1

บทท 1 บทน า 1.1 ฟสกส วทยาศาสตรและเทคโนโลย ฟสกส (Physics) มาจากภาษากรก ซงหมายความวาธรรมชาต (nature) คอวทยาศาสตรทศกษาเกยวกบมวลสารและพลงงานเพอน าไปอธบายปรากฏการณทางธรรมชาตทสงเกตเหนหรอแกปญหาทเรนลบทางธรรมชาต ฟสกสแยกการศกษาออกเปน 2 ประเภทดงน 1. ฟสกสยคเกา (Classical Physics) เปนการศกษาเพอคนควาหาหลกเกณฑและขบวนการตางๆทจะน ามาอธบายปรากฏการณทางธรรมชาต ทสงเกตเหนไดดวยตา หมายความวาเปนการศกษาระบบทเกยวกบมวลทมขนาดใหญ ๆ เชน การเคลอนทของวตถตาง ๆ 2. ฟสกสยคใหม (Modern Physics) เปนการศกษาสงทเรนลบทมองดวยตาเปลาไมเหน เชน โครงสรางอะตอม พลงงานทไดจากการสลายตวของธาตกมมนตรงส ฯลฯ วทยาศาสตร (science) หมายถง การศกษาความเปนจรงในธรรมชาตทงทมชวตและไมมชวต แบงเปน 2 สาขา ดงน 1. วทยาศาสตรกายภาพ (Physical science) เปนการศกษาธรรมชาตเกยวกบสงไมมชวต แขนงวชาวทยาศาสตรกายภาพทส าคญม 2 สาขา คอ ฟสกส และ เคม 2. วทยาศาสตรชวภาพ (Biological science) เปนการศกษาเกยวกบสงมชวตตาง ๆ แนวทางการไดความรทางวทยาศาสตร หรอ ฟสกส 1. แนวทางทหนง ( แนวทางโดยประสบการณ ) มองคประกอบไดมา 5 ขนตอน 1.1 การสงเกต 1.2 การบนทก 1.3 การทดลอง 1.4 การวเคราะห 1.5 การสรปผล 2. แนวทางทสอง ( แนวทางโดยทฤษฎ) 2.1 ใชความคดสรางสรรคความรใหม โดยอาศยขอมลจากความรเดม 2.2 สรางแบบจ าลองทางความคด (หรอทฤษฎ หรอขอสรป ) ขนใหม

2.3 ทดลองหาขอพสจนเพอยนยนความถกตองของแบบจ าลองทางความคดทสรางขนใหม ความรทางวทยาศาสตรตามแนวทางทสองน ไมไดเรมตนจากการสงเกต และการทดลอง แต

เรมตนดวยการสรางแบบจ าลองทางความคดขนกอน แลวจงหาขอพสจนยนยนความถกตองภายหลง เทคโนโลย (technology) หมายถง วทยาการทเกยวกบศลปะในการสราง ผลต หรอใชวสดอปกรณตาง ๆ เพออ านวยประโยชนตอมนษยโดยตรง หรอสงตาง ๆ ทมนษยใชสอยได 1.2 วชาฟสกส

วชาฟสกสทนกเรยนจะไดเรยน จะเปนความรความเขาใจทเกดขน และสะสมกนมาในชวงเวลา 400ป ซงเปนสวนพนฐานของวชาทไดจดใหเปนระบบ เพอใหเกดความสะดวกตอการเรยนร และในทสดเรองตาง ๆ ทเรยนจะสมพนธกนทกเรอง การเรยนรทดจะตองมความเขาใจหลกการของเรองนน ๆ จนสามารถน าหลกการไปประยกตได การฝกใหสามารถประยกตหลกการกบการแบบฝกหดหรอโจทยปญหาเปนสวนส าคญอยางหนงทนกเรยนควรพยายามคดดวยตนเอง ซงจะเปนการฝกคดอยางฟสกสหรออยาง

2

นกวทยาศาสตร การท าการทดลอง นอกจากจะท าใหนกเรยนรดวยความเขาใจแบบเปนรปธรรมแลว ยงฝกใหเรยนรวธท าการทดลองและการวเคราะหผลในลกษณะทนกวทยาศาสตรปฏบตกน 1.3 ปรมาณทางฟสกสและหนวย

ปรมาณทางฟสกสแบงเปน 2 ประเภท คอ 1. ปรมาณสเกลาร (Scalar quantity) เปนปรมาณทมแตขนาดเพยงอยางเดยว เชน มวล อตราเรว 2. ปรมาณเวกเตอร (Vector quantity ) เปนปรมาณทมทงขนาดและทศทาง เชน น าหนก ความเรว

เครองมอวดทางวทยาศาสตรหรอฟสกส เครองมอวดทางวทยาศาสตรมความจ าเปนดงน 1. เครองมอวดชวยท าใหเราสามารถวดปรมาณตาง ๆ ทตองการไดสะดวกรวดเรวและปลอดภย 2. เครองมอวดท าใหเราสามารถวดปรมาณตาง ๆทประสาทการรบรของมนษยไมสามารถตรวจ สอบไดโดยตรง 3. งานตาง ๆ ทางดานวทยาศาสตรหรอฟสกสจ าเปนอยางยงทตองอาศยเครองมอเขาชวย *** เครองวด ชวยใหไดมาซงขอมลใหม ๆ ทตองการ ***

การแสดงผลการวด โดยทวไปเครองมอวดจะแสดงผลการวด 2 แบบ คอ 1. แสดงผลการวดแบบขดสเกล เชน ไมบรรทด , ไมเมตร , สายวด ฯลฯ 2. แสดงผลการวดแบบตวเลข เชน นาฬกาจบเวลา , มเตอรรถยนต ฯลฯ

หนวยการวด หนวย (unit) คอ ชอทใชก าหนดปรมาณ เดมใชกนหลายระบบ ปจจบนองคการระหวางประเทศวา ดวยมาตรฐานเสนอใหใชหนวยระบบเดยวกน เรยกวา ‘ระบบหนวยระหวางชาต’ (Systeme International Units) เรยกโดยยอวาหนวย เอสไอ (SI unit)

หนวย ฐาน (base unit) เปนหนวยหลกของเอสไอ มทงหมด 7 หนวย ดงตาราง

ปรมาณฐาน ชอหนวย สญลกษณ ความยาว (lengh) เมตร (metre) m เวลา (time) วนาท (second) s มวล (mass) กโลกรม (kilogram) kg อณหภม (temperature) เคลวน (Kelvin) K กระแสไฟฟา (Electric current) แอมแปร (Ampere) A ปรมาณของสาร (Amount of substance) โมล (Mole) mol ความเขมของการสองสวาง (Luminous intensity) แคนเดลา (candela) cd

3

หนวยอนพนธ (Derived units) เปนหนวยซงประกอบดวยหนวยฐานหลายหนวยมาเกยวของกนใน

ลกษณะการคณหรอหารกน เชน อตราเรว (m/s) และ แรง (kg.m/s2 ) เปนตน

หนวยเสรม (Supplementary Units) เปนหนวยทมชอพเศษมอย 2 หนวย คอ หนวยวดมมบนระนาบ (plane angle) เรยกวา เรเดยน (Radian , Rad) และหนวยวดมมตน (Solid angle) เรยกวา สเตอเรเดยน (Steradian , Sr) 1. เรเดยน คอ มมบนระนาบทเกดขนระหวางเสนรศมของวงกลมวงหนงซงถกรองรบดวยเสนโคงของวงกลมทมความยาวเทากบรศมของวงกลมนน 2. สเตอเรเดยน คอ มมตนทมจดยอดอยทจดศนยกลางของทรงกลมซงถกรองรบดวยผวของทรงกลมทมพนทเทากบรศมของทรงกลมนนยกก าลงสอง

สงทมผลกะทบตอความถกตองของการวด 1. เครองมอทใชวด ควรเปนเครองมอทไดมาตรฐานสากล 2. วธการวดและการเลอกใชเครองมอในการวด ขนกบปจจยหลายอยาง เชน ถาวดระยะทางสนๆ

อาจใชไมบรรทด แตถาเปนการวดระยะทางระหวางดวงดาวกอาจจะใชวธการใหม ๆ โดยหลกส าคญวธการและเครองมอทใชวด จะตองสงผลกระทบนอยมากตอสงทท าการวด

3. ผท าการวด ตวผท าการวดจะตองมความรในการใชเครองมอวด และตองท าการวดและบนทกผล อยางรอบคอบ และซอสตย โดยไมเอาความคดของตวเองเขาไปมสวนในการตดสนใจบนทก ผลการวดนน 4. สภาพแวดลอมขณะท าการวด จะตองไมกอใหเกดผลกระทบตอสงทท าการวดนน

แบบฝกหดทบทวน

1. ใหนกเรยนท าเครองหมาย ก หนาขอทเหนวาถก และท าเครองหมาย ข หนาขอความทเหนวาผด …………… 1. งานทางดานฟสกส เครองมอวดเปนสงจ าเปนนอยมากในการไดมาขอมลใหม ๆ …………… 2. มาตรฐานของเครองมอวดเปนสงส าคญยงในการเกบขอมลทางวทยาศาสตร …………… 3. ประสาทการรบรของมนษยในเรองตาง ๆ ไมจ าเปนตองอาศยเครองมอชวย …………… 4. การใชเครองมอวดทเหมาะสมกบงานจะชวยใหปลอดภยประหยดเวลาไดรายละเอยด ทถกตอง …………… 5. เครองมอวดแบบตวเลขอานคาไดเปนขน ๆ ไมสามารถประมาณคาต าแหนงสดทาย ดวยสายตาได …………… 6. ขณะท าการวดถาสภาพแวดลอมแตกตางจากเงอนไขทก าหนดคาทวดไดจะผดพลาดสง …………… 7 การบนทกขอมลทกชนดจ าเปนตองบนทกลงในตารางเสมอ …………… 8. ขอมลทกชนดควรน าเสนอดวยแผนภมทางสถตเสมอ …………… 9. การน าเอาขอมลมาเขยนเปนแผนภมทางสถตแบบตาง ๆ จะชวยท าใหผอานมองเหนเปนรปธรรม มากขน ……………10. การวดเพยงครงเดยวจะใหคาทถกตองมากกวา

4

2. ก าหนดให เฮรตซ นวตน เมตร คลอมบ เคลวน โอหม โมล กโลกรม จล วตต วนาท โวลต แอมแปร แคนเดลา เรเดยน สเตอเรเดยน เมตรตอวนาท พาสคล จงแยกวาหนวยใดเปนหนวยอนพนธ และหนวยใดเปนหนวยมลฐาน หนวยมลฐาน ไดแก ……………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………… หนวยอนพนธ ไดแก …………………….……………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ค าอปสรรค (Prefixes)

ค าอปสรรคเปนเลข 10 n ทใชคณหนาหนวย (ตวพหคณ)เพอทจะท าใหหนวยนนใหญขนหรอ

เลกลงค าอปสรรคทก าหนดใหใชมดงตาราง

ตวพหคณ ชอ สญลกษณ ตวพหคณ ชอ สญลกษณ 1018 exa E 10-18 atto a 1015 peta P 10-15 femto f 1012 tara T 10-12 pico p 109 giga G 10-9 nano

106 mega M 10-6 micro

103 kilo k 10-3 milli m 102 hecto h 10-2 centi c 101 deca da 10-1 deci d

หลกการเปลยนหนวยในระบบเอสไอ ใหนกเรยนน าเลข 10 x ไปคณกบหนวยเดมทก าหนดมา โดยท x คอ ผลตางของเลขชก าลงของอปสรรคตวแรกกบตวสดทาย ตามหลกการของเลขพชคณต เชน ตองการเปลยน 60 กโลเมตร (km) ใหเปนหนวยนาโนเมตร (m) จะพบวาเลขชก าลงของตว k คอ 3 สวนเลขชก าลงของตว n คอ - 9 ดงนน x ในทนกคอ 3-(-9) = 3 + 9 = 12 แสดงวา 60 km จงมคาเทากบ 60 x 10 12

m เพมเตม ในการเขยนค าอปสรรค หามเขยนค าอปสรรคซอนกน เชน ไมโครนาโนวนาท

5

แบบฝกหดทบทวน

1. จงแปลงจาก 10 กโลเมตร ใหเปนหนวย มลลเมตร ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 2. จงแปลงจาก 2 ไมโครกรม ใหเปนหนวย กโลกรม ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 3. จงแปลงจาก 3 เทระเมตร ใหเปนหนวย มลลเมตร ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 4. จงแปลงจาก 4 นาโน เมตร ใหเปนหนวย เมกะเมตร ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 5. จงแปลงจาก 72 กโลเมตรตอชวโมง ใหเปนหนวย เมตรตอวนาท ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 6. จงแปลงจาก 108 กโลเมตรตอชวโมง ใหเปนหนวย เมตรตอวนาท ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 7. จงแปลงจาก 10 เมตรตอวนาท ใหเปนหนวย กโลเมตรตอชวโมง ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 8. จงแปลงจาก 40 เมตรตอวนาท ใหเปนหนวย กโลเมตรตอชวโมง ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 9. จงแปลงจาก 50 กโลวตต/ตารางเมตร ใหเปนหนวย นาโนวตต/ตารางมลลเมตร ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................10. จงแปลงจาก 20 ไมโครกรม/ลกบาศกเซนตเมตร ใหเปนหนวย กโลกรม/ลกบาศกเมตร ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................

6

1.4 การทดลองในวชาฟสกส

การทดลองในวชาฟสกส แมจะไมใชของใหมการฝกท าจะเปนการฝกฝนวธการท าการทดลอง ตาม แนวทเปนทยอมรบในวงการฟสกส การท าการทดลองถอเปนสวนส าคญในการฝกท าและคดหาเหตผลอยางวทยาศาสตร เปนการยากทจะวางกฎเกณฑแนชดส าหรบการทดลองทก ๆ อยาง เนองจากในการทดลองแตละเรอง อาจมลกษณะเฉพาะทตาง ๆ กน อยางไรกตาม ในการท าการทดลองมกจะท าเพอตอบค าถามบางอยางหรอเพอหาความจรงบางอยาง (ซงกจะเปนวตถประสงคของการทดลอง) เพอใหไดค าตอบ กตองคดหาวธการทดลองทเหมาะสมและสอดคลองกบอปกรณทม ท าการทดลองเพอใหไดขอมลตาง ๆ วเคราะห จากขอมลเพอสรปเปนค าตอบ ค าตอบทเราไดจะเปนทนาเชอถอหรอไมตอผอน เราตองสามารถแสดงทกขนตอนของการทดลองได ดงนนจงมการเขยน รายงานการทดลอง โดยยดหลกการทวา เขยนการทดลองใหผอานเขาใจไดงายทสด กะทดรดทสด มครบทกอยาง โดยเฉพาะขอมลชดเจน (มการวาดรปประกอบและการเสนอขอมลเปนตารางชวยใหดงายและเปนทนยม) แสดงการวเคราะหและการสรปผล อาจตามดวยขอวจารณหรอความคดเหนของตนเองเพมเตมไวดวย 1.5 ความไมแนนอนในการวด

1. การบวก

สมมตตวเลขแรก คอ X1 = A A

ตวเลขท 2 คอ X2 = B B

จะไดค าตอบ X = X1 + X2 = (A + B) ( A B) 2. การลบ

สมมตตวเลขแรก คอ X1 = A A

ตวเลขท 2 คอ X2 = B B

จะไดค าตอบ X = X1 - X2 = (A - B) ( A B) 3. การคณ

สมมตตวเลขแรก คอ X1 = A A

ตวเลขท 2 คอ X2 = B B

ผลคณคอ X = X1 x X2 = AB 100

100100AB

xB

Bx

A

A

X = X1 x X2 = AB ABB

B

A

A

7

4. การหาร

สมมตตวเลขแรก คอ X1 = A A

ตวเลขท 2 คอ X2 = B B

ผลหารคอ X = 2

1

X

X =

B

A B

A

B

B

A

A

แบบฝกทบทวน 1. นาย ก มเชอกยาวเทากบ 6.2 0.2 cm น าเชอกมาตอกบนาย ข ทมความยาวเชอก 3.4 0.3 cm จงหา ผลบวกและผลตางของเสนเชอก ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 2. นาย ก มเชอกยาวเทากบ 16.2 0.2 cm น าเชอกมาตอกบนาย ข ทมความยาวเชอก 23.4 0.5 cm จงหาผลบวกและผลตางของเสนเชอก ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 3. กรอบรปของนาย ก กวาง 20.5 0.2 cm ยาว 40.4 0.4 cm จงหาพนทของกรอบรป ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 4. ถงของนาย ก เปนรปลกบาศกมความยาวดานละ 1.5 0.1 m จงค านวณหาปรมาตรของถง ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................

8

5. จงหาค านวณหาความหนาแนนของโลหะทองแดงทมมวล 70.25 0.02 กโลกรม และมปรมาตร 17.02 0.03 ลกบาศกเมตร ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................

1.6 เลขนยส าคญ (Significant figure) เลขนยส าคญ คอ ปรมาณทไดจากการวด การทดลอง ปรมาณนจะบงบอกถงความละเอยดของอปกรณ ซงมผลตอการชอถอและการยอมรบผลของการทดลอง ( คาจรง + คาประมาณ ) วธนบจ านวนเลขนยส าคญ 1. เลขทกตวทไมใช 0 เปนเลขนยส าคญ เชน 2.3 มเลขนยส าคญ 2 ตว 2.34 มเลขนยส าคญ 3 ตว

2.345 มเลขนยส าคญ 4 ตว 2. เลข 0 อยระหวางตวเลขนยส าคญ เปนเลขนยส าคญ เชน 20.3 มเลขนยส าคญ 3 ตว 200.3 มเลขนยส าคญ 4 ตว 2020.34 มเลขนยส าคญ 6 ตว 3. เลข 0 อยหลงจดทศนยมทางดานขวามอ ถอวาเปนเลขนยส าคญ (นบหมดทกตว) เชน 3.0 มเลขนยส าคญ 2 ตว 3.00 มเลขนยส าคญ 3 ตว 4. เลข 0 อยซายมอไมเปนเลขนยส าคญ 0.20 มเลขนยส าคญ 2 ตว 0.0021 มเลขนยส าคญ 2 ตว 5. เลข 10 ยกก าลงไมนบเปนเลขนยส าคญ 2.5 x 103 มเลขนยส าคญ 2 ตว

การบวก ลบ คณและหารเลขนยส าคญ การบวก ลบ เลขนยส าคญ คดเหมอนการบวกและการลบเลขทว ๆ ไป แตเวลาตอบเลขหลงจดทศนยมใหตอบเทากบจ านวน ต าแหนงทศนยมทมจ านวนนอยทสด เชน 2.3 + 3.42 + 4.112 = 9.832

2.3 จ านวนต าแหนงทศนยมนอยทสด

9

ค าตอบจรงควรตอบ 9.832 = 9.8 4.20+ 1.6256 + 0.051 = 5.8763

ค าตอบจรงควรตอบ = 5.88 (ปดกอนตดทง)

การคณ หารเลขนยส าคญ คดเหมอนการคณและหารเลขทว ๆไป แตเวลาตอบด จ านวนเลขนยส าคญทเลขนยส าคญทนอยทสด

จ านวนเลขนยส าคญทนอยทสดม 2 ตว 4.1x 1.5268 = 6.25908

ค าตอบจรงควรตอบ = 6.3 (ปดกอนตดทง) 3.23x 1.2 = 3.876

ค าตอบจรงควรตอบ = 3.9 แบบฝกทบทวน

1. จงหาจ านวนเลขนยส าคญทก าหนดใหตอไปน

ขอ ตวเลขทก าหนดให เลขนยส าคญทงหมด ขอ ตวเลขทก าหนดให เลขนยส าคญทงหมด 1 28 11 0.52 2 456.7 12 0.00006 3 205 13 50000 4 30.02 14 100001 5 3.0 15 0.2500 6 150.02 16 0.0000480 7 0.024 17 200.002 8 435 18 2X 10 5

9 3.246 19 3.00X 10 8

10 72.306 20 4.500 X 10 8

2. จงหาผลลพธของตวเลขตอไปนตามหลกของเลขนยส าคญ

ขอ ก าหนดให ผลลพธ ขอ ก าหนดให ผลลพธ 1 801 + 7 + 0.78 6 62.5 x 0.073 2 7.235 + 7. 86 + 3.0 7 4.35 0.145 3 926 + 2.51 – 4.2 8 0.021 0.003 4 469.7 – 346.37 9 (144.0 – 12.0)/4 5 14.25 x 82.4 10 (7.32) 2

10

3. (ENTRNCE) เหลกแทงหนงมวล 47.0 กรม มปรมาตร 6.0 ลกบาศกเซนตเมตร ถามวาตวเลขทเหมาะสม ส าหรบคาความหนาแนนของเหลกนเปนกกรมตอลกบาศกเซนตเมตร 1. 7.8 2. 7.83 3. 7.833 4. 7.83333 ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 4. (ENTRNCE) จงพจารณา ก. 1.2 + 62.543 + 10.12 = ? ข. 123.45 x 2.0 = ? จากโจทยทปรากฏขางบนน มขอความใดบางทถกตอง 1. ผลลพธของขอ ก มเลขนยส าคญ 3 ตว และผลลพธของขอ ข มเลขนยส าคญ 2 ตว 2. ผลลพธของขอ ก มเลขนยส าคญ 2 ตว และผลลพธของขอ ข มเลขนยส าคญ 5 ตว 3. ผลลพธของขอ ก และผลลพธขอ ข มเลขนยส าคญ 5 ตว 4. ค าตอบเปนอยางอน ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................

ระดบขนาด เปนการบอกปรมาณอยางคราว ๆ เพอความสะดวกในการเปรยบเทยบ โดยถอเอาคาใกลเคยงกบสบยกก าลงตาง ๆ เปนหลกดงเชน

ถาอยใกล 1,000 ระดบขนาดเปน 103

ถาอยใกล 100 ระดบขนาดเปน 102

ถาอยใกล 10 ระดบขนาดเปน 101

ถาอยใกล 0.1 ระดบขนาดเปน 10-1

ถาอยใกล 0.01 ระดบขนาดเปน 10-2

ถาอยใกล 0.001 ระดบขนาดเปน 10-3

ในการพจารณา ถาปรมาณใดมคาไมถง 10 ใหใชหลกการปดเศษปกต เชน 1.89 x 1030 ม

ระดบขนาดเปน 1030 , 5.8 x 1024 มระดบขนาดเปน 1025 , 4.5 x 1012 มระดบขนาดเปน 1012 และ

4.51 x 1012 มระดบขนาดเปน 1012 เปนตน

11

แบบฝกทบทวน

1. จงเขยนระดบขนาด ของปรมาณตอไปน 1.1) ดวงจนทรมมวล 7.36 x 1023 kg มระดบขนาด = ………………………… mg 1.2) ปากกามวล 25 mg มระดบขนาด = …………………………..g 1.3) โตะมวล 35 kg มระดบขนาด = ……………………………g 1.4)อเลกตรอนมวล 9.1 x 10- 31 kg มระดบขนาด = …………………………….mg 1.5)ดนสอยาว 67 cm มระดบขนาด = ……………………………. m

1.7 การบนทกขอมล การบนทกขอมลทจะใหกะทดรด ชดเจน อานเขาใจงาย ขนกบขอมลทส าคญส าหรบการทดลองนน ๆ หากเปนไปไดหรอเหมาะสม มกจะน าเสนอในรปของตารางซงมหวของชองชดเจน วาเปนปรมาณอะไร ในหนวยอะไร ในบางปรมาณทตองการความแนนอนทเชอถอได ควรวด 3 ครง หรอ 5 ครง แลวหาคาเฉลย ซงการท าหลาย ๆ ครงอาจใชเครองคดเลขบางแบบค านวณหาคาเบยงเบนมาตรฐาน (S.D.) ไดดวย ควรเรมดวยชองสดมภทเปนตวแปรตนทจะวดโดยตรง ตามดวยตวแปรตามทวดไดโดยตรง ซงสามารถบนทกตวลงไปทนททวดได แลวจงเพมชองตอ ๆ ไปทหาไดจากชองแรก ๆ จนไดชองของปรมาณทจะใชในการวเคราะห โดยเฉพาะทจะใชเขยนกราฟ นอกจากสวนทท าการวดทส าคญ ขอมลของการทดลองควรมขอมลประกอบ ซงบางครงมความหมายหรอมความเกยวของตอผลการทดลองดวย เชน ท าการทดลองเมอใด สภาพแวดลอมเปนอยางไร เชน อณหภม ความดนบรรยากาศ ความชนสมพทธ ฯลฯ

1.8 การวเคราะหผลการทดลอง ใชการพจารณาจากขอมลรวมทงการใชการค านวณตามความเหมาะสม เมอไดผลสรปทเปน

ปรมาณ ควรแสดงโอกาสผดพลาดไดของปรมาณนนดวย การใชกราฟเสนตรงชวยในการวเคราะห โดยเฉพาะเพอหาหรอพสจนความสมพนธระหวางสองปรมาณทเปนปฏภาคกน กราฟเสนโคงใชดการเปลยนแปลงไดแตไมสามารถพสจนความสมพนธไดชดเจน สมการทางคณตศาสตรของกราฟเสนตรงจะอยในรป y = mx + c เมอ m คอ ความชน หรอ slope และ c คอ จดตดแกน y กราฟเปนดงรป y y x x รป กราฟเสนตรงผานจดทดลอง

12

x

ym

ในการทดลองเราอาจให y และ x แทนปรมาณเปนก าลงสองหรอรากทสองของบางปรมาณกได เสนกราฟทวางใหดเทยบกบจดทดลองซงแตละจดมคาบวกลบ จะมความเปนไปไดทความชนของเสนกราฟจะมคาบวกลบขนาดหนงได คอ เสนกราฟสามารถเอยงตาง ๆ โดยยงผานทกจดไดด ซงตองพจารณาจากจดขอมลตาง ๆ ดวย ความชนม 4 แบบ

1.9 ตวอยางการทดลอง เรอง ลกตมอยางงาย (ในหนงสอแบบเรยนฟสกสพนฐานและเพมเตม เลม 1 หนา12-13) 1.10 ตวอยางการบนทกผลการทดลอง (ในหนงสอแบบเรยนฟสกสพนฐานและเพมเตม เลม 1 หนา 14-18)

13

ทดสอบทายบทเรองบทน า 1.จงพจารณาขอความตอไปน ขอใดถกตอง ก. ปรากฏการณธรรมชาตคนในสมยโบราณอธบายวาเปนเหตการณทเทพเจาและภตผเปนผกระท าใหเกด ข. วชาฟสกสมงศกษาปรากฏการณธรรมชาตโดยไมค านงถงการน าไปประยกต ค. การสงเกต การบนทกขอมล การวเคราะหขอมล ท าใหเกดการพฒนาความร 1. ก และ ข 2. ก และ ค 3. ข และ ค 4. ก ข และ ค 2. จงพจารณาขอความตอไปน ก. ความซอสตยตรงไปตรงมา ข. ความเออเฟอ เผอแผ โอบออมอาร ค. ความมนใจในตวเอง ขอใดคอลกษณะนสยทดของนกวทยาศาสตร

1. ก และ ข 2. ก และ ค 3. ข และ ค 4. ก ข และ ค 3. ขอใด มใช หลกส าคญส าหรบการบนทกขอมลทางวทยาศาสตร 1. บนทกวธการทใชในการสงเกตปรากฏการณธรรมชาต

2. บนทกตวแปรตางๆทจ าเปนในขณะท าการสงเกตเหตการณ 3. ใชสมดบนทกทจดเตรยมไวอยางด 4. บนทกขอมลดวยความรอบคอบและซอสตย 4. จากการสรางแบบจ าลองทางความคดอยามเหตผล สามารถน าไปอธบายปรากฏการณตางๆ ไดอยางดสอดคลองกบขอมลทได จากการทดลองเปนวธหนงซงน าไปส 1. สมมตฐาน 2. ทฤษฎ 3. กฎเกณฑ 3. ระเบยบทยดถอปฏบต 5. ขอใดตอไปนถกตอง 1. วชาฟสกสอยในสาขาวชาวทยาศาสตรกายภาพทศกษาเนนในเชงคณภาพ 2. เทคโนโลยจะพฒนาตามหลกการพฒนาวชาฟสกสเสมอ 3. การสอสารโดยใชทศนสญญาณของทหารเรอจ าเปนตองใชวชาฟสกส 4. วชาฟสกสไมเนนการน าไปประยกต 6 .จากรปทก าหนดใหอณหภมทอานไดโดยตรงและคาทตองประมาณคอขอใด

1. 43 องศาเซลเซยส และ 0.28 องศาเซลเซยส 2. 43.00 องศาเซลเซยส และ0.28 องศาเซลเซยส

3. 43.20 องศาเซลเซยส และ 0.08 องศาเซลเซยส 4. 43.28 องศาเซลเซยส และ 0.00 องศาเซลเซยส

14

7. การวดความหนาของแผนกระดาษ 1 แผน เราจะใชเครองมอวดในขอใดตอไปนจงจะเหมาะสม 1. ตลบเมตร 2. ไมโครมเตอร 3. ไมบรรทด 4. เวอรเนยร 8.จากรปทก าหนดให จงค านวณปรมาตรของน ามนทบรรจในภาชนะทรงกระบอกนน 1. 1,039.19 ลกบาศกเซนตเมตร 2. 1,039.2 ลกบาศกเซนตเมตร 3. 1.0390 x 103 ลกบาศกเซนตเมตร 4. 1.0 x 103 ลกบาศกเซนตเมตร 9. ขวดใบหนงมปรมาตร 1,000 ลกบาศกเซนตเมตร บรรจเมดถวไวเตม ถาเมดถวแตละเมดถอวาเปนทรงกระบอกเลก ๆ ยาว 2 เซนตเมตร และเสนผานศนยกลางยาว 1.5 เซนตเมตร ในขวดใบนจะมเมดถวประมาณกเมด

1. 240 เมด 2. 280 เมด 3. 396 เมด 4. 300 เมด

10.จากรป ใชเครองชงสปรงวดมวลของวตถกอนหนงได 0.510 กโลกรม ขอใดคอคาทอานจากเครองชงไดโดยตรงประมาณ 1. 0.510 และ 0.000 กโลกรม 2. 0 .500 และ 0.010 กโลกรม 3. 0.5 และ 0.010 กโลกรม 4. 0.50 และ 0.01 กโลกรม 11. จากขอ 10 เมอใชเครองชงในชวงเวลาหนง ขอใดจะเปนสาเหตทท าใหเกดความคลาดเคลอนของการวดได

1. ความยดหยนของสปรงเปลยนไป 2. ความยดหยนของสปรงเปลยนไป และความเสยดทานภายในมากขน 3. ขดสเกลเลอนหายไปอานคาไดยาก 4. ค าตอบเปนอยางอน

15

12.ถานกเรยนจะท าการวดความเขมแสงทระยะหางจากหลอดไฟดวงหนง 1 เมตร ขอใดตอไปนมผลตอความถกตองของการวดอยางแนนอน 1. เครองมอวด 2. วธการวด 3. ผท าการวด 4. สะภาพแวดลอมขณะท าการวด 13. ในการวดเพอหาความหนาเฉลยของแผนทองแดงบาง 1 แผน จากจ านวนทงหมด 100 แผน โดยใชเวอรเนยรขอใดตอไปนทจะมผลกระตอความถกตองของการวดมากทสด 1. เครองมอวด 2. วธการวด 3. ผท าการวด 4. สภาพแวดลอมขณะท าการวด

14.จากการวดน าหนกของนกเรยนในหองแยกเปนนกเรยนชายและหญง การน าเสนอขอมลโดยน าน าหนกกบจ านวนนกเรยนและเพศมาแสดงโดยใชแผนภมทางสถต แผนภมแบบใดเหมาะสมทสดส าหรบกรณน 1. แผนภมเสนตรง 2. แผนภมวงกลม 3. แผนภมแทง 4. ค าตอบเปนอยางอน 15.จากรป ตมน าดวยตะเกยงแอลกอฮอล โดยเรมตงแตอณหภมของน า 0 องศาเซลเซยส บนทกขอมลอณหภมของน า ทเพมขนในชวงเวลาตางๆในการน าเสนอขอมลโดยน าอณหภมกบเวลามาแสดงโดยแผนภมทางสถต แผนภมแบบใดเหมาะสมทสดส าหรบกรณน 1. แผนภมเสนตรง 2. แผนภมวงกลม 3. แผนภมแทง 4. ค าตอบเปนอยางอน 16. จากปญหาขอ 15 ระหวางอณหภมกบเวลา ปรมาณใดทควรเปนตวแปรอสระ 1. อณหภม 2. เวลา 3. อณหภมและเวลา 4. อณหภมหรอเวลา 17. มสมเขยวหวาน 100 ลกชงน าหนกของสมเขยวหวานแตละลก แลวบนทกลงในตารางบนทกขอมลไดดงน

น าหนก (นวตน) จ านวน ( % ของทงหมด) 1.1 1.2 1.3 1.4

20% 40% 30% 10%

ถาน าขอมลจากตารางบนทกขอมลนมาแสดงโดยใชแผนภมทางสถต แผนภมใดเหมาะสมทสด 1. แผนภมเสนตรง 2. แผนภมวงกลม 3. แผนภมแทง 4. ค าตอบเปนอยางอน

16

18. ขอใดตอไปนเปนหนวยฐาน 1. แอมแปร 2. วนาท 2. จล 4. กโลกรม

19.ขอใดตอไปนเปนหนวยอนพนธ 1. แอมแปร 2. วนาท 3. จล 4. กโลกรม

20.หนวยในขอใดตอไปนไมถกตอง 1. เดคากรม 2. นาโนเมตร2

3.ไมโครนาโนวนาท 4. มลลเมตร2

21. ศาสตราจารยวรวชและศาสตรารงราวลย น าโวลตมเตอรแบบเขมไปวดคาความตางศกยไฟฟา ผลของการวดอานคาได 1.52 โวลต อยากทราบวาตวเลขใดทไดจากการคาดคะเนดวยสายตา

1. 1 2. 5 3. 2 4. 5 และ 2

22. ขอใด ไมใช หนวยมลฐานทงหมด 1. แรง มวล ความยาว 2. มวล ความยาว เวลา 3. กระแสไฟฟา ความยาว เวลา 4. ปรมาณสาร อณหภม กระแสไฟฟา

23 คนสวนเพมพนและทศพล วดสนามหญารปสเหลยม ผนผายาว 15.5 เมตร กวาง 10.25 เมตร สนามหญามพนทเทาใด

1. 159 ตารางเมตร 2. 158.9 ตารางเมตร 3. 158.88 ตารางเมตร 4. 158.875 ตารางเมตร

24. จงเปลยน 5 Gm ใหอยในรปนาโนเมตร

1. 5 X 10 -9

นาโนเมตร 2. 5 X 10 9

นาโนเมตร

3. 5 X 10 -18

นาโนเมตร 4. 5 X 10 18

นาโนเมตร

25. จงเปลยน 108 กโลเมตรตอชวโมงใหอยในรป เมตรตอวนาท ? 1. 10 เมตร / วนาท 2. 20 เมตร / วนาท 3. 30 เมตร / วนาท 4. 40 เมตร / วนาท

17

เฉลย 1. 4 2. 1 3. 3 4. 2 5. 4 6. 3 7. 2 8. 4 9. 1 10. 2 11.2 12. 4 13. 2 14. 3 15. 1 16. 2 17. 2 18. 1 19. 3 20. 3 21. 3 22. 1 23. 1 24. 4 25. 3

เฉลยละเอยดบางขอ

6. ตอบ ขอ 3

เหตผล เนองจากระดบปรอทอยตรงระดบทเลย 43Cไปประมาณ 0.2 C และคาทตองประมาณคอ ทศนยมต าแหนงท 2 ซงตามตวเลอกก าหนดใหเปน 0.08C แสดงวาคาทตองประมาณคอ 0.08C สวน คาทอานไดโดยตรงคอ 43.20C นนคอ ขอ 3 ถกตอง

1. ตอบ ขอ 4

เหตผล จาก V = 7

22

2

9.92 (1.35)

= 1,039.19 cm3 = 1.0 x 103 เนองจากการคณกบผลลพธจะตองไดเลขนยส าคญเทากบจ านวนเลขนยส าคญนอยทสดของตวเลขทน ามาคณกนค าตอบจงเปน 1.0 x 103 cm3

นนคอ ขอ 4 ถกตอง 7. ตอบ ขอ 4

เหตผล เครองมอวดมผลกระทบบางในแงขดจ ากดการใชงานของเครองมอ ซงเครองมอทสรางขนจะมความคลาดเคลอนในตวของมนเองอยแลว

วธการวด มผลกระทบเลกนอย ผท าการวด มผลกระทบเลกนอย ถาเขาใจวธการวดและการใชเครองมออยางด สภาพแวดลอมขณะท าการวด มผลกระทบอยางแนนอน เพราะถาตองการทราบความเขมแสงท

ระยะหางจากหลอดไฟ 1 mควรตองท าในหองมดไมมแสงแสงจากทอนเขาไปรบกวนแสงจากหลอดไฟเลย

นนคอ ขอ 4 ถกตอง

18

9. ตอบ ขอ 2 เหตผล

แผนภมแทง จะเปนแผนภมทเหมาะสมมากส าหรบกรณน เพราะดจากแผนภมแทงทจ าลองขนจะเหนวาในชวงน าหนกตางๆ จะเหนความแตกตางของจ านวนนกเรยนหญงและนกเรยนชายไดชดเจนมาก

นนคอ ขอ 3 ถกตอง 10. ตอบ ขอ 2

เหตผล

แผนภมวงกลม

แผนภมแทง

พจารณาจากแผนภมทางสถตทง 3 แบบของจ านานสมเขยวหวานในชวงน าหนกตางๆไดชดเจนกวาแผนภมลกษณะอน นนคอ ขอ 2 ถกตอง

19

18. ตอบ ขอ 1 เหตผล แอมแปรเปนหนวยฐาน จลเกดจาก นวตนคณกบเมตร วตต เกดจาก จล หารดวยวนาท นวตน เกดจาก กโลกรมคณเมตรหารดวยวนาท2 20. ตอบ ขอ 3 เหตผลไมโครนาโนวนาท เปนหนวยซงใชค าอปสรรคเขยนซอนกน (ตามหลกหามเขยนซอนกน) ไดแกไมโคร (µ) และนาโน (n)

นนคอ ขอ 3 ถกตอง