Home
ค้นหาศัพท์
       |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  | 
       |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  | 
 

A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!

สถิติ

ผู้เยี่ยมชม: 3890945
ขณะนี้มี 14 บุคคลทั่วไป ออนไลน์
กฏข้อที่ 1 ของนิวตัน PDF พิมพ์
วัตถุทุกชนิดที่มีมวลจะมีความเฉื่อย ยิ่งมีมวลมากยิ่งมีความเฉื่อยมาก ความเฉื่อยคือความสามารถในการรักษาสภาพการเคลื่อนที่ หรือรักษาสภาพการหยุดนิ่งไว้ อย่างเช่นคนนอนอยู่บนเตียงตะปู โดยมีก้อนอิฐอยู่ข้างบน เมื่อเอาค้อนมาตีอิฐให้แตกคนยังไม่เป็นไรเนื่องจาก แรงที่ให้ไม่ได้เป็นแรงที่ทำกับแผ่นกระดานติดตะปูแต่เป็นแรงที่เกิดกับก้อนอิฐ ดังนั้น แผ่นกระดานติดตะปูจึงรักษาสภาพการหยุดนิ่งได้

รูปที่ 1 ยานอะพอลโล่

เนื่องจากวัตถุมีมวลจึงมีความเฉื่อย ถ้าวัตถุอยู่นิ่งก็จะอยู่นิ่งต่อไปเรื่อยๆถ้าไม่ได้รับแรงกระทำจากภายนอก แต่ถ้ามันเคลื่อนที่อยู่แม้ว่าจะเลิกให้แรงผลักดันมันมันก็จะยังเคลื่อนที่ต่อไปเรื่อยๆอีกเนื่องจากมีความเฉื่อย แต่ในชีวิตประจำวันเราเราไม่เห็นวัตถุที่เราผลักเคลื่อนที่ต่อไปเรื่อยๆไม่สิ้นสุดเนื่องจากยังมีแรงจากภายนอกคือแรงเสียดทานต้านการเคลื่อนที่เอาไว้ หรือถ้าเราโยนก้อนหินก้อนหินก็ต้องหยุดการเคลื่อนที่เนื่องจากต้องตกสู่พื้นตามแรงโน้มถ่วงของโลก แต่ถ้าเราโยนก้อนหินในสภาพไร้น้ำหนักในอวกาศ ก้อนหินจะเคลื่อนที่ต่อไปเรื่อยๆไม่สิ้นสุด
ยานอวกาศของนาซ่าต้องอาศัยพลังงานมากมายในการปล่อยตัวเพื่อต้านกับแรงโน้มถ่วงของโลกแต่เมื่อหลุดพ้นแรงโน้มถ่วงแล้วมันจะเคลื่อนที่ต่อไปเรื่อยๆ ด้วยอัตราเร็วคงที่ เนื่องจากเครื่องจรวดมีความเฉื่อยเป็นไปตามกฎข้อที่ 1 ของนิวตัน

โลกที่เคลื่อนที่


รูปที่ 2 นกกำลังจะโฉบลงมากินหนอนได้สำเร็จ

โลกเคลื่อนที่ตลอดเวลารอบดวงอาทิตย์ด้วยอัตราเร็ว 30 km/s
แต่ทำไมเราจึงไม่รู้สึกว่ามันเคลื่อนที่เนื่องจากวัตถุต่างๆรอบตัวมีความ
เฉื่อยไปด้วยกันเป็นระบบเดียวกัน คนโบราณไม่เข้าใจเรื่องความเฉื่อยจึง
คิดว่าโลกหยุดอยู่กับที่ พวกเขาคิดว่าถ้าโลกเคลื่อนที่จริงเป็นไปไม่ได้ที่
นกที่เกาะอยู่บนต้นไม้จะบินลงมากินหนอนที่พื้นได้เนื่องจากระหว่างที่
นกโฉบลงมาหนอนก็จะเคลื่อนที่ไปพร้อมกับโลก นกจะไม่มีวันได้กินหนอนที่พื้น แต่ความจริงแล้วทั้งนก หนอน ต้นไม้ และอากาศรอบตัว ต่างเคลื่อนที่ไปพร้อมโลกด้วยความเฉื่อย


รูปที่ 3 โยนเหรียญบนเครื่องบิน (ขึ้นและลงในแนวดิ่ง)

เพื่อความเข้าใจที่ลึกซึ้งขึ้นเกี่ยวกับโลกที่กำลังเคลื่อนที่เราลองเปรียบเทียบว่าโลกที่กำลังเคลื่อนที่อยู่นี้เหมือนกับรถยนต์ที่เรานั่ง แม้ว่ารถยนต์จะเคลื่อนที่แต่เราก็สามารถโยนเหรียญขึ้นแล้วเหรียญก็ตกลงบนมือที่เดิม เพราะทั้งรถ ตัวเรา เหรียญและอากาศในรถต่างเคลื่อนที่ไปพร้อมกันเป็นระบบความเฉื่อย
ความร้อน PDF พิมพ์
สสารทุกอย่างมีอะตอมหรือโมเลกุลที่เคลื่อนที่จึงทำให้เกิดพลังงานจลน์ เมื่อเราทุบเหรียญมันจะร้อนขึ้นเนื่องจากอะตอมในเหรียญเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วเนื่องจากแรงจากการทุบ อะตอมของน้ำเคลื่อนที่เร็วขึ้นเมื่อมีการต้มน้ำจึงร้อนขึ้น ก๊าซในกระบอกร้อนขึ้นเมื่อมีการอัดกระบอก ตัวอย่างเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิของวัตถุเพิ่มขึ้นจากพลังงานจลน์ของอะตอมของสสาร


อุณหภูมิ
อุณหภูมิคือปริมาณที่บอกถึงความร้อนหรือเย็นของวัตถุ เทอร์โมมิเตอร์คือเครื่องมือวัดอุณหภูมิ สร้างโดย กาลิเลโอ ในปี 1602 สร้างมาจากปรอทหรือแอลกอฮอล์ผสมสี แล้วบรรจุในหลอดขนาดแก้วมีเสกลบอกตัวเลขเมื่อ มีการถ่ายเทความร้อนจากวัตถุไปยังเทอร์โมมิเตอร์ปรอทจะขยายตัวขึ้นไปบนหลอด ยิ่งร้อนมากปรอทจะขยายตัวไปยังเสกลที่สูงขึ้นแสดงว่าอุณหภูมิสูง
หน่วยของอุณหภูมิหนึ่งที่นิยมคือองศาเซลเซียส นับ 0 องศาเซลเซียสที่จุดเยือกแข็งของน้ำและ 100 องศาเซลเซียสที่จุดเดือดของน้ำ แล้วแบ่งอุณหภูมิเป็นร้อยส่วน
รูปที่ 1 ความรู้สึกของคนเราแยกแยะความร้อนได้ไม่ดี
หน่วยที่นิยมในวงการวิทยาศาสตร์คือเคลวิน โดยที่ 0 องศาเคลวินคืออุณหถูมิต่ำสุดที่เป็นไปได้ ซึ่งเท่ากับ -273 ํC องศาเซลเซียสและองศาเคลวินมีขนาดเท่ากัน จุดหลอมเหลวของน้ำแข็งมีค่าเป็น 273 ํK
จุดเดือดของน้ำ 373 ํK
กราฟที่ 1 เปรียบเทียบมาตรวัดอุณหภูมิแต่ละหน่วย


อุณหภูมิเกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่แบบสุ่มของอะตอมและโมเลกุลในสสาร โมเลกุลมีการการหมุนและการสั่นระหว่างการเคลื่อนที่ได้แต่การหมุนและการสั่นนั้นไม่มีผลต่ออุณหภูมิ ตัวอย่างที่เห็นชัดเจนคือการเคลื่อนที่ของโมเลกุลน้ำในอาหารซึ่งหุงต้มด้วยเตาไมโครเวฟ คลื่นไมโครเวฟทำให้โมเลกุลของน้ำเคลื่อนที่จนเกิดความร้อน การหมุนและการสั่นของโมเลกุลน้ำไม่มีผลต่อความร้อนของน้ำ
การเคลื่อนที่ของโมเลกุลของน้ำ เทียบได้กับการเคลื่อนที่ของเศษกระดาษชิ้นเล็กชิ้นน้อย ปลิวว่อนเนื่องจากโดนพัดลมเป่า เมื่อโมเลกุลแต่ละโมเลกุลเคลื่อนที่มาชนกันมันจะถ่ายเทพลังงานต่อกันทำให้เกิดความร้อนขึ้น
อย่าลืมครับว่าอุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์คืออุณหภูมิของตัวมันเอง การที่สสารสองอันมาอยู่ติดกันมันจะถ่ายเทความร้อนไปถึงกันจนกระทั่งความร้อนเท่ากันจึงหยุดถ่ายเทความร้อน ดังนั้นสสารที่เราวัดอุณหภูมิต้องเสียความร้อนส่วนหนึ่งไปให้เทอร์โมมิเตอร์ อุณหภูมิที่วัดได้จึงไม่ใช่อุณหภูมิที่แท้จริงของสสารที่เราวัดแต่เป็นอุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์ เราจึงควรเลือกเทอร์โมมิเตอร์ที่มีขนาดไม่ใหญ่เกินกว่าสสารที่วัดมากเกินไป อย่างเช่น เทอร์โมมิเตอร์ขนาดปกติพอดีกับการวัดอุณหภูมิห้อง แต่มันใหญ่เกินไปที่จะวัดอุณหภูมิของหยดน้ำ เป็นต้น

ความร้อน
ถ้าเราจับถังน้ำร้อนจะมีความร้อนแผ่มายังมือเนื่องจากถังน้ำร้อนอุณหภูมิสูงกว่ามือ เมื่อเราจับก้อนน้ำแข็งความร้อนของเราจะถูกถ่ายทอดไปยังก้อนน้ำแข็งเราจึงรู้สึกเย็น การถ่ายทอดพลังงานลักษณะนี้เกิดขึ้นโดยตรงระหว่างวัตถุอุณหภูมิต่างกันที่อยู่ติดกัน
อุณหภูมิที่ต่างกันนี้เรียกว่าความร้อน
สิ่งสำคัญอย่างหนึ่งคือต้องคิดไว้เสมอว่าวัตถุไม่ได้เก็บความร้อน แต่มันเก็บพลังงานจลน์และพลังงานศักดิ์ของโมเลกุล ความร้อนคือพลังงานของการส่งผ่านความร้อนจากที่อุณหภูมิสูงไปยังที่อุณหภูมิต่ำ
ความร้อนนอกจากขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่แตกต่างกันระหว่างวัตถุแล้วยังขึ้นอยู่กับปริมาณด้วย เช่น น้ำร้อน 1 ถังร้อนกว่า น้ำร้อน 1 แก้ว เป็นต้น

ความจุความร้อนจำเพาะ (Specific Heat Capacity)


บางทีเรากินอาหารบางอย่างเรารู้สึกว่ามันร้อนนานมาก อย่างเช่นมันเผาแต่บางอย่างก็เย็นเร็วเช่น เนื้อย่าง เนื่องจากวัตถุแต่ละอย่างมีความจุความร้อนจำเพาะแตกต่างกัน เราพบว่าเราใช้เวลาต้มน้ำให้เดือด 15 นาที แต่ใช้เวลาแค่ 2 นาทีที่เตาเดียวกันทำให้เหล็กปริมาณเท่าน้ำอุณหภูมิสูงขึ้นเท่าน้ำและ 1 นาทีสำหรับโลหะเงิน

วัตถุแต่ละอย่างดูดกลืนความร้อนต่างกัน เช่นน้ำ g ดูดกลืนพลังงานความร้อน 1 แคโรรี่ เพื่อที่จะมีอุณหภูมิสูงขึ้น 1 ํC สำหรับเหล็ก g ดูดกลืนพลังงานความร้อน 1/8 แคโรรี่ เพื่อที่จะมีอุณหภูมิสูงขึ้น 1 ํC
สรุปได้ว่าน้ำดูดกลืนความร้อนมากกว่า หรือจะเรียกอีกอย่างว่าน้ำมีความจุความร้อนมากกว่า

ความจุความร้อนจำเพราะสูงของน้ำ (The High Specific Heat Capacity of Water)
น้ำมีความจุความร้อนสูง จึงใช้เป็นตัวหล่อเย็นได้ดี เช่นหล่อเย็นเครื่องยนต์ เครื่องจักร เป็นต้น นอกจากนั้นนำยังจุความร้อนได้ยาวนาน ทวีปยุโรปได้รับแสงแดดเท่าๆกับแคนนาดา แต่แคนาดาหนาวกว่ามากเพราะกระแสน้ำกอร์ฟซึ่งไหลมาจากตะวันออกเหนือแถบทะเลแคริเบียนพาความอบอุ่นมากับกระแสน้ำ ทำให้ยุโรปมีความอบอุ่นไม่หนาวเย็นเกินไป

รูปที่ 2 กระแสน้ำร้อนและน้ำเย็นหมุนวนในโลก

การกระจายความร้อน (Thermal Expansion)
เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นโมเลกุลของสสารก็เคลื่อนที่เร็วขึ้น ทำให้วัตถุนั้นขยายตัวออก และถ้าอุณหภูมิลดลงวัตถุก็จะหดตัวเข้า การขยายตัวและหดตัวของของแข็งสังเกตได้ไม่ชัดเจนนัก และถ้าเป็นแก้วการหดและขยายตัวของแก้วทำให้แก้วแตก โดยเฉพาะแก้วหนาๆ
การใช้วัสดุต่างๆต้องคำนึงถึงการขยายและหดตัวเนื่องจากความร้อน เช่น หมอฟันใช้วัสดุที่มีอัตราการขยายและหดตัวเท่ากับฟันมาใช้อุดฟัน ลูกสูบอลูมิเนียมในเครื่องยนต์มีขนาดเล็กกว่าท่อเครื่องยนต์เพื่อรองรับการขยายตัวของลูกสูบอลูมิเนียม ถนนทุกสายมีอัตราการขยายตัวเท่ากับอัตราการขยายตัวของเหล็กเส้นที่นำมาทำถนน สะพานเหล็กมีช่องว่างเผื่อตอนสะพานขยายตัว ในฤดูร้อน พื้นคอนกรีตแต่ละบล็อกมีช่องวางเผื่อการขยายตัวในฤดูร้อน ช่องว่างนี้ถูกสมานไว้ด้วยน้ำมันดิบ

a.


b.
รูปที่ 3 a. ช่องว่างเพื่อรองรับการขยายตัวเนื่องจากความร้อนของถนน
b. รางรถไฟขยายตัวเนื่องจากความร้อน
อุปกรณ์ไฟฟ้าเทอร์โมสเตตใช้งานสำหรับอุปกรณ์หลายอย่าง เช่นหม้อหุงข้าว เตารีด ใช้วัสดุสองชนิดที่มีการขยายตัวต่างกันมาประกบกันอันบนทำจากทองเหลืองซึ่งขยายและหดตัวได้เร็วกว่าเหล็ก ในอุณหภูมิห้องวัตถุทั้งสองนี้จะอยู่ปกติไม่มีการหดหรือขยาย แต่เมื่อมีความร้อนสูงเช่น เตารีดที่กำลังร้อนจัด ทองเหลืองจะขยายตัวดันให้เหล็กไปผลักสวิสให้หยุดจ่ายไฟฟ้า จากนั้นเตารีดก็จะเย็นตัวลง แต่ถ้าเย็นลงมากทองเหลืองซึ่งหดตัวได้ดีกว่าเหล็กจะหดตัวไปกดสวิสให้เริ่มจ่ายไฟอีก การทำงานกลับไปกลับมาดังที่กล่าวมานี้ทำให้เราควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงที่ต้องการได้ในที่สุด

a.

b.
รูปที่ 4 a. ภาพจำลองการทำงานเทอร์โมสเตต
b. ลูกปิงปองที่บุบกลับมากลมใหม่เมื่อเอาไปต้ม

การขยายตัวของน้ำ (Expansion of Water)
น้ำจะขยายตัวเมื่อได้รับความร้อนแต่สิ่งที่น่าสนใจคือ น้ำจะไม่ขยายตัวถ้าอุณหภูมิอยู่ในช่วง 0 ํC
ถึง 4 ํC มีบางสิ่งน่าแปลกใจในช่วงอุณหภูมิที่ว่านี้ โครงสร้างผลึกของน้ำจะเป็นโครงสร้างแบบหลวม
ทำให้มีปริมาตรมากกว่าน้ำในสถานะของเหลว ผลคือน้ำแข็งมีความหนาแน่น้อยกว่าน้ำในสถานะของเหลวทำให้น้ำแข็งลอยในน้ำ
เมื่อน้ำแข็งละลาย โครงสร้างผลึกจะถูกทำลาย ไปรวมกันในน้ำทำให้น้ำมีปริมาตรมากขึ้น
ที่อุณหภูมิ 0 ํC น้ำมีทั้งละลายและก็ถึงจุดเยือกแข็งไปพร้อมๆกัน เมื่ออุณหภูมิถึง 4 ํC น้ำส่วนใหญ่ละลาย

รูปที่ 5 น้ำในสถานะของเหลว ของแข็ง และผลึกน้ำแข็ง ตามลำดับ
โมเมนต์ของแรง PDF พิมพ์
คาน คือเครืองกลอย่างหนึ่ง เป็นแท่งยาวแข็ง หมุนได้รอบจุดหมุน ใช้เพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน เช่น ผ่อนแรงหรืออำนวยความสะดวกในการทำงาน ในขณะที่เราทำงานที่ด้านหนึ่งของคาน เราออกแรงกดลงแต่คานอีกด้านงัดขึ้น ถ้าคานไม่ฝืดจะได้ว่างานที่เราให้เท่ากับงานที่เราได้รับ

 

 

 

 
เมื่องานเท่ากับแรงคูณระยะจากแนวแรงถึงจุดหมุน
งานที่เราให้ = งานที่เรารับ
แรงที่ให้ x ระยะคานที่เราให้แรง = แรงที่รับ x ระยะคานที่เรารับแรง
 
เราออกแรงน้อยนิดที่คานด้านยาวสามารถยกของหนักๆที่ปลายคานด้านสั้นได้ เช่น เด็กเล็กๆก็สามารถใช้คานยกรถได้ถ้าคานด้านที่เด็กโยกยาวมากพอ
 
เครื่องกลสามารถเปลี่ยนแรงได้ แต่งานขาเข้าและขาออกจะคงเดิม

ไม่มีเครื่องกลใดที่สามารถเพิ่มพลังงานได้ ไม่มีเครื่องกลใดสามารถผลิตพลังงานขึ้นมา เครื่องกลเพียงแต่เปลี่ยนรูปพลังงานจากรูปหนึ่งไปอีกรูปหนึ่งเท่านั้นเอง

แรงเสียดทาน PDF พิมพ์
 

แท่งไม้ที่อยู่บนพื้นเรียบแต่แท้จริงแล้วถ้ามองให้ลึกๆลงไปในระดับที่เล็กมากๆจะเห็นได้ว่าพื้นไม่ได้เรียบจริงอย่างที่เราเห็น พื้นและแท่งไม้จึงมีแรงเสียดทานต่อกัน สมบัติของแรงเสียดทานมี 2 อย่างคือ
1. เป็นแรงที่ตรงข้ามกับแรงกระทำเสมอ

 

2. เป็นค่าคงที่ แล้วแต่ชนิดของวัตถุไม่เปลี่ยนแปรงตามความเร่ง

 
รูปที่ 1. แรงเสียดทานทำให้ล้อรถเกาะพื้นถนนมีแรงผลักรถให้วิ่งได้ ล้อรถจึงต้องมีดอกยางเพื่อเพิ่มแรงเสียดทาน ในทางตรงข้ามถ้ารถไม่มีแรงเสียดทานก็เหมือนรถติดหล่มเคลื่อนที่ไปไหนไม่ได้

 
รูปที่ 2. แม้แต่คลิสตอลที่เราดูแล้วผิวเรียบมากๆ แต่ถ้าดูจากภาพขยายระดับโมเลกุล ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจะเห็นได้ว่าไม่ได้เรียบอย่างที่เราคิดมันจึงมีแรงเสียดทานอยู่
พลังงาน PDF พิมพ์
เมื่อพลธนูง้างศรมีงานถูกสร้างขึ้นมา  และเมื่อธนูคืนรูปจะทำงานต่อลูกธนูทำให้ลูกธนูเคลื่อนที่  เมื่อมีงานกระทำเพื่อยกปั้นจั่นตอกเสาเข็มขึ้นสูง  แล้วพอปั้นจั่นกระทุ้งลงมาก็ทำให้เกิดงานกับเสา สิ่งที่ทำให้เกิดงานคือพลังงาน  เช่นเดียวกับงานพลังงานมีหน่วยเป็นจูล  พลังงานมีอยู่หลายรูปแบบซึ่งจะค่อยๆอธิบายในตอนต่อๆไป  แต่ตอนนี้จะอธิบายรูปแบบหลักๆของพลังงานคือพลังงานศักดิ์และพลังงานกล

พลังงานศักดิ์ (Potential Energy)


รูปที่ 1 พลังงานศักดิ์มีอยู่ในสายธนู


                วัตถุอาจเก็บพลังงานไว้ในปริมาณต่างๆกันขึ้นกับตำแหน่งของมัน  ซึ่งเรียกว่าพลังงานศักดิ์ (Ep)  ตัวอย่างเช่น  การยืดหดสปริง  พลังงานศักดิ์สะสมไว้ในสปริงทำให้การยืดหดของสปริงสามารถทำให้เกิดงานได้  เมื่อคันธนูถูกง้างพลังงานศักดิ์ที่สะสมอยู่ในคันธนูทำให้เกิดงานต่อลูกศรที่พุ่งออกจากธนู
                พลังงานเคมีในเชื้อเพลิงก็เป็นพลังงานศักดิ์  เป็นพลังงานศักดิ์เนื่องจากเปลี่ยนตำแหน่งระดับอะตอม  เป็นการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนระหว่างอะตอม  พลังงานศักดิ์ที่เราได้จากเชื้อเพลิง แบตเตอรี่  และอาหารทำให้เราสามารถยกวัตถุและตัวเราเองต้านกับแรงโน้มถ่วงของโลกได้
                พลังงานศักดิ์ที่ขึ้นอยู่กับตำแห่งของวัตถุเรียกว่า พลังงานศักดิ์โน้มถ่วง  น้ำบนเขื่อนมีพลังงานศักดิ์เท่ากับงานที่ใช้ในการยกน้ำต้านแรงโน้มถ่วงของโลกไปยังบนเขื่อน  งานที่ว่านี้มีค่าเท่ากับผลคูณของแรงกับระยะทางในการเคลื่อนที่  (W = Fs)
                ถ้าแรงที่ยกน้ำเท่ากับน้ำหนักของวัตถุ( mg)  ดังนั้นงานที่ทำในการยกวัตถุขึ้นสูง h ก็คือ mgh
พลังงานศักดิ์ = น้ำหนัก  ×  สูง
                จำไว้ว่าความสูงคือระยะทางระหว่างตำแหน่งของวัตถุถึงระดับอ้างอิง  เช่น พื้นสนาม พื้นห้อง  เป็นต้น  พลังงานศักดิ์ขึ้นอยู่เฉพาะกับค่าของ mg และ h เท่านั้นไม่ขึ้นอยู่กับวิธีการของการยกวัตถุ
                เมื่อปั้นจั่นตกลงมาจากที่สูงมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานศักดิ์ไปเป็นพลังงานจลน์(พลังงานของการเคลื่อนที่)  ทำให้พลังงานศักดิ์ของปั้นจั่นที่พื้นมีพลังงานศักดิ์น้อยกวาพลังงานศักดิ์ของปั้นจั่นที่อยู่สูง

รูปที่ 2  a. พลังงานจลน์ของการผลักก้อนหินเปลี่ยนเป็นพลังงานศักดิ์  พลังงานศักดิ์มีค่าเท่ากันที่ระดับเดียวกันไม่ว่าจะยกหรือไถลหินขึ้นมา  b. เมื่อก้อนหินตกลงมาจากที่สูง  จะเปลี่ยนพลังงานศักดิ์เป็นกลังงานจลน์

พลังงานจลน์ (Kinetic Energy)
                ถ้าเราผลักวัตถุจะเห็นว่าวัตถุเคลื่อนที่  เมื่อวัตถุเคลื่อนที่มันก็สามารถทำงานได้  วัตถุมีพลังงานของการเคลื่อนที่เราเรียกว่าพลังงานจลน์  (Ekพลังงานจลน์ของวัตถุขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุและอัตราเร็วของวัตถุ  พลังงานจลมีค่าเท่ากับผลคูณของมวลและอัตราเร็วกำลังสองทั้งหมดหารด้วย 2
พลังงานจลน์ =  (1/2)  ×  มวล  ×  อัตราเร็ว2

                    
เมื่อเราปาก้อนหินเราทำงานให้กับก้อนหินมีอัตราเร็วเริ่มต้นเมื่อหลุดออกจากมือของเรา ก้อนหินสามารถเคลื่อนที่ไปชนวัตถุอื่นแล้วผลักวัตถุนั้น ทำให้เกิดงานจากการชน พลังงานจลน์เกิดขึ้นจากการที่เราให้งานเพื่อที่จะเปลี่ยนแปลงวัตถุที่อยู่นิ่งไปเป็นวัตถุที่เคลื่อนที่ หรืองานที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่กลับมาอยู่นิ่ง

แรง  ×   ระยะทาง = พลังงานจลน์     
            
                หมายความว่าเมื่อมีงานเกิดขึ้นพลังงานย่อมเปลี่ยนแปลง
ทฤษฏีงานพลังงาน (Work-Energy Theorem)
                เมื่อเร่งอัตราเร็วของรถทำให้พลังงานจลน์ของรถเพิ่มขึ้นเนื่องมาจากงานที่กระทำต่อรถ  เมื่อรถแล่นช้าหมายความว่าต้องมีงานมาลดพลังงานจลน์เราเรียกว่า
งาน = ผลต่างของพลังงานจลน์

                งานเท่ากับความเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์  สมการข้างต้นคือทฤษฏีงานพลังงานนั่นเอง  งานในสมการนี้คืองานสุทธิซึ่งหมายความว่าเป็นงานที่เกิดจากแรงสุทธิ  เช่นถ้าเราผลักวัตถุเราต้องเอาแรงผลักของเราลบด้วยแรงเสียดทานได้แรงสุทธิแล้วจึงคิดงานจะได้งานสุทธิ  ในกรณีที่แรงเสียดทานเท่ากับแรงผลักพอดีจะได้ว่าไม่มีแรงสุทธิ ทำให้ไม่มีงานสุทธิ และไม่มีพลังงานจลน์นั่นเอง 
                ทฤษฏีงานพลังงานใช้กับกรณีรถลดความเร็วอย่างเช่นเวลารถเบรก  พื้นถนนต้องออกแรงเสียดทานกับรถทำให้เกิดงานที่ถนนทำกับรถ   งานที่ว่านี้เป็นผลคูณระหว่างแรงเสียดทานและระยะเบรก
                น่าแปลกใจว่าแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นเท่ากันไม่ว่าจะเบรกช้าๆหรือเบรกเร็วๆ  เมื่อรถเบรกเปลี่ยนแรงเสียดทานไปเป็นความร้อน  นักขับชั้นเซียนสามารถตบเกียร์ต่ำเพื่อเบรกได้  แต่ระบบเบรกของรถสมัยใหม่ที่เรียกว่ารถไฮบริดก็สามารถตบเกียร์ต่ำอัตโนมัติเพื่อเบรก  จากนั้นเปลี่ยนพลังงานของการเบรกไปเป็นพลังงานไฟฟ้าสะสมไว้ในแบตเตอรี่  เพื่อเพิ่มพลังงานให้กับรถควบคู่กับการใช้พลังงานจากน้ำมัน

รูปที่ 3 การแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกา

รูปที่ 4 ภาพจากกล้องอินฟาเรด สีเหลืองและส้มคือส่วนที่อุณหภูมิสูง  เมื่อเบรกพลังงานจากการเบรกเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน



ขอขอบคุณภาพประกอบจาก
          Paul Hewitt,Conceptual Physics
<< หน้าแรก < ย้อนกลับ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 หน้าถัดไป > หน้าสุดท้าย >>

ผลลัพธ์ 1 - 9 จาก 4809