หน่�วยการเรยน่ร��ที่� 1เร��อง แรง (Forces)

ว�ที่ยาศาสตร� ( ว 40216) ฟิ�ส�กส� ม.6

แรง (Forces)

1. แรง 2. ชน่�ดของแรง 3. การเคลื่��อน่ที่�ของอน่!ภาคหร�อว#ตถุ!ใน่สน่าม

โน่�มถุ�วง สน่ามไฟิฟิ(า แลื่ะสน่ามแม�เหลื่*ก 4. แรงย+ดเหน่�ยวใน่น่�วเคลื่ยส

3. การเคลื่��อน่ที่�ของอน่!ภาคหร�อว#ตถุ! ใน่สน่ามโน่�มถุ�วง

สน่ามไฟิฟิ(า แลื่ะสน่ามแม�เหลื่*ก

ผลื่การเรยน่ร�� 1. อธิ�บายการเคลื่� อนที่� ของอน�ภาคหร�อวั�ตถุ�ในสนาม

โน�มถุ�วังได้� 2. อธิ�บายการเคลื่� อนที่� ของอน�ภาคหร�อวั�ตถุ�ในสนาม

ไฟฟ#าได้� 3. อธิ�บายการเคลื่� อนที่� ของอน�ภาคหร�อวั�ตถุ�ในสนาม

แม�เหลื่%กได้� 4. ยกต�วัอย�างการเคลื่� อนที่� ของอน�ภาคหร�อวั�ตถุ�ใน

สนามโน�มถุ�วัง สนามไฟฟ#า แลื่ะสนามแม�เหลื่%กได้�

1. การเคลื่��อน่ที่�ของอน่!ภาคหร�อว#ตถุ!ใน่สน่ามโน่�มถุ�วง

2. การเคลื่��อน่ที่�ของอน่!ภาคหร�อว#ตถุ!ใน่สน่ามไฟิฟิ(า

3. การเคลื่��อน่ที่�ของอน่!ภาคหร�อว#ตถุ!ใน่สน่ามแม�เหลื่*ก

3. การเคลื่��อน่ที่�ของอน่!ภาคหร�อว#ตถุ!ใน่สน่ามโน่�มถุ�วง สน่ามไฟิฟิ(า แลื่ะสน่ามแม�เหลื่*ก

1. การเคลื่��อน่ที่�ของอน่!ภาคหร�อว#ตถุ!ใน่สน่ามโน่�มถุ�วง 1) กรณี�ที่� วั�ตถุ�เคลื่� อนที่� ในแนวัด้� ง 2) กรณี�ที่� วั�ตถุ�เคลื่� อนที่� ในแนวัระด้�บ 3) กรณี�ที่� วั�ตถุ�เคลื่� อนที่� ในแนวัเฉี�ยงใด้ ๆ (โพรเจก

ไที่ลื่-) 4) การเคลื่� อนที่� ของด้าวัเที่�ยม

การเคลื่��อน่ที่�ใน่แน่วด��ง วั�ตถุ�เคลื่� อนที่� ด้� งข./น แรงโน�มถุ�วังจะต�านการเคลื่� อนที่�

ของวั�ตถุ� ที่0าให�วั�ตถุ�เคลื่� อนที่� ช้�าลื่ง วั�ตถุ�เคลื่� อนที่� ด้� งลื่ง แรงโน�มถุ�วังด้.งวั�ตถุ�ลื่งใน

ที่�ศที่างเด้�ยวัก�บการเคลื่� อนที่� ที่0าให�วั�ตถุ�เคลื่� อนที่� เร%วัข./น

การเคลื่��อน่ที่�ใน่แน่วด��ง

http://library.thinkquest.org/2779/Even_more.html

การเคลื่��อน่ที่�ใน่แน่วด��ง

http://www.astronomynotes.com/relativity/s3.htm

การเคลื่��อน่ที่�ใน่แน่วระด#บ เม� อวั�ตถุ�พยายามพ� �งไปข�างหน�า แต�แรงโน�มถุ�วังของ

โลื่กกระที่0าบนวั�ตถุ�ในที่�ศด้� งลื่ง ที่0าให�ที่�ศการเคลื่� อนที่� ของวั�ตถุ�เปลื่� ยนเป4นเส�นโค�ง เร�ยก การเคลื่� อนที่� แบบน�/ วั�า การเคลื่� อนที่� แบบโพร

เจกไที่ลื่- (projectile)

การเคลื่��อน่ที่�ใน่แน่วเฉียงใด ๆ เส�นที่างการเคลื่� อนที่� จะเป4นเส�นโค�ง ซึ่. งก%เร�ยกวั�า

การเคลื่� อนที่� แบบโพรเจกไที่ลื่- (projectile) เช้�นเด้�ยวัก�น

Projectile

http://scienceworld.wolfram.com/physics/Projectile.html

Projectile

http://library.thinkquest.org/2779/Even_more.html

Here are the formulas that describe projectile motion:

การเคลื่��อน่ที่�ของดาวเที่ยม ด้าวัเที่�ยมโคจรรอบโลื่กได้� เพราะม�แรงโน�มถุ�วังที่� โลื่ก

ส�งไปกระที่0าก�บด้าวัเที่�ยม เน� องจากแรงโน�มถุ�วังแลื่ะแรงหน�ศ6นย-ม�ที่�ศตรงข�าม

แลื่ะม�ขนาด้เที่�าก�น

2. การเคลื่��อน่ที่�ของอน่!ภาคหร�อว#ตถุ!ใน่สน่ามไฟิฟิ(า 1) เม� อปลื่�อยอน�ภาคประจ�ไฟฟ#าในสนามไฟฟ#า 2) เม� อย�งอน�ภาคประจ�ไฟฟ#าในสนามไฟฟ#า

1) เม��อปลื่�อยอน่!ภาคประจุ!ไฟิฟิ(าใน่สน่ามไฟิฟิ(า ถุ�าอน�ภาคน�/นม�ประจ� + จะม�แรงไฟฟ#ากระที่0าใน

ที่�ศที่างเด้�ยวั ก�บสนามไฟฟ#า อน�ภาคจ.งเคลื่� อนที่� จาก + ไปย�ง - ถุ�าอน�ภาคน�/นม�ประจ� - จะม�แรงไฟฟ#ากระที่0าในที่�ศที่าง

ตรงข�ามก�บสนามไฟฟ#า อน�ภาคจ.งเคลื่� อนที่� จาก - ไปย�ง +

http://www.physics.miami.edu/~zuo/class/fall_05/lecture%20supp.html

F = qE

2) เม��อย�งอน่!ภาคประจุ!ไฟิฟิ(าใน่สน่ามไฟิฟิ(า ถุ�าอน�ภาคน�/นม�ประจ� + จะม�แรงไฟฟ#ากระที่0าใน

ที่�ศที่างเด้�ยวั ก�บสนามไฟฟ#า ด้�งน�/น ถุ�าย�งประจ�บวักสวันที่�ศสนามไฟฟ#า ประจ�จะวั� ง

ช้�าลื่ง ถุ�าย�งอน�ภาคประจ�ไฟฟ#าต�ด้สนามไฟฟ#า

อน�ภาคประจ� + จะเคลื่� อนที่� เป4นที่างโค�งเข�าหาแผ่�นที่� ม� ประจ� +

อน�ภาคประจ� - จะเคลื่� อนที่� เป4นที่างโค�งเข�าหาแผ่�นที่� ม�ประจ� - ( ตรงข�ามก�บประจ� + )

Earth's magnetic field

http://www.physics.sjsu.edu/becker/physics51/mag_field.htm

3. การเคลื่��อน่ที่�ของอน่!ภาคหร�อว#ตถุ!ใน่สน่ามแม�เหลื่*ก 1) เม� ออน�ภาคประจ�ไฟฟ#าเคลื่� อนที่� ขนานก�บสนามแม�เหลื่%ก 2) เม� ออน�ภาคประจ�ไฟฟ#าเคลื่� อนที่� ต� /งฉีากก�บสนามแม�เหลื่%ก 3) เม� ออน�ภาคประจ�ไฟฟ#าเคลื่� อนที่� ต� /งฉีากก�บสนามแม�เหลื่%กแลื่ะ

สนามไฟฟ#าซึ่. งต�/งฉีากก�น 4) เม� ออน�ภาคประจ�ไฟฟ#าเคลื่� อนที่� ไม�ต�/งฉีากก�บสนามแม�เหลื่%ก 5) เม� ออน�ภาคประจ�ไฟฟ#าเคลื่� อนที่� ในสนามแม�เหลื่%กโลื่ก 6) การประย�กต-ใช้�การเคลื่� อนที่� ของประจ�ไฟฟ#าในสนามแม�เหลื่%ก

1) เม��ออน่!ภาคประจุ!ไฟิฟิ(าเคลื่��อน่ที่�ขน่าน่ก#บสน่ามแม�เหลื่*กBar magnets (permanent magnets)

http://www.physics.sjsu.edu/becker/physics51/mag_field.htm

ไม�ม�แรงแม�เหลื่%กมากระที่0า อน�ภาคจะเคลื่� อนที่� เป4นเส�นตรง

ด้�วัยควัามเร%วัคงที่�

2) เม��ออน่!ภาคประจุ!ไฟิฟิ(าเคลื่��อน่ที่�ต#2งฉีากก#บสน่ามแม�เหลื่*ก ม�แรงแม�เหลื่%กมากระที่0าตามกฎม�อขวัา ถุ�าสนามแม�เหลื่%กคงที่� อน�ภาคจะเคลื่� อนที่� เป4นเส�นโค�ง

วังกลื่ม โด้ยแรงแม�เหลื่%กม�ที่�ศพ� �งเข�าส6�จ�ด้ศ6นย-กลื่าง

Orbit of charged particlein a magnetic field

http://www.physics.sjsu.edu/becker/physics51/mag_field.htm

3) เม��ออน่!ภาคประจุ!ไฟิฟิ(าเคลื่��อน่ที่�ต#2งฉีากก#บสน่ามแม�เหลื่*กแลื่ะสน่ามไฟิฟิ(าซึ่+�งต#2งฉีากก#น่ ม�แรงแม�เหลื่%ก มากระที่0าตามกฎม�อขวัา แลื่ะม�แรง

ไฟฟ#า ตามกฎของค6ลื่อมป9 ถุ�าแรงแม�เหลื่%กแลื่ะแรงไฟฟ#า ม�ขนาด้เที่�าก�นแต�

ที่�ศที่างตรงข�ามก�น อน�ภาคจะเคลื่� อนที่� เป4นเส�นตรง เร�ยก เคร� องม�อที่� วั�ด้น�/ วั�า เคร� องค�ด้เลื่�อกควัามเร%วั

(velocity selector)

เคร��องค#ดเลื่�อกความเร*ว (Velocity selector)

http://arabelect.net/learns/Fluxs1.jpg

Velocity selector for charged particles

http://www.physics.sjsu.edu/becker/physics51/mag_field.htm

4) เม��ออน่!ภาคประจุ!ไฟิฟิ(าเคลื่��อน่ที่�ไม�ต#2งฉีากก#บสน่ามแม�เหลื่*ก ม�แรงแม�เหลื่%กมากระที่0าตามกฎม�อขวัา ถุ�าสนามแม�เหลื่%กคงที่� อน�ภาคจะเคลื่� อนที่� เป4นเกลื่�ยวั

วังกลื่ม รอบสนามแม�เหลื่%ก โด้ยแรงแม�เหลื่%กม�ที่�ศพ� �งเข�าส6�จ�ด้ศ6นย-กลื่าง แต�ถุ�าสนามแม�เหลื่%กไม�คงที่� อน�ภาคจะเคลื่� อนที่� เป4น

เกลื่�ยวัใด้ ๆ รอบสนามแม�เหลื่%ก

5) เม��ออน่!ภาคประจุ!ไฟิฟิ(าเคลื่��อน่ที่�ใน่สน่ามแม�เหลื่*กโลื่ก ม�แรงแม�เหลื่%กที่0าให�อน�ภาคประจ�ไฟฟ#าเคลื่� อนที่� เป4น

เกลื่�ยวัใด้ ๆ รอบสนามแม�เหลื่%กโลื่ก เพราะสนามแม�เหลื่%กโลื่กไม�คงที่�

Van Allen radiation belts around the Earth

http://www.physics.sjsu.edu/becker/physics51/mag_field.htm

Magnetic field lines of a permanent magnet, cylindrical coil, iron-core electromagnet, straight current-carrying wire, and a circular current-carrying loop.

http://www.physics.sjsu.edu/becker/physics51/mag_field.htm

6) การประย!กต�ใช�การเคลื่��อน่ที่�ของประจุ!ไฟิฟิ(าใน่สน่ามแม�เหลื่*ก ม�อ�ปกรณี-หลื่ายช้น�ด้ที่� ใช้�ประโยช้น-เก� ยวัก�บการ

เคลื่� อนที่� ของประจ�ในสนามแม�เหลื่%ก เช้�น 1. เคลื่� องไซึ่โคลื่ตรอน (cyclotron) 2. แมสสเปกโที่รม�เตอร- (mass spectrometer)

Cyclotron

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/cyclot.html

Mass spectrometer

http://www.physics.sjsu.edu/becker/physics51/mag_field.htm

Sir. Joseph John Thomson (1856-1940)

1897 English experimental physicist John Joseph Thomson discovered the electron, the first elementary particle, at Cambridge University's Cavendish Laboratory in 1897.

He used a cathode ray tube to measure the charge/mass ratio of the cathode ray particles that we now know are electrons.

http://www.fnal.gov/pub/inquiring/timeline/02.html

Sir. Joseph John Thomson (1856-1940)

เขาได้�ค0านวัณีหาค�า q/m ได้� โด้ยวั�ธิ�เด้�ยวัก�บกรณี�ของ

mass spectrometer

http://iesfelanitx.org/departaments/fisica-quimica/retrats/THOMSON.JPG

ReferencesReferences

พ6นศ�กด้�: อ�นที่วั� แลื่ะจ0านง ฉีายเช้�ด้. หน่#งส�อเรยน่สาระการเรยน่ร��พื้�2น่ฐาน่ กลื่!�มสาระการเรยน่ร��ว�ที่ยาศาสตร� ว�ที่ยาศาสตร� : ฟิ�ส�กส� ม.4-ม.6. กร�งเที่พฯ : อ�กษรเจร�ญที่�ศน-, 2547. 262 หน�า.

http://www.physics.sjsu.edu/becker/physics51/mag_field.htm

Thank you

Miss Lampoei PuangmalaiDepartment of science

St. Louis College Chachoengsao