อาร์คิเมดีส ผู้ขับเคลื่อนโลก เจ้าของเสียงร้องตะโกน " ยูเรก้า " บิดาแห่งวิชากลศาสตร์

     ชายชราผู้หนึ่ง ลุกพรวดพราดขึ้นจากอ่างอาบน้ำสาธารณะอย่างลุกลี้ลุกลน ลืมแม้กระทั่งใส่เสื่อผ้า ปากก็ร้องตะโกนไปตามถนนว่า ยูเรก้า (Eureka) ยูเรก้า ไปตลอดทาง จนทำให้ประชาชนพากันแตกตื่น มายืนดูกันด้วยความแปลกใจ ชายชราที่กล่าวถึงนี้ก็คือ อาร์คิเมดีส ปรัชญาเมธีแห่งเมืองอเล็กซานเดรีย (Alexandria) นั่นเอง และท่านผู้นี้ได้สมญานามว่า " บิดาแห่งวิชากลศาสตร์ " (The Father of Mechanics)
       อาร์คิเมดีส เกิดเมื่อประมาณ 287 ปี ก่อนคริสต์กาล ณ เมืองไซราคิวส์ (Syracuse) เกาะซิซิลี (Sicily) บิดาเป็นนักดาราศาสตร์ชาวกรีก ชื่อ Pheidias เมื่ออยู่ในวัยเด็กเขาได้ไปศึกษา วิชาคณิตศาสตร์อยู่ที่เมืองอเล็กซานเดรีย โดยศึกษาอยู่กันอาจารย์ที่มีความเชี่ยวชาญ ทางคณิตศาสตร์คนหนึ่ง ชื่อ Cenon of Samos และท่านผู้นี้ก็เป็นลูกศิษย์ของยูลิค (Euclid) ปรัชญาเมธีทางคณิตศาสตร์คนหนึ่งของกรีก เมืองอเล็กซานเดรียในสมัยนั้น เป็นศูนย์กลางการศึกษาของกรีก ที่รู้จักกันทั่วโลก   คลิกอ่านต่อครับ

give  me  a  firm  place  to stand ,  and  I will move  the earth  :  Archimedescc

  ถ้ามีที่ให้ข้า ฯ  ยืนได้อย่างมั่นคง ข้า ฯ จะใช้คานงัดโลกให้เคลื่อนที่ได้  :  อาร์คีมีดีส  (287-212  ก่อน ค.ศ.)

   นักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวกรีกผู้เป็นบิดาแห่งวิชากลศาสตร์  ผู้ค้นพบกฎของคานงัดซึ่งนำไปประดิษฐ์เครื่องทุ่นแรง ,  กฎการหาความถ่วงจำเพาะของวัตถุรูปทรงต่างๆ ประดิษฐ์ระหัดวิดน้ำ  และเป็นผู้ค้นคิดกฏเกี่ยวกับการหาพื้นที่ทรงกลมและอื่นๆ

     ในเครื่องจักรความร้อน เราเปลี่ยนความร้อนให้เป็นงาน เครื่องจักเหล่านี้ใช้ประโยชน์ ในการขนส่งทั้งทางบก ทางน้ำ ทางอากาศ และทางอวกาศ และยังใช้เดินเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโรงไฟฟ้า ทำให้เรามีไฟฟ้าใช้

เครื่องยนต์สี่จังหวะ (Four-stroke engine)

คลิกครับ

อุณหภูมิและความร้อน

สารบัญ

	พลังงานความร้อนใต้พิภพ : Geothermal Energy พลังงานความร้อนนั้นมาจากแหล่งต่างๆ อาทิเช่น พลังความร้อนจากดวงอาทิตย์ พลังงานความร้อนที่ปลดปล่อยจากปฏิกิริยาเคมี ในโลกของเราเองก็มีแหล่งกำเนิดพลังงานความร้อน คือ พลังงานความร้อนใต้พิภพ (geothermal energy) >> พลังงานความร้อนใต้พิภพคืออะไร >> ปรากฎการณ์ธรรมชาติที่เป็นผลมาจากพลังงานความร้อนใต้พิภพ >> การใช้ประโยชน์จากแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ >>ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้ประโยชน์จากพลังงานความร้อนใต้พิภพ	จัดทำโดย ดวงฤดี ธารรำลึก รสสุคนธ์ ทองวิเชียร เอมอร ทองเป็นใหญ่ ชัชวาล วัชรมโนธรรม

คลิกอ่านต่อครับ

การทดลองเรื่องการทำงานของตู้เย็น คลิกครับ 

วิธีการทดลอง

      สังเกตุหลักการทำงานของตู้เย็น มีเสียงประกอบการบรรยายด้วยครับ

ตอบคำถาม

• ตู้เย็นใช้หลักการสำคัญใดในการทำความเย็น จงอธิบาย

 เครื่องจักรเสตอริ่ง

         เครื่องจักรสเตอริ่ง เป็นเครื่องจักรความร้อนชนิดหนึ่ง  ที่แตกต่างจากเครื่องจักรสันดาปภายใน  ซึ่งใช้อยู่ในรถยนต์ทั่วๆไป    นายโรเบิร์ต สเตอริ่งเป็นผู้ประดิษฐ์เครื่องจักรสเตอริ่งได้เป็นคนแรก เมื่อปี ค.ศ. 1816   น่าแปลกใจที่ว่า เครื่องจักรสเตอริ่งนี้มีประสิทธิภาพสูงกว่า  เครื่องจักรก๊าซโซลีนหรือดีเซล   และยังไม่มีเสียงอีกด้วย  

            เครื่องจักรสเตอริ่งดังรูป  สามารถหมุนได้  โดยอาศัยความร้อนที่ได้จากมือ และความเย็นจากอากาศรอบนอกระบายความร้อนเท่านั้น  คลิกอ่านต่อครับ

เอกสาร PDF

เครื่องยนต์สเตอร์ลิง Stirling engine

      เครื่องยนต์สเตอร์ลิง  เป็นเครื่องยนต์ความร้อนระบบปิด  2  จังหวะ   ใช้ความร้อนจากภายนอก  และใช้ก๊าซเป็นสารทำงาน  ประดิษฐ์ขึ้นครั้งแรกในปี  1816  โดย Robert Stirling   คลิกค่ะ PDF      

เครื่องยนต์ดีเซล (Diesel Engine)

           รูดอล์ฟ ดีเซล (Rudolph Diesel ค.ศ. ๑๘๕๘-๑๙๑๓) ชื่อของเขากลายมาเป็นชื่อเครื่องยนต์ที่เขาได้ประดิษฐ์คิดค้นขึ้นมา ถูกขับเคลื่อนจากแรงกระตุ้นทางสังคมวิทยามากกว่าทางเงินตรา ในเวลานั้น การปฏิวัติทางอุตสาหกรรมกำลังอยู่ในยุคสูงสุด ความฝันของดีเซลในการสร้างเครื่องยนต์ ที่ช่วยให้ผู้คนหลุดพ้นจากระบวนการใช้แรงงานเกี่ยวข้องกับเครื่องจักรอื่น ๆ รวมถึงเครื่องยนต์ที่ใช้แก๊ส เขาต้องการให้ผู้คนตัดสินใจใช้วิถีชีวิตด้วยตัวเอง มากกว่าจะให้เครื่องจักรที่พวกเขาสรรค์สร้างขึ้นตัดสินใจแทนตัวพวกเขา   คลิกอ่านต่อครับ

การทดลองเสมือนจริง

ก๊าซ

     คลิกค่ะ  

ทดลองไม่ได้ให้ download    ไป setup ก่อนครับ

การทดลองเสมือนจริง

เครื่องยนต์ Stirling

คลิกเข้าสู่การทดลองค่ะ 

ครื่องยนต์ 2 จังหวะ

คลิกเข้าสู่การทดลองค่ะ 

    เครื่องยนต์ชนิด 2 จังหวะ ถูกออกแบบมาไม่เหมือนกับเครื่องยนต์เบนซิน 4 จังหวะคือ เครื่องยนต์ 4 จังหวะจะใช้วาล์ว ไอดี และวาล์วไอเสีย เป็นกลไก ในการจ่ายไอดี และไอเสียสลับกัน แต่เครื่อง 2 จังหวะ ถูกออกแบบให้มีช่องไอดี และไอเสีย อยู่ที่กระบอกสูบ ซึ่งช่องนี้ จะเปิด หรือปิดได้ อยู่ที่การเคลื่อนที่ของตัวลูกสูบ เท่ากับว่าลูกสูบ ทำหน้าที่เป็นวาล์วไปในตัว

เครื่องยนต์ 4  จังหวะ

คลิกเข้าสู่การทดลองค่ะ 

การทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน  4  จังหวะ 

ในแต่ละรอบการทำงาน  (cycle)  เครื่องยนต์  4  จังหวะ ลูกสูบจะเคลื่อนที่ขึ้นลง  4  ครั้ง  (ขึ้น  2  ครั้ง  ลง  2  ครั้ง)  โดยเพลาข้อเหวี่ยงหมุน  2  รอบ   การที่ลูกสูบขึ้นลง  4  ช่วงชัก  ทำให้เกิดการทำงานขึ้น  4  จังหวะ

เครื่องยนต์คาร์โนต์

คลิกเข้าสู่การทดลองค่ะ 

เครื่องยนต์แบบลูกสูบหมุน

             เคยมีผุ้เชี่ยวชาญทางด้านเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในหลายรายคาดการณ์ไว้ว่าในช่วงตั้งแต่ปี  พ.ศ. 2560  เป็นต้นไปเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในแบบสูบหมุนจะเข้าแทนที่เครื่องยนต์แบบลูกสูบชักขึ้นลงธรรมดาโดยสิ้นเชิง  สาเหตุแห่งการคาดการณ์ดังกล่าวมาจากความจริงที่ค่าใช้จ่ายในการสร้างเครื่องยนต์แบบสูบหมุนนี้ต่ำกว่าเครื่องยนต์แบบสูบชัก  และโดยที่ในปริมาณกำลังม้าของเครื่องยนต์ที่เท่ากันนั้น  เครื่องยนต์แบบสูบหมุนจะมีขนาดเล็กกว่าครึ่งหนึ่ง  และมีน้ำหนักน้อยกว่าถึง 3 เท่า  และจะมีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวเสียดสีกันภายในเพียง 3 ชิ้น  แทนที่จะมีถึงกว่า 160  ชิ้น  เหมือนในเครื่องยนตืแบบสูบชัก  เครื่องยนต์แบบสูบหมุนจะใช้โรเตอร์หรือลูกสูบหมุน  หมุนอยู่โดยรอบเพลาขับของเครื่องยนต์แทนการใช้ลูกสูบชักขึ้นลงเพื่อดึงเพลาข้อเหวี่ยงของลูกสูบให้หมุนไป  โรเตอร์แต่ละตัวจะมีรูปร่างคล้ายแท่งสามเหลี่ยม (มีด้านทั้งสามโป่งนูนออกมาเล็กน้อย)  หมุนอยู่ภายในห้องเผาไหม้ที่มีรูปร่างเหมือนเลข 8 อ้วน ๆ ซึ่งเรียกโดยเฉพาะในทางเทคนิค รูปทรง  “อีพิทอคอยด์”    อ่านต่อครับ

           ในปี 1930 เขาออกแบบและได้สิทธิบัตรในการคิดค้นเครื่องยนต์เจ๊ต แม้อายุและทักษะจะพาเขากับเครื่องยนต์เจ็ตมาได้ไกลถึงขนาดนี้ แต่ก็ต้องใช้เวลาอีกสิบเอ็ดปีกว่าเครื่องยนต์ของวิทเทิลจะสามารถขับเคลื่อนเครื่องบินให้เหินบินออกสู่น่านฟ้าได้จริง ๆ   คลิกครับ

Jet engines   เครื่องยนต์เจ็ต

   จากกฎข้อที่สามที่ว่า  แรงกิริยาจะเท่ากับแรงปฏิกิริยา  เครื่องบินเจ็ตใช้แรงขับดันจากทางด้านหลัง  เพื่อที่จะผลักเครื่องบินให้พุ่งไปข้างหน้า  เครื่องยนต์เจ็ตมีหลายแบบ  ในที่นี้เสนอให้เห็นกันจะๆ 2  แบบคือ  1. Ramjet   2. Turbojet    ขนาด  1.2 Mb  คลิกค่ะ 

อ่านเครื่องบินเพิ่มเติมครับ

อ่านทฤษฎีเครื่องยนต์เจ็ต

พลศาสตร์ของของไหล

   สมการแห่งการต่อเนื่อง  สมการของแบร์นูลลี (Bernoulli's Principle)  การประยุกต์  แรงยกของปีกเครื่องบิน  ปรากฎการณ์แมกนัส 

คลิกค่ะ 

สถิตศาสตร์ของของไหล

    ความหนาแน่นและความดัน   หลักของอาร์คีมีดีส  หลักของพาสคัล  ความตึงผิว   มุมสัมผัส   สภาพคะปิลลา       จำนวน   25  แผ่น    คลิกค่ะ

ดร. อรรถกฤต  ฉัตรภูติ

อุณหพลศาสตร์  7/20

    กระบวนการทาง Thermodynamics งานในการเปลี่ยนปริมาตรของก๊าซ ทดสอบความเข้าใจ กฎข้อที่หนึ่ง และกฎการอนุรักษ์พลังงาน   จำนวน  11  แผ่น คลิกค่ะ

ดร. อรรถกฤต  ฉัตรภูติ

กฎข้อที่หนึ่งของเทอร์โมไดนามิก 8/20

    งานที่ก๊าซกระทำ ความร้อน (Heat) กระบวนการ adiabatic กระบวนการ Isochoric และกระบวนการ Isobaric การขยายตัวอิสระ คิดสนุกๆกับ Quantum Vacuum พลังงานจากสสารมืด (Dark Matter)   จำนวน  18  แผ่น คลิกค่ะ

ดร. อรรถกฤต  ฉัตรภูติ

กระบวนการ  Isochoric 9/20

    Isobaric  Process   งานใน  Isothermal  Process  ความร้อนจำเพาะของก๊าซเมื่อปริมาตรคงที่  Cv   และความดันคงที่  Cp    ค่าแกมม่า  จำนวน  15  แผ่น คลิกค่ะ

ดร. อรรถกฤต  ฉัตรภูติ

ทดสอบความเข้าใจ  10/20

    ตัวอย่างของก๊าซอุดมคติ   การขยายตัวแบบอิสระ    กระบวนการAdiabatic  กับอัตราเร็วของเสียงในอากาศ   ทิศทางของเวลา   กระบวนการผันกลับได้   และผันกลับไม่ได้ จำนวน  17  แผ่น คลิกค่ะ

ดร. อรรถกฤต  ฉัตรภูติ

กฎข้อที่สองของอณหพลศาสตร์  11/20

    สายน้ำที่ไหลไปแล้วไม่ไหลกลับ   กระสุนปืนที่ลั่นออกจากปากกระบอกปืน   และโอกาสดีๆที่ผ่านไป  แก้วตกแตก  เอนโทรปี และลูกศรของเวลา  ของ จำนวน  17  แผ่น คลิกค่ะ

ดร. อรรถกฤต  ฉัตรภูติ

การเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปี  12/20

     ที่อุณหภูมิเปลี่ยนน้อยๆ   เอนโทรปีในกระบวนการผันกลับไม่ได้  ฟังก์ชันสถานะ   เอนโทรปีคงที่ในกระบวนการที่ผันกลับได้   การเพิ่มขึ้นเสมอของเอนโทรปี จำนวน  19 แผ่น คลิกค่ะ

ดร. อรรถกฤต  ฉัตรภูติ

เครื่องยนต์ 13/20

     เครื่องจักรที่เปลี่ยนความร้อนให้เป็นงาน  สารทำงาน  (Working   Substance)   ข้อสังเกตของเครื่องยนต์  นาย  Sadi  Carnot    เครื่องยนต์ Carnot   เอนโทรปีที่เปลี่ยนไปจากวัฏจักรคาร์โน  จำนวน  18แผ่น คลิกค่ะ

ดร. อรรถกฤต  ฉัตรภูติ

วัฏจักรคาร์โน ( Carnot  Cycle) 14/20

      ประกอบด้วย 4 กระบวนการ   ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์  เทอร์โมไดนามิกกับคอมพิวเตอร์  ควอนตัมคอมพิวเตอร์  เอนโทรปีคืออะไร จำนวน  19 แผ่น คลิกค่ะ

ดร. อรรถกฤต  ฉัตรภูติ

ปรากฎการณ์ขนส่ง  15/20

      การฟุ้งของโมเลกุล  การเคลื่อนที่แบบบราวน์  100 ปีของไอน์สไตน์   กฎของฟิกค์   เกร์เดียนท์ของความเข้มข้น  ( Concentration Gradient)  จำนวน  14 แผ่น คลิกค่ะ

ดร. อรรถกฤต  ฉัตรภูติ

เกรเดียนท์  16/20

      สมการการฟุ้ง  การฟุ้งในสภาวะคงตัว   การฟุ้งในท่อปลายเปิดและท่อปลายปิด   ทฤษฎีโมเลกุลของการฟุ้ง  เส้นทางอิสระเฉลี่ย  จำนวน  17 แผ่น คลิกค่ะ

ดร. อรรถกฤต  ฉัตรภูติ

ทฤษฎีโมเลกุลของการฟุ้ง 17/20

      ระยะทางอิสระเฉลี่ย  สัมประสิทธ์การฟุ้ง  การเคลื่อนที่ซิกแซกของโมเลกุล    ความหนืดของของไหล   การฟุ้ง  VS.  ความหนืด  แรงหนืดและความเค้นเฉือน    จำนวน  18 แผ่น คลิกค่ะ

ดร. อรรถกฤต  ฉัตรภูติ

ความหนืดของของไหล  18/20

      มวลความเร็วสูงและมวลความเร็วต่ำ   สมการการเคลื่อนที่ของของไหลที่มีความหนืด   เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นความหนืดเพิ่มขึ้น   จำนวน  18 แผ่น คลิกค่ะ

  ร่างกายของมนุษย์มีน้ำอยู่ 1  ใน 3  ส่วน  เราอยู่ในน้ำตั้งแต่ อยู่ในมดลูกแล้ว ดังนั้นน้ำจึงเป็นสิ่งมหัศจรรย์สุดๆ   ปลาวาฬสามารถกลั้นใจอยู่ในน้ำได้เป็นชั่วโมง ส่วนคนได้เพียง .......

 คลิกค่ะ 

พื้นผิวของความร้อน

คลิกค่ะ  

กระป๋องบู้บี้

       น้องบาส จะทำกระป๋องให้บู้บี้โดยมีอุปกรณ์ดังนี้

1. กระป๋องน้ำอัดลม

2. ตะเกียงแอลกอฮอล์  พร้อมตะแกรงและขาตั้ง

3. ที่คีบน้ำแข็ง

4. ถังน้ำเย็น

      ทำได้อย่างไรครับ

ความจุความร้อน

ดูด้วย windows media  คลิกครับ

เปลี่ยนพลังงานกลเป็นความร้อน

ดูด้วย windows media  คลิกครับ

  ยิงถังน้ำมัน

    ถ้ายิงถังน้ำมันด้วยปืน  รถจะระเบิดหรือไม่

คำถาม

    ถังน้ำมันในข้อใดจะระเบิดเมื่อถูกยิง

1. ถังเปล่า ( มีติดก้นถังนิดหน่อย)
2. ถังที่มีน้ำมันอยู่ครึ่งหนึ่ง
3. ถังที่มีน้ำมันอยู่เต็ม

ยิงปืนลงน้ำ

คำถาม

    จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อเราเหนี่ยวไกปืนใต้น้ำ

1. เหนี่ยวไกปืนไม่ได้
2. ลูกกระสุนจมลงใต้น้ำ
3. ปืนระเบิด

คำถาม (ต่อ)

    จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อยิงลูกกระสุนไปที่แตงโมที่อยู่ใต้น้ำ

1. ยิงทะลุแตงโม
2. ฝังอยู่ในแตงโม
3. ลูกปืนฉแลบไป

ถังตกลงพื้น

นักวิทยาศาสตร์ปล่อยถังน้ำจากที่สูง  โดยเจาะรูที่ขอบด้้านล่างของถัง

คำถาม

     จะเกิดอะไรขึ้นกับน้ำในถัง  เมื่อถังใบนี้ตกลงสู่พื้น

1. น้ำจะยังอยู่ในถัง
2. น้ำจะกระฉอกออกจากถัง

 คำตอบ เกี่ยวข้องกับหลัการทางฟิสิกส์  คลิกครับ  ขนาด 1 MB  

Stream  engines  เครื่องจักรไอน้ำ

   ใช้การขยายตัวของไอน้ำไปผลักให้เครื่องจักรทำงาน เป็นหลักการเดียวกันกับการต้มน้ำ  ท่านจะได้เห็นเครื่องจักรจังหวะเดียว   ขนาด 1.78 Mb  คลิกค่ะ 

อ่านทฤษฎีเครื่องจักรไอน้ำ

ความซ่ากับฟอง

ไอศกรีมจากไนโตรเจนเหลว

      ในวีดีโอท่านจะได้เห็น การเทไนโตรเจนเหลวลงในชามสเตนเลสที่ใส่พวกครีมปรุงรสไว้แต่อยู่ในสภาพเหลว  เมื่อใส่ไนโตรเจนเหลว  ท่านจะได้เห็นควันเห็นความเย็นตลบไปทั่ว  และครีมเหลวจะกลายเป็นไอศครีม น่าอร่อย    ขนาด 3.6 MB

คลิกครับ

ก๊าซและเทอร์โมไดนามิกส์

เฉลยความร้อนและทฤษฎีจลน์ของก๊าซและเทอร์โมไดนามิกส์ คลิกครับ     คลิกครับ

1    2    3    4   ของ   นรินทร์  เนาวประทีป

บทความเพิ่มเติม

1. เบื้องหลังการค้นพบ ก๊าซเรือนกระจก โดย อัศวิน ลิขิตทรัพย์ จาก UPDATE ตุลาคม 52

2. มีเทนจากน้ำแข็ง : เชื้อเพลิงแห่งอนาคต โดย ทานูกิ จาก UPDATE ตุลาคม 52

3. โลกร้อน คลิกครับ

4. เอลนิโญ คืออะไร

คลิกค่ะ   

5. สื่อประสม โลกร้อน 

คลิกค่ะ   

6. สื่อประสม

ปรากฏการณ์เรือนกระจก (Greenhouse effect)

คลิกค่ะ

7. อ่างคาร์บอน จาก NATIONAL GEOGRAPHIC ภาษาไทย ฉบับที่ 101  คลิกค่ะ

8. 'น้ำแข็งแห้ง' อันตรายใกล้ตัว  คลิกอ่านต่อค่ะ

9. ธารน้ำแข็งละลาย เร็วกว่าที่คิด จาก Go Geniuus ฉบับที่ 57  คลิกค่ะ

10. โคล่าระเบิด  คลิกค่ะ

11. แยกไข่แดงออกจากไข่ต้ม  คลิกค่ะ เป็นความรู้เกี่ยวกับเรื่องแรงดันอากาศ

12. ความหนืด

  ทดสอบความหนืดโดยหยดของเหลว สีแดง  เขียว และน้ำเงิน  และปั่น ปั่น .....  คลิกครับ 

13. ไข่ระเบิด  (ความรู้เกี่ยวกับเรื่องการขยายตัวของแก๊สเนื่องจากความร้อน)

   ถ้าเอาไข่ใส่ลงไปในเตาอบไมโครเวฟ จนมันร้อนสุดๆ  เมื่อนำออกมาและใช้ฆ้อนทุบเพียงเบาๆ มันจะระเบิดเหมือนลูกระเบิดเล็กๆเลย เหตุผลเป็นเพราะไอน้ำภายในขยายตัวเต็มที่ แต่ไม่มีทางที่จะออก คลิกครับ 

หนังสือฟิสิกส์ 1  ภาค ของไหล ความร้อนและคลื่น

หนังสือฟิสิกส์ 2 (อ.วัขระ)

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

   2. จลพลศาสตร์ (kinetics)