนใหอยูในรูปของจํานวนเตม็ หนึ่งตาํ แหนง ตามดวยเลขทศนยิ ม แลวคูณดว ย
เลขสิบยกกาํ ลงั บวกหรือลบ
2. เขียนโดยใชคํา “อุปสรรค ( prefix)”
คําอุปสรรค คอื คาํ ทีใ่ ชเ ติมหนา หนวย SI เพื่อทําใหห นว ย SI ใหญข้นึ หรือเลก็ ลง
ดงั แสดงในตาราง
คําอุปสรรค สัญลกั ษณ ตวั พหคุ ณู คําอุปสรรค สญั ลักษณ ตวั พหคุ ูณ
เทอรา T 10 12 พิโค P 10 -12
จิกะ G 10 9 นาโน n 10 - 9
เมกะ M 10 6 ไมโคร µ 10 – 6
กโิ ล k 10 3 มิลลิ m 10 – 3
เฮกโต h 10 2 เซนติ c 10 – 2
เดคา da 10 เดซิ d 10 - 1
ตัวอยา ง การเปลยี่ นปรมิ าณทม่ี ีคา มากหรอื นอยใหอ ยใู นรูป
สญั ญากรณว ทิ ยาศาสตร (เลขยกกาํ ลงั )
1. 360,000,000 เมตร = 360,000,000 เมตร
= 3.6x108 เมตร
2. 0.00038 กิโลกรัม = 0.00038 กโิ ลกรมั
= 3.8x10 – 4 กโิ ลกรัม
ตัวอยาง การเขียนปริมาณตอไปนี้ โดยใชคาํ อุปสรรค
1. ความยาว 12 กิโลเมตร ใหมหี นว ยเปน เมตร
12 กโิ ลเมตร = 12 x 10 3 เมตร
= 1.2 x 10 x 10 3 เมตร
= 1.2 x 10 4 เมตร
สูตรในการคาํ นวณ(การเปล่ียนคาํ อุปสรรค)
ตวั เลข x คาอุปสรรคเดมิ
คา อปุ สรรคใหม
เพ่มิ เติมความรู
- ทฤษฎี คือสมมตฐิ านทีไ่ ดพสิ จู นไ วแ ลว วา เปน จริงและมีความถูกตอ ง
ภายใตเงื่อนไขนน้ั
- กฎ คือทฤษฎีที่ใชไ ดแ ละเปนจริงเสมอ เชน กฎการสะทอ นแสง
กฎการเคล่อื นทีข่ องนิวตัน กฎของโอหม
กฎ (Law) เปน หลกั การอยา งหนึ่งซึง่ เปนขอความท่รี ะบุความสัมพันธ
กันระหวา ง เหตกุ บั ผล และอาจเขยี นในรปู สมการแทนได ผา นการทดสอบจน
เปนท่ีนา เชือ่ ถอื ไดม าแลว (กฎ มีความจรงิ ในตวั ของมนั เอง ไมม ีขอ โตแ ยง
สมารถทดสอบไดเหมอื นเดมิ ทุกประการ)
กฎอาจเกิดมาได 2 ทาง ดวยกัน
- จากการอุปมานขอ เทจ็ จรงิ โดยการรวบรวมจากขอ เท็จจริงหลายๆ
ขอเท็จจรงิ มาสรุปเปน มโนมติ หลกั การ
- จากการอนุมานทฤษฎี โดยการดงึ สวนยอยของทฤษฎมี าเปนกฎ เชน
กฎสัดสว นพหคู ณู แยกยอ ยมาจากทฤษฎอี ะตอม
ทฤษฎี (Theory) เปน ขอความท่นี กั วทิ ยาศาสตรส รา งข้ึน เปน
คําอธิบายหรอื ความคดิ ทไ่ี ดจ ากสมมติฐานที่ผานการตรวจสอบหลายๆ คร้ัง
และใชอา งอิงได หรือ ทํานายปรากฏการณทีค่ อนขางกวา ง สามารถใชอ ธิบาย
กฎ หลกั การและการคาดคะเนขอ เท็จจริงในเร่ืองทาํ นองเดยี วกนั ได
(ทฤษฎี เปนความคิดของนักวิทยาศาสตร อาจจะถกู หรือผดิ กไ็ ด ซึ่ง
มกี ารเปลีย่ นแปลงได เมอื่ ไดรบั ขอ เทจ็ จริงเพิม่ ข้ึนและนาเช่อื ถอื มากข้ึน)
ช่องทางการศึกษาเพิ่มเติม
https://anyflip.com/osoqd/bvtk/