ฟิสิกส์ราชมงคล

index 85

Stealth Technology: รู้จัก เทคโนโลยี Stealth คร่าว ๆ กันครับ

ยกตัวอย่างเช่น B-2 หรือ F-117 นะครับ

ลำนี้พื้นผิวของมันถูกเคลือบด้วยสารดูดกลืนเรด้าร์ครับ และการทำเหลี่ยมมุมของเครื่องยิงทำให้คลื่นเรด้าร์สะท้อนออกไปทางด้านอื่น ไม่กลับไปหาแหล่งกำเนิด ซึ่งก็คือเครื่องบินฝ่ายศัตรูหรือจรวดต่อสู้อากาศยาน อีกทั้งรูปร่างแบน ๆ ของมันทำให้ภาคตัดขวางเรด้าร์ (พื้นที่ที่เรด้าร์จะสะท้อนกลับ) ยิ้งน้อยลงไปอีก

เรื่องนี้อธิบายได้ด้วยหลัก Classical Wave ธรรมดาตามภาพครับ

 



เปรียบเทียบง่ายได้ดังนี้

เราลองเอากระจกมาส่องหน้าตรง ๆ สิครับ เราก็จะเห็นหน้าตัวเอง แต่ถ้าเราเอียงกระจกไปสัก 30 องศา หน้าเราก็จะแหว่งไป

ฉันใดก็ฉันนั้น

คลื่นเรด้าห์ก็คือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งสามารถประพฤติตัวเป็นคลื่นเหมือนคลื่นน้ำได้ ถ้าวัตตุที่เรด้าห์ตกกระทบทำมุมตั้งฉากกับคลื่น 90 องศา คลื่นก็จะสะท้อนกลับทางเดิม เสมือนหนึ่งคลื่นที่กระทบกำแพง แต่ถ้ามุมตกกระทบแตกต่างจากนี้ การสะท้อนก็จะเปลี่ยนไป

นี่จึงเป็นคำตอบที่ว่าทำไมรูปร่างของเครื่อง Stealth มันจึงบิด ๆ เบี้ยว ๆ ไงครับ เพราะในเมื่อมุมตกกระทบไม่ใช่ 90 แล้วล่ะก็ จำนวนการสะท้อนของเรด้าห์ที่จะกลับไปหาแหล่งกำเนิดก็จะน้อยลง

ฉะนั้น การออกแบบจำเป็นต้องคำนึงถึงรูปร่างมาก ๆ ครับ

แต่ความจริงแล้ว เครื่องบินไม่ได้หายไปอย่างสมบูรณ์จากจอเรด้าร์ครับ เพียงแต่สัญญาณเรด้าร์ที่สะท้อนกลับมาตามหลักการในความเห็นที่สามมันอ่อนมากเกินกว่าที่จะจับได้

 


Su-35BM



แต่ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบัน มีโอกาสสูงขึ้นมากครับที่จะจับเครื่องบินพวกนี้ได้ อย่างเรด้าร์ N031 Zhuk-MSFE ของ Su-35BM รุ่นใหม่ล่าสุด สามารถจับวัตถุที่มีภาคตัดขวางเรด้าร์ (Radar Cross Section:RCS) ขนาด 0.01 ตร.ม. ได้ที่ระยะทาง 90 กม. ในขณะที่ F-22 มีภาคตัดขวางเรด้าร์ที่ 0.025 ตร.ม. ซึ่งหมายความว่าที่ประมาณ 100 กม. Su-35BM ก็เห็น F-22 ตัวเบ้อเริ่มแล้วครับ

เรื่อง RCS น่ะครับ สมมุติว่าเครื่องบิน Su-30 มี RCS ขนาด 2 ตร.ม. ให้ลองนึกภาพว่ามีคนถือแผ่นเหล็กขนาด 2 ตร.ม. ตั้งฉากกับแหล่งกำเนิดเรด้าร์ ประมาณนั้นครับ

 


ตัวอย่างเทียบกับ F-22



คร่าว ๆ ครับ หวังว่าคงจะให้ความรู้กับทุกท่านได้บ้างครับผม


เคมีน่ารู้

การจัดหมวดหมู่ธาตุลงในตารางธาตุจะจัดดังนี้
 

4.1. ธาตุในแนวตั้ง เรียกว่า หมู่ (group) แบ่งออกเป็น 18 แถว และแบ่งเป็นกลุ่มย่อยๆ
2 กลุ่ม คือ
กลุ่มย่อย A เรียกว่าธาตุเรพรีเซนเตติฟ (Representative elements) มี 8 แถว คือ หมู่ I A ถึง VIIIA มีชื่อของกลุ่มธาตุดังนี้

หมู่ I A เรียกว่า โลหะอัลคาไลน์ (Alkali metals) คือ Li Na K Rb Cs Fe
หมู่ II A เรียกว่า โลหะอัลคาไลน์เอิร์ท (Alkaline earth metals) คือ BeMg Ca Sr Ba Ra
หมู่ VII A เรียกว่า หมู่ธาตุแฮโลเจน (Halogens) คือ F Cl Br I At
หมู่ VIII A เรียกว่า ก๊าซเฉื่อยหรือก๊าซมีตระกูล (Inert gases หรือ Noble gases) คือ He Ne Ar Kr Xe Rn
กลุ่มย่อย B เรียกว่า ธาตุทรานซิชัน (Transition elements) แบ่งออกเป็น 8 หมู่ แต่มี
10 แถว โดยธาตุหมู่ VIII B มี 3 แถว และมีชื่อของกลุ่มธาตุดังนี
หมู่ III B เรียกว่า แรร์เออร์ท (Rare earth) คือ Sc Y La Ac
กลุ่มธาตุแลนทาไนด์ เป็นธาตุกลุ่มย่อยที่แยกออกมาจากหมู่ III B ในคาบที่ 6 คือCe Lu
กลุ่มธาตุแอกติไนด์ เป็นธาตุกลุ่มย่อยที่แยกออกมาจากหมู่ III B ในคาบที่ 7 คือTh Lr
กลุ่มธาตุแลนทาไนด์ และกลุ่มธาตุแอกติไนด์เรียกว่าอินเนอร์ทรานซิชัน (Inner transition elements)
ธาตุที่อยู่ในหมู่เดียวกัน จะมีวาเลนต์อิเลคตรอนเท่ากัน และจำนวนวาเลนต์อิเลคตรอนจะตรงกับเลขหมู่ของธาตุในกลุ่มย่อย
A เช่น
ธาตุหมู่ I A มีวาเลนต์อิเลคตรอนเท่ากับ 1
ธาตุหมู่ II A มีวาเลนต์อิเลคตรอนเท่ากับ 2
ธาตุหมู่ III A มีวาเลนต์อิเลคตรอนเท่ากับ 3
ธาตุหมู่ V A มีวาเลนต์อิเลคตรอนเท่ากับ 5
ธาตุหมู่ VII A มีวาเลนต์อิเลคตรอนเท่ากับ 7
ธาตุหมู่ VIII A มีวาเลนต์อิเลคตรอนเท่ากับ 8


การจัดหมวดหมู่ธาตุลงในตารางธาตุจะจัดดังนี้

4.1. ธาตุในแนวตั้ง เรียกว่า หมู่ (group) แบ่งออกเป็น 18 แถว และแบ่งเป็นกลุ่มย่อยๆ
2 กลุ่ม คือ
กลุ่มย่อย A เรียกว่าธาตุเรพรีเซนเตติฟ (Representative elements) มี 8 แถว คือ หมู่ I A ถึง VIIIA มีชื่อของกลุ่มธาตุดังนี้

หมู่ I A เรียกว่า โลหะอัลคาไลน์ (Alkali metals) คือ Li Na K Rb Cs Fe
หมู่ II A เรียกว่า โลหะอัลคาไลน์เอิร์ท (Alkaline earth metals) คือ BeMg Ca Sr Ba Ra
หมู่ VII A เรียกว่า หมู่ธาตุแฮโลเจน (Halogens) คือ F Cl Br I At
หมู่ VIII A เรียกว่า ก๊าซเฉื่อยหรือก๊าซมีตระกูล (Inert gases หรือ Noble gases) คือ He Ne Ar Kr Xe Rn
กลุ่มย่อย B เรียกว่า ธาตุทรานซิชัน (Transition elements) แบ่งออกเป็น 8 หมู่ แต่มี
10 แถว โดยธาตุหมู่ VIII B มี 3 แถว และมีชื่อของกลุ่มธาตุดังนี
หมู่ III B เรียกว่า แรร์เออร์ท (Rare earth) คือ Sc Y La Ac
กลุ่มธาตุแลนทาไนด์ เป็นธาตุกลุ่มย่อยที่แยกออกมาจากหมู่ III B ในคาบที่ 6 คือCe Lu
กลุ่มธาตุแอกติไนด์ เป็นธาตุกลุ่มย่อยที่แยกออกมาจากหมู่ III B ในคาบที่ 7 คือTh Lr
กลุ่มธาตุแลนทาไนด์ และกลุ่มธาตุแอกติไนด์เรียกว่าอินเนอร์ทรานซิชัน (Inner transition elements)
ธาตุที่อยู่ในหมู่เดียวกัน จะมีวาเลนต์อิเลคตรอนเท่ากัน และจำนวนวาเลนต์อิเลคตรอนจะตรงกับเลขหมู่ของธาตุในกลุ่มย่อย
A เช่น
ธาตุหมู่ I A มีวาเลนต์อิเลคตรอนเท่ากับ 1
ธาตุหมู่ II A มีวาเลนต์อิเลคตรอนเท่ากับ 2
ธาตุหมู่ III A มีวาเลนต์อิเลคตรอนเท่ากับ 3
ธาตุหมู่ V A มีวาเลนต์อิเลคตรอนเท่ากับ 5
ธาตุหมู่ VII A มีวาเลนต์อิเลคตรอนเท่ากับ 7
ธาตุหมู่ VIII A มีวาเลนต์อิเลคตรอนเท่ากับ 8
 


boxing.gif

แรง   คืออะไร        

               ในทางวิทยาศาสตร์ คำว่าแรงมีความหมายที่ง่ายและเฉพาะเจาะจง แรง ( Force ) คือ
               การผลักหรือการดึง   เมื่อวัตถุชิ้นหนึ่งผลักหรือดึงวัตถุอีกชิ้นหนึ่ง นักเรียนอาจกล่าวได้ว่า                 วัตถุชิ้นแรกออกแรงกระทำต่อวัตถุชิ้นที่สอง นักเรียนออกแรงกระทำต่อปากกาในขณะที่นักเรียน                เขียนหนังสือ นักเรียนออกแรงกระทำต่อหนังสือในขณะยกหนังสือ    นักเรียนออกแรงกระทำต่อ                 ซิปกางเกงในขณะรูดซิป นักเรียนออกแรงกระทำต่อลูกบอลในขณะที่ขว้างลูกบอล นักเรียนออก                 แรงกระทำต่อรถในขณะที่นักเรียนเข็นรถ และออกแรงกระทำกับตะปูในขณะที่ใช้ค้อนตอกตะปู
               ลงไปบนแผ่นไม้  

                                                                      hammer_whitebg.gif

        ในทำนองเดียวกับความเร็วและความเร่ง นอกจากนักเรียนจะต้องบอกว่า แรงที่กระทำนั้นมีค่ามากเท่าไรแล้ว นักเรียนยังต้องบอกทิศที่แรงกระทำด้วย เช่น  ถ้านักเรียนผลักประตู นั่นคือ   นักเรียนกำลังออกแรงใน ทิศตรงข้ามกับในขณะที่นักเรียนดึงมัน

แรงที่ไม่สมดุล

                สมมติว่านักเรียนต้องการผลักกล่องที่หนักใบหนึ่งไปตามพื้น ในขณะที่นักเรียนผลักกล่อง นั่นคือ            นักเรียนได้ออกแรงกระทำต่อกล่อง    ถ้ามีเพื่อนมาช่วยนักเรียนผลัก    แรงทั้งหมดที่กระทำต่อกล่องก็คือ    ผลรวมของแรงที่นักเรียนและเพื่อนช่วยกันผลัก     ถ้าแรงสองแรงกระทำต่อวัตถุในทิศทางเดียวกัน    แรงทั้งสองจะรวมเข้าด้วยกัน

    รูปที่ 1 แสดงถึงการรวมกันของแรงโดยใช้ลูกศรแทนแรง หัวลูกศรแสดงทิศของแรง ความหนาหรือความกว้าง   ของลูกศรแทนขนาดของแรง

          wood_next_2.gif   +   wood_next_2.gif            =          wood_next_2.gif

          wood_next_2.gif    +  wood_back.gif             =          wood_next_2.gif

         wood_next_2.gif     +   wood_back.gif           =                 0           

     รูปที่ 1 ในการรวมแรงสองแรงเข้าด้วยกันผลลัพที่ได้อาจจะเท่ากับการบวกกันของแรงทั้สอง ( ภาพบน)
                 หรือการลบออกจากกัน (ภาพกลาง)  หรืออาจหักล้างกันหมดไป (ภาพล่าง)

                  เมื่อแรงสองแรงกระทำต่อวัตถุในทิศตรงข้ามกัน  แรงทั้งสองก็ยังคงรวมกันได้  แต่นักเรียนต้องสนใจ    ทิศของแต่ละแรง ด้วย การรวมแรงที่มีทิศตรงกันข้าม ก็เหมือนกับการบวกเลขจำนวนบวกกับจำนวนลบ  ดังนั้นการรวมกันของแรงสองแรงที่มีทิศตรงกันข้ามจึงเป็นการลบกัน ถ้าแรงใดแรงหนึ่งมีขนาดมากกว่าอีก   แรงหนึ่ง ผลรวมของแรงจะมีทิศเดียวกับแรงที่มี    ขนาดมากกว่า     

นักเรียนสามารถเดาได้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อออกแรงไม่เท่ากันผลักวัตถุในทิศทางตรงข้ามกันดังรูปที่2      wood_next_2.gif building01_green.gifwood_back.gif

      รูปที่ 2 ออกแรงไม่เท่ากันผลักวัตถุในทิศทางตรงข้ามกัน โดยใช้ลูกศรแทนแรง หัวลูกศรแสดงทิศของแรง
                   ความหนาหรือความกว้างของลูกศรแทนขนาดของแร

     แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุได้จากการรวมแรงทุกแรงเข้าด้วยกัน เราเรียกผลรวมของแรงที่กระทำต่อแรงลัพธ์(Net Force ) เมื่อใดที่มีแรงลัพธ์กระทำต่อวัตถุ เราเรียกแรงนั้นว่าแรงที่ไม่สมดุล (Unbalance Force ) แรงที่ไม่สมดุลสามารถทำให้วัตถุเริ่มเคลื่อนที่ หยุดเคลื่อนที่ หรือเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ได
เมื่อมีแรงที่ไม่สมดุลกระทำกับวัตถุ วัตถุจะเปลี่ยนลักษณะการเคลื่อนที่  หรือกล่าวได้ว่าแรงที่ไม่สมดุลทำให้วัตถุมีความเร่ง ตัวอย่างเช่น ถ้ามีแรงสองแรงที่ขนาดไม่เท่ากัน และมีที่ตรงข้ามกระทำต่อกล่องใบเดียวกัน   กล่องใบนั้นจะมีความเร่งในทิศของแรงที่มีค่ามากกว่า
 

   จากรูปที่ 2 เมื่อแรงสองแรงกระทำต่อวัตถุในทิศทางตรงข้าม แรงลัพธ์คือผลต่างระหว่างแรงทั้งสอง                   ซึ่งทำให้กล่องเลื่อนไปทางซ้าย

แรงสมดุล

           ไม่จำเป็นเสมอไปว่าเมื่อมีแรงมากระทำต่อวัตถุ แล้วจะทำให้วัตถุเปลี่ยนลักษณะการเคลื่อนที่   
   นักเรียนลองพิจารณาแรงในรูปที่ 3 เมื่อแรงสองแรงที่เท่ากันแต่กระทำในทิศตรงข้ามกัน แรงทั้งสอง            จะหักล้างกัน ทำให้กล่องไม่เคลื่อนที่

      wood_next_2.gifbuilding01_green.gifwood_back.gif  

รูปที่ 3  แรงสมดุลกระทำในทิศทางตรงข้ามกัน

              แรงขนาดเท่ากันกระทำต่อวัตถุชิ้นเดียวกันในทิศตรงกันข้าม เราเรียกว่า แรงสมดุล ( Balance Force )เนื่องจากแรงหนึ่งสมดุลกับอีกแรงหนึ่ง เมื่อมีแรงสมดุลมากระทำต่อวัตถุ วัตถุจะไม่เปลี่ยนแปลงการ เคลื่อนที่ ถ้านักเรียนรวมแรงซึ่งมีขนาดเท่ากันซึ่งกระทำต่อวัตถุชิ้นเดียวกันแต่ในทิศตรงกันข้าม  แรงลัพธ์จะมีค่าเท่ากับศูนย์
 


 2 กฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน                  car.gif car.gif


     apple01.gif      ชาวกรีกโบราณได้สังเกตเห็นว่า   วัตถุทุกชนิดจะมีตำแหน่งหยุดนิ่งตามธรรมชาติ   โดยวัตถุเหล่านี้จะพยายามเคลื่อนที่เข้าหา  ตำแหน่งนี้เช่น   ก้อนหินตกลงสู่พื้น  ควันลอยขึ้นสู่อากาศ   เมื่อใดที่วัตถุอยู่ ณ ตำแหน่งหยุดนิ่ง ตามธรรมชาติแล้ว วัตถุจะไม่สามารถเคลื่อนที่  ได้ด้วยตัวมันเอง   และการที่วัตถุเคลื่อนที่ได้จะต้องมีแรงมากระทำ

    ความเฉื่อย     ในคริสต์ศตวรรษที่  16   นักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี  ชื่อ กาลิเลโอ กาลิเลอิ ได้ตั้งข้อสงสัยกับแนวความคิดที่ว่า   ถ้าต้องการให้วัตถุคงสภาพการเคลื่อนที่ต่อไป     จะต้องมีแรงกระทำกับวัตถุ      เขาจึงได้เสนอแนวคิดใหม่ว่า        เมื่อวัตถุเคลื่อนที่แล้ว     ไม่จำเป็นจะต้องมีแรงดึงหรือแรงผลักเพื่อให้วัตถุนั้นคงสภาพการเคลื่อนที่ต่อไป    แต่ถ้าเราต้องการเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ของ   วัตถุเราจำเป็นจะต้องออกแรงกระทำกับวัตถุนั้น แต่ไม่ว่าวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่หรืออยู่นิ่งเมื่อใดมี   แรงมากระทำ วัตถุทุกชนิดจะพยายามต่อต้าน  การเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่  เราเรียกการต่อต้านการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ว่า   ความเฉื่อย      ( Inertia )   ความเฉื่อยจึงเป็นแนวโน้ม ที่วัตถุต่อต้านการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่

     แนวคิดของกาลิเลโอนี้ เป็นแนวทางให้กับแนวคิดของนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษผู้หนึ่งคือ เซอร์ ไอแซค นิวตัน ในปลายคริสต์ศตวรรษที่ 16 นิวตันได้ค้นพบกฎพื้นฐานสามข้อที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ โดยกฎข้อที่หนึ่งนั้นมาจากแนวคิดของกาลิเลโอ กฎข้อที่หนึ่งของนิวตันกล่าวว่า วัตถุที่อยู่นิ่งจะยังคงสภาพอยู่นิ่ง และวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ก็ยังคงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ต่อไป จนกว่าจะมีแรงที่ไม่สมดุลมากระทำ เรามักเรียกกฎข้อนี้ว่าเป็น กฎของความเฉื่อย ( Law of Inertia )

     เหตุการณ์ต่างๆที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันสามารถอธิบายได้ด้วยความเฉื่อย   ตัวอย่างเช่น ถ้านักเรียนนั่งอยู่ในรถยนต์ที่หยุดอย่างกระทันหัน ความเฉื่อยจะทำให้ตัวนักเรียนยังคงเคลื่อนที่ต่อ  ไปข้างหน้า ดังนั้นนักเรียนจึงต้องการแรงมาช่วยทำให้นักเรียนหยุดการเคลื่อนที่ได้ซึ่งแรงนั้นมา   จากเข็มขัดนิรภัย แต่ในกรณีที่นักเรียนไม่ได้คาดเข็มขัดนิรภัย แรงนั้นอาจจะมาจากกระจกหน้า     รถยนต์ก็ได

car.gif

     มวล  ระหว่างขวดที่เต็มไปด้วยเหรียญ และขวดที่เต็มไปด้วยเม็ดโฟม  นักเรียนจะเลื่อนขวดใดได้ยากกว่ากัน     แน่นอนว่านักเรียนจะเลื่อนขวดที่ใส่เหรียญได้ยากกว่า  ความแตกต่างระหว่างขวดทั้งสองนี้คืออะไร     ขวดทั้งสองมีขนาดบรรจุเท่ากัน หรือมีปริมาตรเท่ากัน   แต่ขวดทั้งสองแตกต่างกันที่มวลของแต่ละขวด มวล ( Mass) คือปริมาณของสสารที่อยู่ในวัตถขวดที่ใส่เหรียญจะมีมวลมากกว่าขวดที่ใส่โฟม

       หน่วย SI ของมวล คือ กิโลกรัม ( kg ) รถยนต์ขนาดเล็กอาจมีมวลประมาณ 1,000 กิโลกรัม     รถจักรยานอาจมีมวลประมาณ 10 กิโลกรัม     และตัวนักเรียนเองอาจมีมวลประมาณ 45 กิโลกรัม          นักเรียนจะใช้หน่วยกรัม ( 1 กิโลกรัม = 1,000 กรัม ) ในการบอกมวลของวัตถุที่มีขนาดเล็ก เช่น  เหรียญ 1 เหรียญ    มีมวลประมาณ 5 กรัม

      ความเฉื่อยของวัตถุขึ้นกับมวลของวัตถุ    วัตถุมีมวลมากจะมีความเฉื่อยมาก     ดังนั้นมวลจึงถูกให้นิยามได้ว่าเป็นปริมาณที่ใช้วัดความเฉื่อยของวัตถุ

 3 กฎข้อที่สองของนิวตัน

green.gif

         กฎข้อที่สองของนิวตันเป็นการอธิบายความสัมพันธ์ระหว่าง    แรง    มวล   และความเร่ง  แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุมีค่าเท่ากับผลคูณระหว่างความเร่งและมวลของวัตถุนั้น  ความสัมพันธ์ระหว่าง  แรง  มวล  และความเร่ง  สามารถเขียนเป็นสมการได้ดังนี้

แรง    =     มวล    x    ความเร่ง

เราเรียกสมการนี้ว่ากฎข้อที่สองนิวตัน

      ก็เช่นเดียวกับในทุกสมการ  นักเรียนจะต้องให้ความสำคัญกับหน่วยของปริมาณที่นักเรียนวัด  เมื่อหน่วยของความเร่งคือ  เมตรต่อวินาทีต่อวินาที  m/   และมวลมีหน่วยเป็นกิโลกรัม ( kg )   ดังนั้นแรงจึงมีหน่วยเป็น กิโลกรัม x เมตรต่อวินาทีต่อวินาที  ( kg.m/ )  หรือเรียกหน่วยนี้ว่า  นิวตัน ( N )  เพื่อเป็นเกียรติแก่ ไอแซค  นิวตัน  1  นิวตัน  มีค่าเท่ากับแรงที่ใช้เพื่อทำให้วัตถุมวล  1  กิโลกรัม  มีความเร่งเท่ากับ  1  เมตรต่อวินาทีต่อวินาที

1  N        =          1    kg   x    1    m/

        สมมติว่านักเรียนมีมวล   50  กิโลกรัม   และเดินด้วยความเร่ง   1   เมตร/วินาที.วินาที  นักเรียนสามารถหาแรงที่ใช้ได้โดยการแทนค่ามวลและความเร่งลงในสมการ

แรง    =     มวล    x    ความเร่ง

                   นั่นคือ             แรง    =      50  kg     x    1     m/

                                           แรง    =      50   kg.m/

                                                      =    50    N

          บางครั้งนักเรียนอาจจำเป็นต้องเขียนความสัมพันธ์ระหว่าง    ความเร่ง     แรง   และ  มวล  ในรูปแบบอื่น  เช่น

                                   ความเร่ง    =      แรง   ÷  มวล

           สมการนี้ได้มาจากการจัดกฎข้อที่สองของนิวตันในรูปแบบใหม่

การเปลี่ยนแรงและการเปลี่ยนมวล

           นักเรียนพิจารณาสมการของความเร่งที่ว่า     ความเร่ง    =    แรง  ÷ มวล   นักเรียนจะมีวิธีการเพิ่มความเร่งของวัตถุได้อย่างไร   วิธีหนึ่งที่จะเพิ่มความเร่งได้ก็   คือ   การเปลี่ยนแรง     จากสมการ    ความเร่งและแรงมีการเปลี่ยนแปลงในลักษณะ   เดียวกัน   การออกแรงมากขึ้นจะทำให้ความเร่งมีค่ามากขึ้นตาม   ดังนั้นเพื่อที่จะให้   วัตถุมีความเร่งมากขึ้น   นักเรียนจะต้องออกแรงดึงให้มากขึ้น

       อีกวิธีหนึ่งที่จะเพิ่มความเร่งก็คือ   การเปลี่ยนมวล  จากสมการนักเรียนจะเห็นว่า   ความเร่งและมวลมีการเปลี่ยนแปลงในทิศทางตรงข้ามกัน         ซึ่งหมายความว่า   การเพิ่มมวลจะทำให้ความเร่งลดลง   กางลดมวลจะทำให้ความเร่งเพิ่มขึ้น  ดังนั้น   ถ้านักเรียนต้องการที่จะเพิ่มความเร่ง  นักเรียนจะตัฃ้องลดมวลของวัตถุนั้น

4   แรงเสียดทาน

     

           เมื่อนักเรียนผลักหนังสือให้เลื่อนไปบนโต๊ะ  ปกหนังสือจะถูกับผิวโต๊ะ  ถึงแม้ผิวของโต๊ะและปกหนังสืออาจจะดูเรียบ   แต่ที่จริงแล้วมันขรุขระมาก      เมื่อเกิดการเสียดสีระหว่างผิว       ความขรุขระของผิวหนึ่งจะไปเสียดสีกับความขรุขระของอีกผิวหนึ่ง  แรงที่พื้นผิวหนึ่งกระทำกับอีกพื้นผิวหนึ่ง  โดยการเสียดสีนั้นเรียกว่า   
แรงเสียดทาน  
( Friction )

ธรรมชาติของแรงเสียดทาน   แรงเสียดทานจะกระทำในทิศตรงกันข้ามกันการเคลื่อนที่ของวัตถุ   ถ้าไม่มี  แรงเสียดทาน   วัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงที่ตลอดไป   แต่เมื่อมีแรงเสียดทานคอยต้านการเคลื่อนที่  ในที่สุดวัตถุนั้นจะหยุดการเคลื่อนที่
แรงเสียดทานมากหรือน้อยขึ้นกับสองปัจจัย  คือ  ชนิดของผิวที่สัมผัส  ความรุนแรงที่ทั้งสองผิวผลักกัน  ผิวที่ขรุขระจะทำให้เกิดแรงเสียดทานมากกว่าผิวที่เรียบ   แรงเสียดทานยังสามารถเพิ่มค่าได้ถ้าผิวทั้งสองผลักกันรุนแรงขึ้น  เช่น  ถ้านักเรียนถูมือทั้งสองข้างเข้าด้วยกันอย่างแรง ๆ จะมีแรงเสียดทานมากกว่าเมื่อนักเรียนถูมือเบา ๆ

แรงเสียดทานมีประโยชน์หรือไม่    แรงเสียทานเป็นสิ่งที่เลวร้ายเสมอไปหรือไม่  ไม่เลย  แรงเสียดทานจะมีประโยชน์หรือโทษก็ขึ้กับเหตุการณ์     ตัวอย่างเช่น    แรงเสียดทานระหว่างรองเท้าและพื้น       ทำให้นักเรียนสามารถเดินไปข้างหน้าได้        ถ้าไม่มีแรงเสียดทาน   รองเท้าของนักเรียนก็จะแค่เลื่อนไปมาได้เท่านั้น    
นักเรียนจะไม่สามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้   รถสามารถเคลื่อนที่ได้ก็เพราะแรงเสียดทานระหว่างล้อและพื้นถนน  ต้องขอบคุณแรงเสียดทานที่ทำให้นักเรียนสามารถจุดไม้ขีดไฟ  และสามารถเดินบนทางเท้าได

                                                   

              dancing.gif          dancing.gifdancing.gifdancing.gifdancing.gifdancing.gifdancing.gifdancing.gif

                เพราะแรงเสียดทานมีประโยชน์  ในบางครั้งจำเป็นต้องหาวิธีที่    จะเพิ่มแรงเสียดทาน   
                    ตัวอย่างเช่น  นักบัลเลย์ทาแป้งที่พื้รองเท้า    เพื่อที่จะได้ไม่ลื่นล้มขณะเต้นรำ


     6กฎข้อที่สามของนิวตัน

     นิวตันอธิบายไว้ว่าเราไม่ได้ออกแรงกระทำต่อวัตถุเพียงฝ่ายเดียวเท่านั้น   เมื่อวัตถุหนึ่งออกแรง   กระทำกับอีกวัตถุหนึ่งวัตถุที่สองก็จะออกแรงกระทำกลับไปยังวัตถุแรกโดยที่แรงกระทำกลับนี้จะมีขนาด   เท่ากันแต่มีทิศตรงกันข้ามกับแรงแรก   ซึ่งนิวตันเรียกแรงทั้งสองนี้ว่าเป็น   แรงกิริยา  ( Action )   และ   แรงปฏิกิริยา  ( Reaction )   กฎข้อที่สามของนิวตันได้กล่าวไว้ว่า      ถ้าวัตถุหนึ่งออกแรงกระทำกับ   อีกวัตถุหนึ่ง   วัตถุที่ถูกกระทำจะออกแรงที่มีขนาดเท่ากันแต่มีทิศทางตรงกันข้ามกระทำกลับ   ต่อวัตถุแรก     

      พิจารณารูปค้อนออกแรงตอกตะปูเข้าไปในเนื้อไม้   ในขณะเดียวกัน   ตะปูก็ออกแรงกระทำกลับไปยังค้อน   ซึ่งทำให้ค้อนหยุดเคลื่อนที่

hammer_whitebg_1.gif      

        เท่ากันแต่ตรงกันข้าม   นักเรียนอาจคุ้นเคยกับตัวอย่างกฎข้อที่สามของนิวตันมาบ้าง  นักเรียนอาจเคยเล่นสเกต  และเห็นว่าเมื่อนักสเกตคนหนึ่งผลักนักสเกตอีกคนหนึ่ง   ส่งผลให้ไม่ใช่คนที่โดนผลักเท่านั้นที่เคลื่อนที่   แต่ทั้งสองคนมีการเคลื่อนที่  นักสเกตที่เป็นคนผลักก็ถูกผลักด้วยแรงที่เท่ากัน  แต่มีทิศตรงกันข้าม 

            อัตราเร็วที่ทั้งสองคนเคลื่อนที่ขึ้นกับมวลของนักสเกตแต่ละคน   ถ้าทั้งสองคนมีมวลเท่ากัน  ทั้งสองคนก็จะมีอัตราเร็วเท่ากัน   แต่ถ้าคนหนึ่งมีมวลมากกว่า  คน ๆ นั้นก็จะเคลื่อนที่ได้ช้ากว่าคนที่มีมวลน้อยกว่า   เพราะถึงแม้ว่าแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาจะมีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงข้ามกัน   แต่จากกฎข้อที่สองของนิวตัน   เมื่อแรงเท่ากันกระทำกับมวลที่มากกว่าก็จะทำให้มวลนั้นมีความเร่งน้อยกว่า

        แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา   กฎข้อที่สามของนิวตันเกิดอยู่ตลอดเวลารอบตัวนักเรียน   เวลานักเรียนเดิน   นักเรียนดันพื้นด้วยเท้า   ดังนั้นพื้นก็ดันเท้าของนักเรียนกลับด้วยแรงที่เท่ากัน  แต่ทิศทางตรงข้าม   ซึ่งทำให้นักเรียนเดินไปข้างหน้า   นกบินไปข้างหน้าได้ด้วยปีกของมันออกแรงกระทำต่ออากาศ   แล้วอากาศก็ผลักปีกของนกกลับด้วยแรงที่เท่ากัน  ทำให้นกบินไปข้างหน้าได้  

        แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาหักล้างกันหรือไม่   ในเรื่องแรงนักเรียนรู้ว่าแรงสมดุลคือ  แรงที่เท่ากันแต่มีทิศทางตรงกันข้าม  เมื่อนำมารวมกันจะได้แรงลัพธ์เป็นศูนย์  คือ  แรงหักล้างกัน  ทำให้วัตถุไม่เปลี่ยนการเคลื่อนที่   ดังนั้นเหตุใดแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาในกฎข้อที่สามของนิวตันจึงไม่หักล้างกัน  เมื่อแรงทั้งสองมีขนาอเท่ากันแต่มีทิศตรงกันข้าม

        กฎข้อที่สามของนิวตัน   กล่าวถึงแรงที่กระทำต่อวัตถุสองชิ้นที่ต่างกัน   ตัวอย่างเช่น  นักเรียนนั่งบนเก้าอี้ที่มีล้อเลื่อน   แล้วใช้มือออกแรงกิริยาผลักกำแพง  กำแพงก็จะออกแรงปฏิกิริยาที่มีขนาดเท่ากันแต่ทิศตรงข้ามกลับ  ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ถอยหลัง   แรงแรกนั้นกระทำต่อกำแพง   แต่แรงหลังนั้นกระทำต่อตัวนักเรียน   ดังนั้นแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาจึงไม่สามารถรวมกันได้   เพราะแรงแต่ละแรงกระทำกับวัตถุที่ต่างกัน   แรงจะสามารถรวมกันได้ก็ต่อเมื่อมันกระทำต่อวัตถุเดียวกันเท่านั้น  


แรง แรงดัน และความดันอากาศ

แรง เป็นสิ่งที่ทำให้วัตถุเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ เช่น การออกแรงขับขี่รถจักรยานแรงปั่นจักรยานทำให้รถจักรยาน วัตถุเคลื่อนที่เร็วขึ้น   และขณะเบรคแรงเสียดทานที่ล้อทำให้วัตถุเคลื่อนที่ช้าลง     หรือการที่หักเลี้ยวทำให้รถเปลี่ยน ทิศทางการเคลื่อนที่ก็ต้องอาศัยแรง


ใช้แรงปั่นรถจักรยาน

การที่วัตถุตกจากที่สูงต้องอาศัยแรงโน้มถ่วงของโลกดึงดูดวัตถุ สัตว์หรือสิ่งของทำให้วัตถุตกลงมาด้วยอัตราเร็วสูงขึ้น ตลอดเวลาที่วัตถุเคลื่อนที่      

่สิ่งของที่เห็นวางหยุดนิ่งก็ยังมีแรงโน้มถ่วงของโลกกระทำต่อวัตถุนั้น ตลอดเวลาแต่เนื่องจากมีแรงปฏิกิริยา มาต่อต้านในทิศทางตรงกันข้ามโดยแรงกิริยาเท่ากับแรงปฏิกิริยาแต่ทิศทางตรงกันข้าม จึงทำให้วัตถุหยุดนิ่ง คือไม่เปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ (กฎข้อที่สามของนิวตัน) หรือการออกแรงผลักสิ่งของแม้จะไม่มีการเคลื่อนที ก็ตามแรงที่กระทำต่อวัตถุก็เกิดขึ้นแล้ว


ขณะออกแรงผลักวัตถุจะมีแรงปฏิกิริยาจากวัตถุต้านแรงของเราในทิศทางตรงกันข้าม

หมายเหตุ กฏการเคลื่อนที่ข้อ 3 ของนิวตันกล่าวว่า "ทุกแรงกิริยา ย่อมมีแรงปฏิกิริยา ซึ่งมีขนาดเท่ากันแต่มีทิศทาง ตรงกันข้าม"

แรงเสียดทาน คือปฎิกิริยาซึ่งเป็นแรงที่ต่อต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุมีความสำคัญในชีวิตประจำวันมาก หากไม่มีแรง เสียดทานเราจะไม่สามารถเดินได้เพราะเราอาจลื่นล้มได้ตลอดเวลา หรือแรงเสียดทานของยางรถยนตร์ที่กระทำต่อ ถนนทำให้รถสามารถเลี้ยวไปตามทางโค้ง หรือหยุดรถได้

ของเหลวเช่นน้ำสามารถทำให้เกิดแรงดันของน้ำมากหรือตามระดับความลึกจากผิวน้ำ นักเรียนอาจสังเกตแรงดันของ
น้ำจากขวดพลาสติกที่รั่ว


น้ำที่รั่วจากขวด

ในธรรมชาติมีแรงที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ เช่นแรงดันของน้ำเหนือเขื่อนอาจนำมาใช้ปั่นไดนาโม เพื่อ ผลิตกระแสไฟฟ้า หรือแรงลมก็สามารถนำไปใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้เช่นเดียวกัน


เขื่อนภูมิพล จังหวัดตาก
ให้แรงดันของน้ำสามารถนำไปปั่นไดนาโมผลิตกระแสไฟฟ้าได้


แรงลมสามารถนำไปผลิตกระแสไฟฟ้า

 

ความดัน

ความดัน คืออัตราส่วนของแรงกระทำต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ เช่นวัตถุหนัก 2000 นิวตัน วางบนพื้นโต๊ะขนาด 2 ตารางเมตร เรากล่าวว่ามีความดันกระทำต่อโต๊ะ 1000 นิวตันต่อตารางเมตร (พาสคัล)

อย่างไรก็ตาม ความดัน มักนำไปใช้กับอากาศมากกว่า เช่น ดันความดันอากาศของยางรถยนต์ เมื่อใช้เครื่องมือวัด (ช่างมักเรียกว่า เก หรือเกจ : guage)แสดงความดันอากาศออกมาเป็นปอนด์ต่อตารางนิ้ว


หน้าปัดแสดงความดันอากาศยางรถยนต์ จากหน้าปัดวัดได้ 26 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว
(จากภาพหน่วยที่ปรากฎเป็น psi ย่อมากจากคำว่า pounds per square inch ซึ่งแปลว่า ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)


ถังเก็บก๊าชมักมีเครื่องวัดความดันของก๊าชเพื่อบอกให้ทราบถึงปริมาณก๊าชที่เหลืออยู่ได้

ความดันอากาศในชีวิตประจำวัน

ในบรรยากาศประกอบด้วยอากาศห่อหุ้มผิวโลกอยู่อย่างหนาแน่น ทำให้เกิดความดันของอากาศกระต่อตัวเรา หรือสิ่ง ต่างๆ รอบตัวเราตลอดเวลา   แต่เนื่องจากมีอากาศอยู่ทุกหนทุกแรงแรงดันของอากาศภายในวัตถุ เหล่านั้นก็จะ ต้านแรงดันอากาศจากภายนอก หากภายในวัตถุหรือบริเวณใดไม่มีอากาศหรือมีอากาศอยู่น้อยจะเกิดแรงดันของ อากาศจากภายนอกกระทำ

กิจกรรมทดลอง

วัสดุอุปกรณ์ที่ใช้ทดลอง

1. ขวดปากกว้าง ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของปากประมาณ 1.5- 2.0 นิ้ว
2. ไข่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางโตกว่าปากขวดเล็กน้อย
3. แผ่นกระดาษขนาด 2 x 6 นิ้วจำนวนหลายๆ แผ่น
4. น้ำ 500 ลูกบาศก์เซนติเมตร

กิจกรรมทดลอง

1. ต้มไข่ให้สุก และปอกเปลือกแข็งภายนอกออกจนหมด
2. ใช้น้ำล้างขวดภายในขวดและปากขวด โดยให้ขวดเปียกน้ำขณะทำการทดลอง
3. นำไข่สุกวางบนขวดปากกว้าง แล้วสังเกตและบันทึกผลที่เกิดขึ้น
4. นำแผ่นกระดาษจุดไฟ 2-3 แผ่น และทิ้งแผ่นกระดาษที่ลุกเป็นเปลวเพลิงลงในขวด
5. นำไข่วางบนปากขวด แล้วสังเกตผลที่เกิดขึ้น
 

ไข่วางบนปากขวด

การทดลอง

ผลของการทดลองที่สังเกตเห็น

หมายเหตุ

วางไข่บนปากขวดโดยไม่จุดไฟ
เผาภายในขวด

 

 

วางไข่บนปากขวดโดยจุดไฟ
เผาภายในขวด

 

 

การสรุปผลการทดลอง

นักเรียนสรุปผลการทดลองจากผลที่เกิดขึ้นพร้อมทั้งอธิบายสาเหตุที่ทำให้เกิดผลตามที่สังเกต

การทดลอง / ประยุกต์ใช้ความรู้จากความดันของน้ำ

การทดลอง ถ่ายน้ำจากแก้วนำซึ่งอยู่ในที่สูงไปสู่ขวดน้ำซึ่งอยู่ในที่ต่ำโดยใช้หลอดพลาสติกอ่อน

การทดลองถ่ายน้ำจากที่สูงสู่ที่ต่ำโดยใช้กาลักน้ำ

ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มออกแบบการทดลอง และสรุปผลการทดลอง โดยใช้วัสดุที่เตรียมไว้ให้หรือ นักเรียน อาจนำวัสดุอื่นๆ มาใช้ในการทดลอง นักเรียนอาจใช้วิธีการต่างๆ กัน ทดลองและสรุปผลว่า วิธีการใดสะดวกที่สุด

*****************************

กิจกรรมสรุปผลการทดลอง

การทดลองนำน้ำใส่ในภาชนะที่น้ำสามารถไหลผ่านถึงกันได้ พบว่าระดับน้ำเท่ากันไม่ว่ารูปทรง หรือพื้นที่ผิวต่างกันอย่างไร

ให้นักเรียนสรุปผลการทดลองจากภาพที่ปรากฎ

************************

ในที่ลึกจากผิวน้ำมากๆ จะมีความดันมากขึ้นตามลำดับขึ้นอยู่กับความลึกของน้ำ


นักประดาน้ำดำน้ำลงสู่ที่ลึกมาก จะปรากฎแรงดันที่กระทำต่อตัวเองมากตามความลึก

การทดลอง / ประยุกต์ใช้ความรู้จากความดันของน้ำ

ใช้หลักการของความดันของของไหล เรานำมาประยุกต์ใช้โดยทำเป็นเครื่องทุ่นแรงเรียกว่าไฮดรอลิก (Hydraulic) เช่น รถตักดิน หรือเครื่องจักรทุ่นแรงต่างๆ

รถตักดิน


ไฟฟ้าแรงสูง

ฟฟ้าแรงสูงคืออะไร

    ไฟฟ้าแรงสูงคืออะไร คือ ระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายไฟฟ้าสูงเกินกว่า 1,000 โวลต์ขึ้นไป

ทำไมจึงต้องใช้ไฟฟ้าแรงสูง

      ระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงจะสามารถส่งกระแสไฟฟ้าไปได้ในระยะทางที่ไกล และมีการสูญเสียทางไฟฟ้าต่ำกว่าระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำ ดังนั้นการส่งกระแสไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ จึงต้องส่งด้วยระบบไฟฟ้าแรงสูงแทบทั้งสิ้น

ไฟฟ้าแรงสูงมีอันตรายอย่างไร

   เนื่องจากไฟฟ้าแรงสูงมีแรงดันไฟฟ้าที่สูงมากเมื่อเทียบกับไฟฟ้าแรงต่ำที่ใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าตามบ้านทั่วไป (220 โวลต์) ไฟฟ้าแรงสูงจึงสามารถที่จะกระโดดข้ามอากาศ หรือฉนวนไฟฟ้าเข้าหาวัตถุหรือสิ่งมีชีวิตได้โดยไม่ต้องสัมผัสหรือแตะสายไฟ หากวัตถุนั้นอยู่ภายในระยะอันตรายที่ไฟฟ้าแรงสูงสามารถกระโดดข้ามได้ ระยะอันตรายนี้จะขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้าของไฟฟ้าแรงสูง โดยแรงดันยิ่งสูงระยะที่ไฟฟ้าสามารถกระโดดข้ามได้ก็จะยิ่งไกล ไฟฟ้าแรงสูงจึงมีอันตรายมาก ซึ่งสถิติผู้ได้รับอันตรายจากไฟฟ้าแรงสูงในเขตบริการของการไฟฟ้านครหลวงนั้น มีผู้เสียชีวิต บาดเจ็บ และทุพพลภาพ ประมาณปีละเกือบ 100 คน

เราจะทราบได้อย่างไรว่าสายไฟฟ้านั้นเป็นสายไฟฟ้าแรงสูง

       เนื่องจากสายไฟฟ้าแรงสูงมีระยะอันตรายที่จะกระโดดข้ามได้ ดังนั้น จึงต้องมีการจับยึดสายไฟฟ้าด้วยวัสดุที่เป็นฉนวนไฟฟ้าในจำนวนที่พอเหมาะกับไฟฟ้าแรงสูงนั้น ฉนวนไฟฟ้าที่ใช้กันส่วนใหญ่จะทำด้วยกระเบื้องเคลือบเป็นชั้น ๆ มีรูปร่างเหมือนชามคว่ำที่เรียกว่าลูกถ้วย ดังนั้นเราจึงสามารถสังเกตว่าเป็นสายไฟฟ้าแรงสูงได้จากการยึดสายไฟฟ้าด้วยลูกถ้วยเป็นชั้น ๆ ซึ่งจำนวนชั้นของลูกถ้วยจะบ่งบอกถึงระดับแรงดันไฟฟ้าของไฟฟ้าแรงสูงนั้น วิธีสังเกตว่าเป็นไฟฟ้าแรงสูงอีกอย่างหนึ่งก็คือ ระดับความสูงของสายไฟ สายไฟฟ้าแรงสูงมักจะอยู่สูงจากพื้นดินตั้งแต่ 9 เมตรขึ้นไป สายไฟฟ้าที่อยู่สูงกว่ามักจะมีแรงดันไฟฟ้ามากกว่าสายไฟฟ้าที่อยู่ต่ำกว่า

สายไฟฟ้าแรงสูงจะมีฉนวนหุ้มอยู่หรือไม่

     สายไฟฟ้าแรงสูงส่วนใหญ่ที่ใช้ส่งกระแสไฟฟ้าไปตามถนนหรือทุ่งนานั้น ส่วนใหญ่จะไม่มีฉนวนหุ้ม หรือหากมีฉนวนหุ้ม ก็จะหุ้มบางๆ ไว้เท่านั้น ซึ่งถือว่าไม่ปลอดภัยที่จะสัมผัสหรือแตะต้อง การหุ้มฉนวนที่ปลอดภัยนั้นจะต้องมีฉนวนที่หนา มีการพันทับด้วยสายชีลด์ ( Shield) และมีเปลือกนอกอีกชั้นหนึ่ง ทำให้มีสายมีน้ำหนักมากจึงไม่สามารถพาดไปบนเสาไฟฟ้าทั่วไปได้

ระบบไฟฟ้าแรงสูงของการไฟฟ้านครหลวง

      มีระดับแรงดันไฟฟ้าเท่าใด ระบบไฟฟ้าแรงสูงของการไฟฟ้านครหลวง ปัจจุบันจ่ายด้วยระบบแรงดันไฟฟ้าขนาดตั้งแต่ 12,000 โวลต์ ถึง 115,000 โวลต์ เป็นส่วนใหญ่ และมีการจ่ายด้วยระบบ 230,000 โวลต์อยู่บ้าง การเรียกระดับแรงดันไฟฟ้าของไฟฟ้าแรงสูงมักจะเรียกเป็นหน่วยของพันโวลต์ว่า เควี หรือกิโลโวลต์ เช่น 12,000 โวลต์ จะเรียกว่า 12 เควี หรือ12 กิโลโวลต์ เป็นต้น


วิทยาศาสตร์กับความซาดิดส์

ผ่าไตหมู

วิทยาศาสตร์กับความซาดิดส์
 


 

อุปกรณ์ที่ใช้ก็จะมีเครื่องมือในการผ่า+ตัด

 


 

มันจะเป็นกระเป๋าที่ใส่เครื่องมือได้ 10 ชิ้น
 


 


 

ตอนผ่าเราจะใช้ถาดเป็นภาชนะรองรับ


 


 

ไตหมู



 



 



 



 



 



 



 



 



 







 



 



 



 



 



 



 


 

หมดคาบนี้เหมือนได้ระบายอารมณ์อย่างเต็มขีดสุด


 


 

ลองเปรียบเทียบภาพไต

ส่วนประกอบของไต
ไต ประกอบด้วยส่วนสำคัญ 3 ส่วน คือ

1. ส่วน Cortex เป็นส่วนนอกสุด มีลักษณะเป็นจุดเล็ก ๆ เนื้อไตส่วนนี้จะเป็นสีแดงประกอบเป็นด้านนอกของไต ส่วนนี้จะอยู่ลึกลงมาถึงส่วนกลางที่ฐานของ Pyramids เรียกว่า Cortical arches และจะแทรกลึกเข้าไประหว่าง Pyramids เรียกว่า Renal Columns

2. ส่วน Medulla เป็นเนื้อไตส่วนกลางมีสีจาง ลักษณะเป็นเส้นรูปกรวย ( Pyramid ) ภายในไตข้างหนึ่งๆ จะมี Renal pyramid ประมาณ 6 -12 อัน ใน Pyramid จะมีลักษณะเป็นท่อเล็กๆ จำนวนมากเป็นกลุ่ม เรียกว่า Renal tubules เริ่มจากผิวนอกทางด้านฐานของ Pyramid แล้วมารวมเป็นปลายแหลมด้านปลายของ Pyramid ที่ปลายแหลมนี้เรียกว่า Renal papillar
เนื้อไตส่วนใหญ่ประกอบด้วย Renal tubules เหล่านี้อย่างหนาแน่น เรียกว่า Uriniferous tubules ซึ่งเป็นท่อน้ำเล็ก ๆ มีหน้าที่นำน้ำปัสสาวะไหลลงสู่กรวยไต ( Renal pelvis )

3. ส่วน Pelvis เป็นส่วนในสุดเรียกว่า กรวยไต เป็นที่รับน้ำปัสสาวะจากส่วน Papillar เทลงสู่หลอดไต ( Ureters )


ข้อมูลอ้างอิงจาก:202.129.54.82/.../page/kidney-structure.html


จอ LCD คืออะไร ?
เทคโนโลยีมอนิเตอร์ LCD ย่อมาจาก Liquid Crystal Display ซึ่งเป็นจอแสดงผลแบบ (Digital ) โดยภาพที่ปรากฏขึ้นเกิดจากแสงที่ถูกปล่อยออกมาจากหลอดไฟด้านหลังของจอภาพ (Black Light) ผ่านชั้นกรองแสง (Polarized filter) แล้ววิ่งไปยัง คริสตัลเหลวที่เรียงตัวด้วยกัน 3 เซลล์คือ แสงสีแดง แสงสีเขียวและแสงสีนํ้าเงิน กลายเป็นพิกเ:ซล (Pixel) ที่สว่างสดใสเกิดขึ้น

เทคโนโลยีที่พัฒนามาใช้กับ LCD นั้นแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ

  1. Passive Matrix หรือที่เรียกว่า Super-Twisted Nematic (STN) เป็นเทคโนโลยีแบบเก่าที่ให้ความคมชัดและความสว่างน้อยกว่า ใช้ในจอโทรศัพท์มือถือทั่วไปหรือจอ Palm ขาวดำเป็นส่วนใหญ่

  2. Active Matrix หรือที่เรียกว่า Thin Film Transistors (TFT) สามารถแสดงภาพได้คมชัดและสว่างกว่าแบบแรก ใช้ในจอมอนิเตอร์หรือโน๊ตบุ๊ก

เทคโนโลยี TFT LCD Mornitor

TN + Film (Twisted Nematic + Film)
Twisted Nematic (TN) คือสารประเภทนี้จะมีการจัดโครงสร้างโมเลกุลเป็นเกลียว แต่ถ้าเราผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปมันก็จะคลายตัวออกเป็นเส้นตรง เราใช้ปรากฏการณ์นี้เป็นตัวกำหนดว่าจะให้แสงผ่านได้หรือไม่ได้ Twisted Nematic (TN) ผลึกเหลวชนิดนี้จะให้เราสามารถเปลี่ยนทิศทางการสั่นของคลื่นแสงได้ 90? ถึง 150? คือเปลี่ยนจากแนวตั้งให้กลายเป็นแนวนอน หรือเปลี่ยนกลับกันจากแนวนอนให้เป็นแนวตั้งก็ได้ ด้วยจุดนี้เองทำให้การค่า Response Time (ค่าตอบสนองสัญญาณเทียบกับเวลา) มีค่าสูง

 


IPS (In-Plane Switching or Super-TFT)
การจัดโครงสร้างของผลึกจากเดิมที่วางไว้ตามแนวขนานกับแนวตั้ง (เทียบกับระนาบ) เปลี่ยนมาเป็นวางตามแนวขนานกับระนาบ เรียกจอชนิดนี้ว่า IPS (In-Plane Switching or Super-TFT) จากเดิมขั้วไฟฟ้าจะอยู่คนละด้านของผลึกเหลวแต่แบบนี้จะอยู่ด้านเดียวกันแปะหัวท้ายเพราะย้ายแนวของผลึกให้ตั้งขึ้น (เมื่อมองจากมุมมองของคนดูจอ) เป้าหมายเพื่อออกแบบมาแก้ไขการที่มุมของผลึกเหลวจะเปลี่ยนไปเมื่อมันอยู่ห่างจากขั้วไฟฟ้าออกไป ปัญหานี้ทำให้จอมีมุมมองที่แคบมาก จอชนิด IPS จึงทำให้สามารถมีมุมมองที่กว้างขึ้น แต่ข้อเสียของจอชนิดนี้ก็คือ ต้องใช้ทรานซิสเตอร์สองตัวต่อหนึ่งจุดทำให้เปลืองมาก นอกจานั้นการที่มีทรานซิสเตอร์เยอะกว่าเดิมทำให้แสงจากด้านหลังผ่านได้น้อยลง ทำให้ต้องมี Backlite ที่สว่างกว่าเดิม ความสิ้นเปลืองก็มากขึ้นอีกด้วย

 

 


MVA (Multi-Domain Vertical Alignment)
บริษัท Fujisu ค้นพบผลึกเหลวชนิดใหม่ที่ให้คุณสมบัติ คือทำงานในแนวระนาบโดยธรรมชาติและต้องการทรานซิสเตอร์เพียงตัวเดียวก็สามารถให้ผลลัพธ์เหมือน IPS เลยเรียกว่าว่าชนิด VA (Vertical Align) จอชนิดนี้จะไม่ใช้ผลึกเหลวที่ทำงานเป็นเกลียวอีกต่อไป แต่จะมีผลึกเป็นแท่ง ซึ่งปกติถาไม่มีไฟป้อนเข้าไปหาก็จะขวางจอเอาไว้ทำให้เป็นสีดำ และเมื่อได้รับกระแสไฟฟ้าก็จะตั้งฉากกับจอให้แสงผ่านเป็นสีขาว ทำให้จอชนิดนี้มีความเร็วสูงมาก เพราะไม่ได้คลี่เกลียว แต่ปรับทิศทางของผลึกเท่านั้น จอชนิดนี้จะมีมุมมองได้กว้างราว 160 องศา
ปัจจุบันบริษัท Fujisu ได้ออกจอชนิดใหม่คือ MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) ออกมาแก้บั๊กตัวเอง คือจากรูจะเห็นว่าด้วยความที่เป็นผลึกแท่ง และองศาของมันใช้กำหนดความสว่างของจุด ดังนั้นเมื่อมองจากมุมมองอื่น ความสว่างของภาพก็จะเปลี่ยนไปเลย เพราะถูกผสมในอีกรูปแบบหนึ่ง จอ Multidomain ก็จะพยายามกระจายมุมมองให้แต่ละ Pixel นั้นมีผลึกหลายมุมเฉลี่ยกันไป ทำให้ผลกระทบจากการกระมองมุมที่ต่างออกไปหักล้างกันเอง

เปรียบเทียบความสามารถระหว่างจอ LCD กับจอ CRT

(+) ดีมาก (~) พอรับได้ (-) ระดับต่ำ

Features Flat

Panel Displays (TFTs)

Tube Monitors (CRTs)

Brightness

(+) 170 to 250 cd/m2

(~) 80 to 120 cd/m2

Contrast ratio

(~) 200:1 to 400:1

(+) 350:1 to 700:1

Viewing angle (contrast)

(~) 110 to 170 degrees

(+) over 150 degrees

Viewing angle (color)

(-) 50 to 125 degrees

(~) over 120 degrees

Convergence errors

(+) none

(~) 0.0079 to 0.0118 inch (0,20 to 0,30 mm)

Focus

(+) very good

(~) satisfactory to very good

Geometry/linearity errors

(+) none

(~) possible

Pixel errors

(-) up to 8

(+) none

Input signal

(+) analog or digital

(~) only analog

Scaling for different resolutions

(-) none or by low-performance interpolation methods

(+) very good

Gamma (color tuning for the human eye)

(~) satisfactory

(+) photo realistic

Uniformity

(~) often brighter at the edges

(~) often brighter in the center

Color purity/color quality

(~) good

(+) high

Flickering

(+) none

(~) not visible over 85 Hz

Response time

(-) 20 to 30 msec

(+) not noticeable

Power consumption

(+) 25 to 40 watts

(-) 60 to 150 watts

Space requirements/weight

(+) flat design, light weight

(-) require a lot of space, heavy

เทคโนโลยีมอนิเตอร์แบบ LCD มีจุดเด่นหลายประการคือ

  • ขนาดเล็กกะทัดรัดและนํ้าหนักเบา
    ด้วยการทำงานที่ไม่ต้องอาศัยปืนยิงอิเล็กตรอน จึงช่วยให้ด้านลึกของจอภาพมีขนาดสั้นกว่ามอนิเตอร์แบบ CDT ถึง 3 เท่าและด้วยรูปร่างที่แบนราบทางด้านหน้าและด้านหลัง ในบางรุ่นจึงมีอุปกรณ์เสริมพิเศษสำหรับติดฝาผนังช่วยให้ประหยัดพื้นที่มากยิ่งขึ้น

  • พื้นที่การแสดงผลเต็มพื้นที่
    จากเทคโนโลยีพื้นฐานในการออกแบบ ทำให้จอมอนิเตอร์แบบ LCD สามารถแสดงผลได้เต็มพื้นที่เมื่อเปรียบเทียบกับแบบ CDT ขนาด 17 นิ้วเท่ากัน พื้นที่แสดงผลที่กว้างที่สุดจะอยู่ที่ 15 นิ้วกว่าๆ เท่านั้น

  • ให้ภาพที่คมชัด มีรายละเอียดสูง และมีสัดส่วนที่ถูกต้อง
    เนื่องจากมอนิเตอร์มีความแบนราบจริง

  • ช่วยถนอมสายตาและมีอัตราการแผ่รังสีที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพตํ่ามาก

  • ประหยัดพลังงานไฟฟ้า
    ด้วยการใช้พลังงานไฟฟ้าที่ตํ่ากว่าจอ CDT ถึง 60 เปอร์เซ็นต์

  • ความสามารถในการรองรับอินพุต (Input) ได้หลายๆแบบพร้อมกัน
    เนื่องด้วยมอนิเตอร์แบบ LCD สามารถรับสัญญาณจากแหล่งสัญญาณดิจิตอลอื่นๆได้ เช่น โทรทัศน์หรือเครื่องเล่นดีวีดีและบางรุ่นสามารถทำภาพซ้อนจากหลายแหล่งข้อมูลได้ จึงทำให้จอมอนิเตอร์แบบ LCD เป็นได้ทั้งเครื่องรับโทรทัศน์และจอมอนิเตอร์ในเวลาเดียวกัน โดยไม่จำเป็นต้องซื้อมอนิเตอร์หลายๆตัวมาใช้งาน

เราอาจจะไม่เคยทราบว่าใครคือผู้คิดค้นเทคโนโลยีการแสดงผลแบบ LCD แต่วันนี้คุณต้องทราบแล้วครับ เพราะบิดาแห่งจอ LCD ผู้นี้ เสียชีวิตแล้วด้วยวัย 74 ปีเท่านั้น

หากคุณใช้จอ LCD ผมขอเรียกร้องให้คุณเอื้อมมือไปกดสวิตช์ เพื่อปิดจอภาพของคุณเป็นเวลา 1 นาที เพื่อไว้อาลัยแก่ Pierre-Gilles de Gennes .....................

Pierre-Gilles de Gennes ถือว่าเป็นผู้ที่บุกเบิกเทคโนโลยี LCD รุ่นแรกๆ ได้รับรางวัลโนเบลเมื่อปี 1991 สาขาฟิสิกส์ เขาเกิดที่กรุงปารีส ประเทศฝรั่งเศสเมื่อปี่ ค.ศ. 1932

ปัจจุบัน เทคโนโลยีจอภาพแบบ LCD กลายเป็นมาตรฐานของจอแสดงผลไปแล้ว ไม่ว่าจะเป็น คอมพิวเตอร์ โน้ตบุ๊ก ทีวี แม้แต่โทรศัพท์มือถือ และก็คงมีการพัฒนาต่อเนื่องไปเรื่อยๆ อย่างไม่หยุดยั้ง

ทั้งหมดนั้นเกิดจากก้าวแรกที่บุกเบิกโดย Pierre-Gilles de Gennes บิดาแห่ง LCD...เรามาร่วมไว้อาลัยแด่ บุคคลหนึ่งที่สำคัญในวงการไอทีกันเถอะครับ

จอ LCD

 

 

 

ศัพท์วิทยาศาสตร์ ฉบับราชบัณฑิตสถาน

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

                        ถ                                       อ   

นักวิทยาศาสตร    หน่วย      ศัพท์แผ่นดินไหวตัวอักษรจาก A-M   จาก N-Z

  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

คำศัพท์คณิตศาสตร์ที่น่าสนใจ

หมวด :

| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |

    ศัพท์เคมี    ศัพท์คณิตศาสตร์   ศัพท์ฟิสิกส์   

  บทความวิทยาศาสตร์      ศัพท์ชีววิทยา      สื่อการสอนฟิสิกส์      ศัพท์วิทยาศาสตร์

พจนานุกรมเสียง 1   แมว    วัว 1    วัว 2    วัว 3    เหมียว   แกะ     พจนานุกรมภาพการ์ตูน

พจนานุกรมภาพเคลื่อนไหว   ดนตรี  Bullets แบบ JEWEL  พจนานุกรมภาพต่างๆ  ภาพเคลื่อนไหวของสัตว์ต่างๆ  โลกและอวกาศ

อุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ

 

  หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

ฟิสิกส์ 1(ภาคกลศาสตร์) 

 ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2 

กลศาสตร์เวกเตอร์

โลหะวิทยาฟิสิกส์

เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1

ฟิสิกส์  2 (บรรยาย)

แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c  

ฟิสิกส์พิศวง

สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

ทดสอบออนไลน์

วีดีโอการเรียนการสอน

หน้าแรกในอดีต

แผ่นใสการเรียนการสอน

เอกสารการสอน PDF

สุดยอดสิ่งประดิษฐ์

   การทดลองเสมือน 

บทความพิเศษ 

ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)

พจนานุกรมฟิสิกส์ 

 ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์

ธรรมชาติมหัศจรรย์ 

 สูตรพื้นฐานฟิสิกส์

การทดลองมหัศจรรย์ 

ดาราศาสตร์ราชมงคล

  แบบฝึกหัดกลาง 

แบบฝึกหัดโลหะวิทยา  

 แบบทดสอบ

ความรู้รอบตัวทั่วไป 

 อะไรเอ่ย ?

ทดสอบ(เกมเศรษฐี) 

คดีปริศนา

ข้อสอบเอนทรานซ์

เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์

คำศัพท์ประจำสัปดาห์

 

  ความรู้รอบตัว

การประดิษฐ์แของโลก

ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์

นักวิทยาศาสตร์เทศ

นักวิทยาศาสตร์ไทย

ดาราศาสตร์พิศวง 

การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์

การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. การวัด

2. เวกเตอร์

3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ

4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ

5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

7.  งานและพลังงาน 

8.  การดลและโมเมนตัม

9.  การหมุน  

10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง

11. การเคลื่อนที่แบบคาบ

12. ความยืดหยุ่น

13. กลศาสตร์ของไหล  

14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน

15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก 

16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร

17.  คลื่น

18.การสั่น และคลื่นเสียง

   การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต  

1. ไฟฟ้าสถิต

2.  สนามไฟฟ้า

3. ความกว้างของสายฟ้า 

4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 

5. ศักย์ไฟฟ้า

6. กระแสไฟฟ้า 

7. สนามแม่เหล็ก

 8.การเหนี่ยวนำ

9. ไฟฟ้ากระแสสลับ 

10. ทรานซิสเตอร์ 

11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ

14. กลศาสตร์ควอนตัม

15. โครงสร้างของอะตอม

16. นิวเคลียร์ 

   การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. จลศาสตร์ ( kinematic)

   2. จลพลศาสตร์ (kinetics) 

3. งานและโมเมนตัม

4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง

5.  ของไหลกับความร้อน

6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า 

7. แม่เหล็กไฟฟ้า 

8.    คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง

9.  ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร์ 

 

 

กลับเข้าหน้าแรก

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

ภาพประจำสัปดาห์