.... ตัวอย่างแบบทดสอบ ฟิสิกส์ (แรง มวล และกฎการเคลื่อนที่) ....

.... ตัวอย่างแบบทดสอบ ฟิสิกส์ (แรง มวล และกฎการเคลื่อนที่) ....


1.สมศรีผลักรถยนต์มวล 1,000 กิโลกรัม ในแนวราบจากจุดหยุดนิ่ง ให้เคลื่อนที่ไปจนมีความเร็ว 20 เมตรต่อวินาที ในเวลา 10 วินาที ถ้าพื้นมีค่าสัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน = 0.50 สมศรีต้องออกแรงกี่นิวตัน
ก. 7,000
ข. 2,000
ค. 3,000
ง. 5,000

2. ลิฟต์ และน้ำหนักบรรทุกรวมกันมีมวล 800 กิโลกรัม เคลื่อนที่ลงด้วยความเร็ว 6 เมตรต่อวินาที ถ้าทำให้ลิฟต์หยุดภายในระยะทาง 15 เมตร ด้วยความเร่ง (ความหน่วง) คงที่ จงหาความตึงในสายเคเบิลเป็นกี่นิวตัน
ก. 7040.0
ข. 8960.0
ค. 160.0
ง. 1760.0

3.เมื่อเราตกจากต้นไม้ลชงมากระทบพื้นดินจะรู้สึกเจ็บนั้นอาจอธิบายได้ด้วยกฎทางฟิสิกส์ต่อไปนี้คือ
ก. กฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน
ข. กฎข้อที่สองของนิวตัน
ค. กฎข้อที่สามของนิวตัน
ง. กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน

4. เมื่อออกแรงขนาดที่เท่ากันไปในทิศทางเดียวกันให้กับวัตถุทั้งสองก้อน ผลปรากฎว่า เมื่อเวลาผ่านไปทุกๆ 1 วินาที วัตถุก้อนหนี่งมีความเร็วเพิ่มขึ้น 4.5 เมตรต่อวินาที ถ้าวัตถุก้อนที่สองมีมวลเป็น1.5 เท่าของมวลวัตถุก้อนที่หนึ่งแสดงว่าวัตถุก้อนที่สองมีความเร็วเพิ่มขึ้นวินาทีละเท่าใด
ก. 1 เมตรต่อวินาที
ข. 2 เมตรต่อวินาที
ค. 3 เมตรต่อวินาที
ง. 5 เมตรต่อวินาที

5. ลิงตัวหนึ่งมีมวล m รูดตัวลงจากเสาธงด้วยอัตราเร่ง a อยากทราบว่าเนื่องจากความฝืดอันเนื่องมาจากมือลิงกุมเอาไว้นั้น มีขนาดเท่าไร กำหนดว่าค่าความโน้มถ่วงของโลกเป็น g
ก. m (g+a)
ข. m (m-g)
ค. (g+a)/m
ง. (g-a)/m

6. เด็กชายคนหนึ่งต้องการลากรถมวล 5 กิโลกรัม บรรจุของมวล 45 กิโลกรัม ด้วยแรง 100 นิวตัน ถ้าคิดว่าพื้นและรถไม่มีความฝืด เด็กคนนี้จะลากรถไปได้ไกลเท่าใดจากหยุดนิ่งในเวลา 2 วินาที
ก. 10 เมตร
ข. 8 เมตร
ค. 4 เมตร
ง. 2 เมตร

7. กล่องใบหนึ่งมีมวล 2 กิโลกรัม ไถลบนพื้นราบด้วยความเร็วต้น 2 เมตรต่อวินาที เมื่อไถลไปได้ 1 เมตร ก็หยุดนิ่ง สัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหว่างกล่องและพื้นเป็นเท่าใด
ก. 0.4
ข. 0.3
ค. 0.2
ง. 0.1

8. เชื่อกแขวนไว้กับเพดาน มีลิงมวล 20 กิโลกรัม โหนเชื่อกอยู่สูงจากพื้น 10 เมตร ได้รูดตัวลงมากับเชื่อด้วยความเร่งคงที่ถึงพื้นใช้เวลา 2 วินาที ความตึงของเชือกเป็นเท่าใด ไม่คิดมวลของเชือก
ก. 100 N
ข. 150 N
ค. 200 N
ง. 250 N

9. ถ้าตู้เย็นขนาดกว้าง 0.4 เมตร สูง 1.6 เมตร วางอยู่บนกะบะท้ายรถสิบล้อ สัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหว่างกะบะรถสิบล้อกับพื้นตู้เย็น = 0.2 จงหาความเร่งสูงสุดของรถสิบล้อที่พอดีทำให้ตู้เย็นหกคะเมนว่ามีกี่เมตรต่อวินาที
ก. 2.0
ข. 2.5
ค. 4.0
ง. 4.5

10. ถ้ามวลของโลกเพิ่มขึ้นเป็น 16 เท่าของมวลเดิม ขณะที่รัศมีเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า ของรัศมีเดิม ความเร่ง g จะมีค่าเปลี่ยนจากเดิมเป็นกี่เมตร/วินาที2
ก. 80
ข. 2.5
ค. 1.25
ง. 40

11. ดาวเคราะห์ดวงหนึ่งมีมวลมากกว่าโลก 2 เท่า แต่มีรัศมีเป็นครึ่งหนึ่งของโลก ค่าความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วงที่ผิวของดาวเคราะห์ดวงนั้นจะเป็นกี่เท่าของความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วงของโลก
ก. 0.25
ข. 2
ค. 4
ง. 8

12.กระสุนเป็นมวล 20 กรัม เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 500 เมตรต่อวินาที เข้าไปในกระสอบทรายใช้เวลา 1.0 มิลลิวินาที กระสุนจึงหยุด ถ้าแรงต้านทานของทรายที่กระทำต่อกระสุนมีค่าคงตัวแรงต้านทานนี้มีค่าเท่าใดในหน่วยกิโลนิวตัน
ก. 10 กิโลนิวตัน
ข. 20 กิโลนิวตัน
ค. 30 กิโลนิวตัน
ง. 40 กิโลนิวตัน

13.ถ้ามีแรงขนาด 12.0 นิวตัน และ 16.0 นิวตัน กระทำต่อวัตถุซึ่งมีมวล 4.0 กิโลกรัม โดยแรงทั้งสองกระทำในทิศตั้งฉากซึ่งกันและกันวัตถุนั้นจะเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร่งเท่าใด
ก. 5 m/s
ข. 3.2 m/s
ค. 1.5 m/s
ง. 1.0 m/s

14.เมื่อออกแรงขนาดที่เท่ากันในทิศทางเดียวกัน ให้กับวัตถุ 2 ก้อน ปรากฎว่า เมื่อเวลาผ่านไปทุกๆ 1 วินาที วัตถุก้อนที่หนึ่งมีความเร็วเพิ่มขึ้นเป็น 4.5 เมตร / วินาที ถ้าวัตถุก้อนที่สองมีมวลเป็น 1.5 เท่า ของมวลก้อนที่หนึ่ง วัตถุก้อนที่สองจะมีความเร็วเพิ่มขึ้นวินาทีละกี่เมตร / วินาที
ก. 1
ข. 2
ค. 3
ง. 4

15. แรงคงที่ขนาดหนึ่งผลักวัตถุมวล 80 กิโลกรัม บนพื้นราบที่ไม่มีความฝืด สามารถเปลี่ยนความเร็วจาก 3 เมตร/วินาที เป็น 4 เมตร/วินาที ในทิศเดิม และในเวลา 1 วินาที จงหาว่าหากใช้แรงขนาดเดียวกันนี้ผลักวัตถุมวล 50 กิโลกรัมบนพื้นเดียวกัน จะทำให้ความเร็วเพิ่มขึ้นเท่าไรในเวลา 1 วินาที เท่ากัน
ก. 1.0 m/s
ข. 1.2 m/s
ค. 1.4 m/s
ง. 1.6 m/s

16.นักเรียนคนหนึ่งมีมวล 50 กิโลกรัม ยืนอยู่บนตาชั่งในลิฟต์ที่กำลังเคลื่อนที่ขึ้นด้วยความเร่ง 1 เมตรต่อวินาที2 ในขณะเดียวกันมือของเขาก็ดึงเชือกที่แขวนอยู่กับเพดานลิฟต์ ถ้าเชื่อกมีความตึง 150นิวตัน เข็มของตาชั่งจะขึ้นที่กี่กิโลกรัม
ก. 30 กิโลกรัม
ข. 50 กิโลกรัม
ค. 10 กิโลกรัม
ง. 40 กิโลกรัม

17. หัวรถจักรคันหนึ่งลากรถพ่วงอีก 2 คัน ถ้าไม่คิดแรงเสียดทาน จงหาว่าแรงดึงระหว่างหัวรถจักรกับรถพ่วงคันแรกจะมีค่าเป็นกี่เท่าของแรงดึงระหว่างรถพ่วงคันแรกกับคันที่ 2
ก. 1/3
ข. 1/2
ค. 1
ง. 4

18. จงหาอัตราส่วนของแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อยานอวกาศเมื่ออยู่บนผิวโลกต่อแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อยานอวกาศ เมื่ออยู่ที่ระดับเหนือผิวโลกเป็นระยะทางเท่ากับครึ่งหนึ่งของรัศมีโลก
ก. 1/2
ข. 3/2
ค. 2
ง. 9/4

19.ดาวเคราะห์ดวงหนึ่งมีมวล g เท่าของมวลโลก แต่มีความหนาแน่นเป็น 1/3 ของความหนาแน่นโลหค่าสนามโน้มถ่วงที่ผิวของดาวเคราะห์มีค่ากี่เท่าของ g ของโลก
ก. 1/9
ข. 1/3
ค. 1
ง. 3

20. เมื่อชั่งวัตถุที่ระยะห่างจากผิวโลกเป็นสามเท่าของรัศมีโลก วัตถุหนัก 10 นิวตัน จะชั่งวัตถุนี้ที่ผิวโลกได้กี่นิวตัน
ก. 100 N
ข. 160 N
ค. 150 N
ง. 300 N

พลังงานจลน์

พลังงานจลน์
1.วัตถุมวล 10 กิโลกรัม ความเร็ว 5 เมตร/วินาที มีพลังงานจลน์เท่าใด
ก.50 จูล
ข.100 จูล
ค.125 จูล
ง.500 จูล
2.วัตถุมีความเร็ว 5 เมตร/วินาที มีพลังงานจลน์ 250 จูลมีมวลกี่กิโลกรัม?
ก.15
ข.20
ค.25
ง.30
3.ออกแรง 20 นิวตันในแนวระดับ ดึงวัตถุให้เคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงที่ในแนวราบที่มีแรงเสียดทาน มีการกระจัด 4 เมตรเ พลังงานจลน์วัตถุเปลี่ยนไปเท่าใด
ก.80
ข.40
ค.20
ง.0
4.ยิงปืนในแนวระดับกระสุนมีมวล 60 กรัม ด้วยความเร็ว 600 เมตร/วินาทีกระสุนฝังเข้าในเนื้อไม้ 24 เซนติเมตร จงหาแรงต้านของเนื้อไม้
ก.4x103 นิวตัน
ข.4.5x104 นิวตัน
ค.4.05x104 นิวตัน
ง.4.05x105 นิวตัน

แบบทดสอบพลังงานศักย์โน้มถ่วง

1.มวล 1 กิโลกรัมอยู่เหนือพื้นดิน 5 เมตร มีพลังงานศักย์โน้มถ่วงกี่จูล
ก.0.5
ข.5.0
ค.5.5
ง.50
2.วัตถุมวล 2 กิโลกรัมอยู่เหนือพื้นดิน 20 เมตร ถูกปล่อยตกลงสู่พื้น พลังงานศักย์โน้มถ่วงเมื่อผ่านไป 1 วินาทีหลังถูกปล่อยอิสระเป็นกี่จูล
ก.150
ข.200
ค.300
ง.350
3.วัตถุมีมวล 4 กิโลกรัม ปล่อยให้ตกลงในแนวดิ่งได้ระยะทาง 1 เมตรพลังงานศักย์โน้มถ่วงเปลี่ยนไปกี่จูล
ก.4
ข.20
ค.40
ง.60
4.วัตถุมวล 4 กิโลกรัม อยู่สูงจากพื้น 2 เมตร ถูกนำขึ้นไปตำแหน่งที่สูงจากพื้น 5 เมตร พลังงานศักย์โน้มถ่วงวัตถุเพิ่มขึ้นกี่จูล
ก.60
ข.80
ค.100
ง.120
5.โยนวัตถุขึ้นในแนวดิ่งที่จุดสูงสุดปริมาณใดเป็นศูนย์
ก.แรง
ข.ความเร่ง
ค.พลังงานจลน์
ง.พลังงานศักย์

แบบทดสอบพลังงาน

พลังงาน
1.กรณีลูกตุ้มนาฬิกาแกว่งขณะไปไกลสุดทางด้านข้างพลังงานข้อใดมีค่าเป็นศูนย์
ก.ความร้อน
ข.พลังงานศักย์
ค.พลังงานกล
ง.พลังงานจลน์
2.พลังงานใดที่ขึ้นกับอุณหภูมิของวัตถุ
ก.พลังงานกล
ข.พลังงานเคมี
ค.พลังงานความร้อน
ง.พลังงานนิวเคลียร์
3.พลังงานจากแหล่งธรรมชาติที่สำคัญที่สุดคือ
ก.ดวงอาทิตย์
ข.น้ำ
ค.ลม
ง.นิวเคลียร์
4.พลังงานมีหน่วยเป็น
ก.นิวตัน
ข.นิวตัน.เมตร
ค.นิวตัน.วินาที
ง.กิโลกรัม.เมตร/วินาที2
5.แหล่งกำเนิดพลังงานที่นำกลับมาหมุนเวียนได้อีกคือ
ก.น้ำ
ข.น้ำมันดิบ
ค.ถ่านหิน
ง.นิวเคลียร์

แบบทดสอบฟิสิกส์

งาน

 


1.จากรูปจงหางานในแนว AB  (เมื่อไม่คิดแรงเสียดทาน                   

 



 



   ก.120 จูล
   
ข.300 จูล
   
ค.320 จูล
   
ง.340 จูล
2.
วัตถุมวล 4 กิโลกรัมวางนิ่งบนพื้นระดับถูกดึงให้เคลื่อนที่ไปในแนวตรงนาน 8 วินาที ความเร็วสุดท้ายเป็น 40 เมตร/วินาที งานที่เกิดขึ้นมีค่ากี่จูล
   
ก.3100
   
ข.3200
   
ค.3300
   
ง.3400
3.
จงหางานในการลากวัตถุ 40 กิโลกรัม ไปบนพื้นทีมีสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจลน์ระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุกับพื้นเป็น 0.2 ด้วยความเร็วคงที่เป็นระยะ 5 เมตร สูง 4 เมตร งานที่ทำมีค่ากี่จูล
   
ก.2800
   
ข.2600
   
ค.1600
   
ง.1000
4.
สมชายแบกวัตถุมวล 40 กิโลกรัมเดินไปตามพื้นเอียงยาว 5 เมตร สูง 4 เมตร เขาต้องทำงานกี่จูล
   
ก.360
   
ข.1600
   
ค.1800
   
ง.3600
5.
วิรัญชนาถือกระเป๋าหนัก 150 นิวตัน จากบ้านมายังโรงเรียนเป็นระยะทาง 500 เมตร งานที่ทำมีค่ากี่จูล
   
ก.750
   
ข.650
   
ค.500
   
ง.0

 






Free TextEditor

งาน และ พลังงาน

งาน และ พลังงาน
งาน เป็นปริมาตรที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของวัตถุเนื่องจากแรงกระทำ
ขนาดของงาน ขนาดของงานของแรงใดมีค่าเท่ากับผลคูณระหว่างขนาดของแรงนั้นกับระยะของการเคลื่อนที่ในช่วงพิจารณาซึ่งอยู่ในแนวแรง หรือ W=F.S
วัตถุมวล M อยู่บนพื้นราบมีแรง F ดึง วัตถุทิศทำมุม กับแนวระดับวัตถุเคลื่อนที่โดยมีแรงเสียดทานที่พื้นกระทำเป็น F ถ้าคิดงานจากการเคลื่อนที่เป็นระยะทาง S
เวกเตอร์ใดๆ เมื่อแตกไปในแนวตั้งฉาก จะได้เวกเตอร์ย่อยเป็นศูนย์
งานของแรงเสียดทาน = -F. S
งานของแรงF = F*S cos๐
หน่วยของงาน หน่วยของแรง * หน่วยของระยะทาง
การหางานกรณีที่วัตถุมีขนาด คิดระยะทางการเคลื่อนที่ของวัตถุโดยคิดระยะทางจากการเคลื่อนที่ของจุด CM ของวัตถุนั้น แล้วหางานตามนิยามของงาน
งานจากข้อมูลกราฟแรง-ระยะทาง จากการฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงกระทำต่อวัตถุกับระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่จะได้ พื้นที่ใต้กราฟ=ปริมาณจากผลคูณของแรงกับระยะทาง ถ้าแรงกับระยะทางอยู่ในแนวเดียวกัน พื้นที่ใต้กราฟจะเท่ากับงาน
กำลัง(POWERIP) คือ งานที่ทำได้ในเวลาหนึ่ง
P=W/T
หน่วยของกำลัง ได้จากหน่วยของงานต่อหน่วยเวลา
ในระบบSI งาน( J) เวลา(Sec) คือจูล/วินาที หรือwatt
พลังงาน คือ สิ่งที่ไม่มีตัวตน แต่สามารถทำให้วัตถุเกิดงานได้
พลังงานกล เป็นพลังงานที่เกี่ยวข้องกับแรง แบ่งเป็น 2 ชนิด
1. พลังงานจลน์(Kinetic Energy: K.E. หรือEk)
คือ พลังงานที่มีในวัตถุซึ่งกำลังเคลื่อนที่ เป็นพลังงานที่ขึ้นอยู่กับความเร็วของวัตถุ
2.พลังงานศักย์(Potential Energy: P.E. หรือ Ep) แบ่งได้ 2 ชนิด
คือ พลังงานของวัตถุเนื่องจากตำแหน่งของวัตถุเทียบกับตำแหน่งอ้างอิง
ตำแหน่งอ้างอิง คือ ตำแหน่งที่ให้ Ep=0
< ก > พลังศักย์โน้มถ่วง เป็นพลังงานศักย์เนื่องจากน้ำหนักของวัตถุที่พิจารณา
< ข >พลังงานศักย์ยืดหยุ่น ความยืดหยุ่นเป็นคุณสมบัติของวัตถุซึ่งจะมีแรงคืนตัว(แรงดึงกลับตำแหน่งสมดุล) เมื่อถูกแรงภายนอกกระทำและจะดึงให้วัตถุกลับตำแหน่งสมดุล เมื่อไม่มีแรงภายนอกกระทำอีก
กฎทรงพลังงาน ถ้าไม่มีแรงภายนอกมากระทำต่อระบบ พลังงานร่วมของระบบมีค่าคงที่ในการคิดพลังงานรวม ถ้าคิดพลังงานศักย์โน้มถ่วงด้วยให้ถิอว่าแรงน้ำหนักวัตถุเป็นแรงภายในระบบ


























โจทย์งานและพลังงาน
1.รถยนต์คันหนึ่งใช้น้ำมันเบนซินพิเศษไร้สารตะกั่วในอัตรา 7.2 ลิตรต่อชั่วโมง ที่อัตราเร็วคงที่ 90 กิโลเมตรต่อชั่วโมง น้ำมันเบนซิน 1 ลิตรให้พลังงานความร้อน 3.4*10 7จูล และ 25% ของพลังงานความร้อนสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานกล จงหากำลังโดยประมารของเครื่องยนต์ขณะนั้น
1. 17kW 2. 34kw
3. 54kw 4. 60kw
2.รดทดลองมวล 0.5 กิโลกรัม วิ่งด้วยอัตราเร็ว2.0 เมตรต่อวินาทีบนพื้นราบ เข้าชนสปริงอันหนึ่งซึ่งมีปลายข้างหนึ่งยึดติดกับผนังและมีค่าคงตัวสปริง 200 นิวตันต่อเมตร สปริงจะหดตัวเท่าใดในจังหวะที่มวลลดอัตราเร็วเป็นศูนย์พอดี
1. 10cm 2. 20cm
3. 30cm 4. 40cm
3. ยิงลูกปืนมวล 12 กรัม ไปยังแท่งไม้ซึ่งตรึงอยู่กับที่ ปรากฏว่าลูกปืนฝังเข้าไปในไม้เป็นระยะ 5 เซนติเมตร ถ้าความเร็วของลูกปืนคือ 200 เมตรต่อวินาที จงหาแรงต้านทาน เฉลี่ยของเนื้อไม้ต่อลูกปืน
1. 4800N 2. 6000N
3.9600N 4. 12000N
4.วัตถุมวล 6.0 กิโลกรัมผูกติดปลายสปริงที่มีค่าคงตัวสปริง 1200นิวตันต่อเมตร วางอยู่บนพื้นราบถ้าค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลน์ระหว่างวัตถุกับพื้นเท่ากับ0.3 แล้ว จงคำนวณหางานจากแรงดึงวัตถุออกไปจากตำแหน่งสมดุลเป็นระยะ16 เซนติเมตร
1. 15.4J 2.16.8J
3. 18.2J 4. 19.7J

เฉลย
ข้อ1. ตอบข้อ1.
ข้อ2. ตอบข้อ1.
ข้อ3. ตอบข้อ1.
ข้อ4. ตอบข้อ3.

แรงและกฏการเคลื่อนที่

แรงและกฏการเคลื่อนที่

1. กฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน

กฏข้อที่ 1 อนุภาคทุกชนิดจะดำรงสภาพอยู่นิ่ง หรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ ตราบใดที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำ
กฏข้อนี้เรียกว่ากฏของความเฉื่อย (Law of inertia)

กฏข้อที่ 2 ความเร่งของอนุภาคเป็นปฏิภาคโดยตรงกับแรงลัพธ์ที่กระทำต่อนุภาค โดยมีทิศทางเดียวกันและเป็นปฏิภาคผกผันกับมวลของอนุภาค
กฏข้อนี้เรียกว่า กฏของความเร่ง (Law of acceleration)

กฏข้อที่ 3 ทุกแรงกิริยา(action) ย่อมมีแรงปฏิกิริยา(reaction) ซึ่งมีขนาดเท่ากันแต่มีทิศทางตรงกันข้ามเสมอ หรือแรงกระทำซึ่งกันและกันของอนุภาคย่อมมีขนาดเท่ากันแต่มีทิศตรงข้าม
กฏข้อนี้เรียกว่า กฏของแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา (Law of action and reaction)

กฎข้อที่1
กฏของความเฉื่อยตามความหมายในกฏข้อที่หนึ่งนั้น สามารถนำมาเขียนกราฟได้ดังรูปที่ 1 โดยในรูป 1ก หมายถึงอนุภาคอยู่นิ่งที่ตำแหน่ง X0 เมื่อเวลาผ่านไปอนุภาคยังคงอยู่ที่เดิม ส่วนในรูป 1ข อนุภาคเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่เนื่องจากอัตราการเปลี่ยนแปลงระยะทางต่อเวลามีค่าคงที่




รูปที่ 1ก รูปที่ 1ข

กฏข้อที่หนึ่งของนิวตันมีข้อกำหนดว่าผู้สังเกตุต้องอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่ไปพร้อมกับอนุภาคที่สังเกตุด้วยความเร็วคงที่ โดยมีกรอบอ้างอิงเดียวกัน กรอบอ้างอิงนี้เรียกว่ากรอบเฉื่อย (inertial frame) ซึ่งหมายถึงกรอบอ้างอิงที่ปราศจากความเร่งนั่นเอง มวลของอนุภาคตามกฏข้อที่หนึ่งนี้เรียกว่ามวลเฉื่อย(inertial mass) ซึ่งเป็นมวลที่ไม่เกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงของโลก


กฏข้อที่2
กฏของความเร่งตามกฏข้อที่สองนั้น เมื่อวัตถุมีแรงมากระทำจะมีความเร่งตามทิศของแรงกระทำนั้น กรณีที่มีแรงหลายแรงมากระทำกับวัตถุ จะต้องทำการหาแรงลัพธ์และทิศทางของแรงลัพธ์นั้นก่อนที่จะนำมาหาความเร่ง ถ้าผลรวมของแรงหรือแรงลัพธ์เป็นศูนย์ การเคลื่อนที่ของวัตถุจะเป็นไปตามกฏข้อที่หนึ่ง แต่ถ้าแรงลัพธ์ไม่เป็นศูนย์ ความเร่งจะแปรผันโดยตรงตามแรงลัพธ์และแปรผกผันตามมวลของวัตถุ (มวลของวัตถุในที่นี้หมายถึงมวลเฉื่อยในกฏข้อที่หนึ่ง)


หรือ



เมื่อ k = ค่าคงที่ ในหน่วยเอสไอ (SI unit)
a = ความเร่งของอนุภาคมีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที (m/s2 หรือ ms-2 ก็ได้)
F = แรงลัพธ์ที่ไม่เป็นศูนย์มากระทำต่อมวล มีหน่วยเป็นนิวตัน (N)
m = มวลของวัตถุที่มีแรงกระทำ มีหน่วยเป็นกิโลกรัม (kg)
ในหน่วยเอสไอ ค่า k มีค่าเป็น 1 โดยกำหนดให้ แรงที่ทำให้มวล 1 กิโลกรัม เคลื่อนที่ด้วยความเร่ง 1 เมตรต่อวินาที2 มีค่าเท่ากับ 1 นิวตัน


กรณีมีแรงมากกว่า 1 แรงกระทำกับมวล จำเป็นต้องรวมแรงให้เป็นแรงลัพธ์ก่อน



เนื่องจากแรงเป็นเวกเตอร์ การรวมแรงต้องรวมแบบเวกเตอร์ เราสามารถพิจารณาแรงกระทำในแต่ละแกน ได้ดังนี้




กฏข้อที่3
ถ้ากำหนดให้ F12 เป็นแรงของวัตถุมวล m1 กระทำต่อวัตถุมวล m2 ในเวลาเดียวกันนั้นวัตถุมวล m2 ก็จะมีแรงต้านการกระทำต่อวัตถุมวล m1 ในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งจะได้ว่า



รูปที่ 2


แรงโน้มถ่วงของโลก (gravity force)
เป็นแรงที่เกิดขึ้นเนื่องจากวัตถุอยู่ภายภายใต้ความโน้มถ่วง(gravitation) แรงโน้มถ่วงจะดึงดูดให้วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร่งเข้าสู่โลกในลักษณะตั้งฉากกับพื้นผิวโลก ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกจะมีค่าคงที่เท่ากับ 9.81 m/s2

น้ำหนัก (Weight;W)
จากกฏข้อที่สองของนิวตัน เมื่อวัตถุมีแรงมากระทำจะเกิดความเร่ง ถ้าแรงที่กระทำกับวัตถุเป็นแรงโน้มถ่วงของโลกซึ่งทำให้วัตถุมีความเร่งคงที่ ดังนั้น

ซึ่งแรงที่ได้ก็คือน้ำหนักของวัตถุนั่นเอง

เมื่อต้องการรู้น้ำหนักของวัตถุ เราต้องทราบก่อนว่ามวลมีค่าเท่าไร แต่ถ้าไม่ทราบค่ามวลต้องใช้กฏข้อที่สาม นั่นคือแรงกิริยาเท่ากับแรงปฏิกิริยา โดยนำวัตถุวางบนเครื่องชั่ง แรงที่เครื่องชั่งกระทำกับวัตถุจะเท่ากับแรงที่วัตถุกระทำกับเครื่องชั่ง ซึ่งสามารถอ่านค่าได้บนสเกลนั่นเอง





รูปที่ 3
ค่าที่อ่านได้จะมีหน่วยเป็นนิวตัน แต่ปกติเราจะอ่านเป็นกิโลกรัมซึ่งเป็นหน่วยของมวล ซึ่งไม่เสียหายอะไรเนื่องจากการชั่งน้ำหนักเป็นการเปรียบเทียบกับมวลมาตรฐานที่กำหนด เช่น 1 กิโลกรัม 2 กิโลกรัม เป็นต้น แต่เมื่อนำไปสัมพันธ์กับปริมาณอื่นจะต้องใช้หน่วยให้ถูกต้อง

แรงเสียดทาน (friction ;f)
เป็นแรงที่ต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ เกิดขึ้นที่ผิวสัมผัสของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่หรือพยายามจะเคลื่อนที่โดยมีทิศตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ ขนาดของแรงเสียดทานขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุ ชนิดของพื้นผิวของวัตถุ

แรงเสียดทานแบ่งออกเป็น 2 ชนิด
1. แรงเสียดทานสถิต (static friction ; fs) เป็นแรงเสียดทานขณะที่วัตถุยังไม่เคลื่อนที่ แรงเสียดทานชนิดนี้จะไม่คงที่โดยเพิ่มขึ้นตามแรงที่กระทำจนกระทั่งถึงค่าที่ทำให้วัตถุเริ่มเคลื่อนที่
เขียนเป็นสมการได้ว่า

โดย fs = แรงเสียดทานสถิต
= สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานสถิต
N = แรงปฏิกิริยาตั้งฉาก

รูปที่ 4


2. แรงเสียดทานจลน์ (kinetic friction ; fk) เป็นแรงเสียดทานขณะวัตถุกำลังเคลื่อนที่







รูปที่ 5


การหาค่าแรงเสียดทานระหว่างวัตถุกับพื้น
1. การใช้พื้นราบ




รูปที่ 6

นั้นคือ เมื่อเพิ่มมวล m2 คือการเพิ่มแรงดึงมวล m1 นั่นเอง แรงเสียดทานจะเท่ากับแรงดึงเมื่อวัตถุยังไม่เคลื่อนที่จนถึงค่าแรงดึงสูงสุดที่ทำให้มวล m1 เริ่มเคลื่อนที่ซึ่งจะได้แรงเสียดทานสูงสุดและสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานสูงสุด ตามสมการ

2. การใช้พื้นเอียง







เมื่อพื้นเอียงทำมุมกับระนาบ ช่วงมุมน้อยๆ วัตถุยังไม่เคลื่อนที่เนื่องจากมีแรงเสียดทานระหว่างวัตถุกับพื้นเอียง จนถึงมุมๆหนึ่งวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ กรณีนี้หาแรงเสียดทานได้จาก
กรณียังไม่เคลื่อนที่

จะได้

เมื่อเอียงพื้นจนถึงมุมที่ทำให้วัตถุเริ่มเคลื่อนที่ เราจะทราบค่าแรงเสียดทานสูงสุดและสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานสูงสุดระหว่างวัตถุกับพื้นเอียง
เนื่องจาก N เป็นแรงปฏิกิริยาที่ตั้งฉากกับพื้นเอียง ดังนั้นแรงของวัตถุที่ทำกับพื้นเอียงไม่ใช่แรง mg แต่เป็น

สมการโดยทั่วไป

โดย

ตัวอย่างข้อสอบเข้าเตรียมทหาร

ตัวอย่างข้อสอบเข้าเตรียมทหาร
0844714186

แกะรอย...เส้นทาง“โอเน็ต”

ว่ากันว่าก่อนข้อสอบ “การทดสอบทางการศึกษาแห่งชาติขั้นพื้นฐาน หรือโอเน็ต” ในกลุ่มสาระการเรียนรู้ 8 วิชา จะผลิตขึ้นมาได้ 1 ชุดนั้น ทางสถาบันทดสอบทางการศึกษาแห่งชาติ (สทศ.) ต้องไปสรรหาเหล่านักวิชาการหัวกะทิจากทั่วประเทศ ร่วมกันตกผลึกทางความคิด วิเคราะห์เนื้อวิชา อยู่ใน "เซฟเฮ้าส์" แห่งหนึ่งของประเทศไทย

ซึ่งไม่มีใครล่วงรู้ได้ว่า "เซฟเฮ้าส์" แห่งนั้น อยู่แห่งหนใด มีเพียงคนวงใน หรือนักวิชาการหัวกะทิ ที่ต้องคลุกคลีอยู่กับข้อสอบ ทั้งวันทั้งคืน จวบจนกระทั่งได้ข้อสอบที่เสร็จสมบูรณ์เท่านั้นที่รู้

หลังจากที่ ข้อสอบโอเน็ต เสร็จสมบูรณ์ ก็ต้องพึ่งกระบวนการพิมพ์ เพื่อให้เพียงพอกับจำนวนนักเรียนมัธยมศึกษาปีที่ 6 (ม.6) ที่ต้องเข้าสอบ และกระบวนการพิมพ์ช่วงเดือนมกราคมข้อสอบอยู่ใน “โรงพิมพ์” แห่งเดียวกับที่ประเทศมาเลเซียจัดพิมพ์พาสปอร์ต เพราะเชื่อว่าคนไทยอ่านภาษามาเลเซียไม่ออก จึงเป็นโรงพิมพ์ที่มีความปลอดภัยสูง และน่าเชื่อถือไม่น่าจะมีข้อสอบรั่วไหลได้ จึงเชื่อว่าได้ว่าเป็น “โรงพิมพ์” ได้รับมาตรฐานและมีความปลอดภัยสูง ได้รับความไว้วางใจจาก สทศ.ในการจัดพิมพ์ข้อสอบตั้งแต่ชุดแรก จึงถึงชุดสุดท้ายของโอเน็ตในขณะนี้

ระยะเวลาเพียงไม่กี่เดือนข้อสอบโอเน็ตกว่า 3 แสนฉบับ ทั้ง 8 กลุ่มสาระการเรียนรู้เสร็จสมบูรณ์ โดยมีเจ้าหน้าที่ สทศ.คอยดูแลและควบคุมการดำเนินงานอยู่ตั้งแต่ต้นจนจบ มีเพียงเจ้าหน้าที่คนเก่าคนแก่และคนเดิมๆ ของ สทศ.เท่านั้นที่รู้เส้นทางข้อสอบโอเน็ต

ศ.ดร.อุทุมพร จามรมาน ผอ.สทศ. การันตีว่า “คนที่เข้ามามีส่วนเกี่ยวข้องเรื่องข้อสอบโอเน็ต มีเพียงไม่กี่คนเท่านั้น และคนที่เกี่ยวข้องทุกคนเป็นคนที่สามารถเชื่อถือ เชื่อใจได้ จึงมั่นใจได้เลยว่า ข้อสอบโอเน็ตไม่มีทางรั่วอย่างแน่นอน เพราะเรามีมาตรฐานข้อสอบที่อยู่ในคลังก็มีเยอะ และสามารถเปลี่ยนได้ตลอดเวลา”

เดือนกุมภาพันธ์ใกล้เวลาที่ "ข้อสอบโอเน็ต” ออกมาโลดแล่น ท้าทายความคิด สติปัญญาของเหล่านักเรียนชั้น ม.6 ให้ได้ประลองกันเต็มที่ ทั้งเด็กในกรุงเทพฯ และต่างจังหวัด รถในการขนส่งข้อสอบจำนวน 18 คันของ สทศ. วิ่งออกจากโรงรถไปตามศูนย์สอบต่างๆ ทั้งต่างจังหวัดตามความใกล้ไกลของพื้นที่

ส่วนศูนย์สอบกรุงเทพฯ โดยจัดส่งก่อนวันสอบ 1 วัน คือวันที่ 28 กุมภาพันธ์ 2551 “ข้อสอบ” จะถูกปิดด้วยสติกเกอร์ จนกว่าจะถึงมือคณะกรรมการคุมสอบ ซึ่งจะเป็นผู้แกะ “สติกเกอร์” เอาข้อสอบออกมาจากซอง แจกให้นักเรียนได้ทดสอบความรู้กันถ้วนหน้า

จะว่าไปแล้วข้อสอบโอเน็ต ใช้ระยะเวลานานพอสมควร กว่าจะเดินทางมาถึงมือของนักเรียน ทว่า “การโกงข้อสอบโอเน็ต” ที่เกิดขึ้นสะท้อน “ความซื่อสัตย์ของเด็กไทย” เรื่องการสอบเข้ามหาวิทยาลัย เด็กไทยยังคิดโกง จึงมีคำถามว่า...แล้วถ้าเขาโตขึ้นเป็นผู้ใหญ่ เป็นผู้ปกครอง บริหารประเทศ เขาจะไม่คิดโกงได้อย่างไร?
ขณะเดียวกัน ถ้าย้อนกลับมองไปอีกมุมหนึ่ง เรื่องนี้คงโทษเด็กอย่างเดียวคงไม่ได้ เพราะระบบ ค่านิยม การอยากเข้าคณะยอดนิยม มหาวิทยาลัยดังๆ มักครอบงำจิตสำนึกดีๆ ของเด็กเอาไว้

ศ.ดร.อุทุมพร กล่าวยอมรับว่า การทุจริตในปี 2550 ทำให้ สทศ.ต้องวางมาตรการคุมเข้มการสอบโอเน็ตในอนาคต โดยจัดพิมพ์ข้อสอบ 2 ซอง ที่อาจจะสลับข้อ หรือเป็นข้อสอบคู่ขนาน ให้เด็กทุกคนนั่งสอบจนหมดเวลาก่อนออกจากห้องสอบ ห้ามนำเครื่องมือสื่อสารทุกชนิด รวมถึงนาฬิกาเข้าห้องสอบ ให้ห้องสอบทุกห้องติดนาฬิกา เพื่อให้เด็กได้ดูเวลา มีการกำชับครูคุมสอบให้จับตาและดูพฤติกรรมของผู้เข้าสอบใกล้ชิด เช่น ดูว่ามีการก้มมองอะไรตลอดเวลา หรือมีพิรุธอะไรบ้าง มีการขยับรองเท้าบ่อยๆ หรือไม่ เพราะเคยมีคนบอกว่าการขยับเท้าเป็นการส่งสัญญาณได้ และจับตาดูปากกา เพราะมีปากกาสแกนได้ด้วย เป็นต้น

อย่างไรก็ตาม “การสร้างจิตสำนึกที่ดี” ทุกฝ่ายต้องช่วยกันสร้าง คงไม่ปล่อยให้ฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งก่อขึ้น และปล่อยเลยไป ดั่งการแก้ไขปัญหา บางครั้งการแก้ที่ปลายเหตุอาจช่วยได้เพียงระดับหนึ่งเท่านั้น

Backward Design

การออกแบบการจัดการเรียนรู้ด้วยกระบวนการ Backward Design
การออกแบบการจัดการเรียนรู้ด้วยกระบวนการ Backward Design
อ.ดร. ชัยฤทธิ์ ศิลาเดช

ความเป็นมา
การออกแบบการเรียนรู้ แบบ Backward Design เป็นแนวปฏิบัติที่เป็นรูปธรรมและมีคุณค่ายิ่งอีกเรื่องหนึ่งในวงการศึกษา ในศตวรรษใหม่ นับเนื่องจากปี 2000 เป็นต้นมา โดยเกิดจากแนวคิดของ Grant Wiggins และ Jay Mc Tighe ซึ่งได้เผยแพร่แนวคิดในเรื่องดังกล่าวมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1998 เพื่อเป็นอีกทางเลือกหนึ่งของการออกแบบการจัดการเรียนรู้
สำหรับประเทศไทยแนวคิดของ Grant Wiggins ได้เผยแพร่มาก่อนในวงการวัดผลและประเมินผลการศึกษา โดยเฉพาะการประเมินผลตามสภาพจริง โดยมีนักการศึกษาไทยหลายคน รวมทั้งผู้เขียนเองได้นำแนวคิดดังกล่าวมาเผยแพร่ในรูปแบบการวัดผลที่เน้นให้ผู้เรียนปฏิบัติภาระงานในกิจกรรมการเรียนการสอน และนำภาระงานนั้นไปสู่การสะท้อนความรู้ความสามารถและคุณ-ลักษณะที่เหมาะสม ตามที่มาตรฐานการเรียนรู้ของหลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2544 ได้กำหนดไว้ แต่อย่างไรก็ตามในการดำเนินการดังกล่าว ครูยังมองแยกส่วนระหว่างการจัดการเรียนรู้และการปฏิบัติภาระงาน นอกจากนี้การกำหนดภาระงานที่ปลีกย่อยมากกว่าภาระงานบูรณาการที่สะท้อนความสามารถจริงของนักเรียนแบบองค์รวม และการใช้ความรู้ความคิดขั้นสูง (Metacognition) ยังสร้างภาระให้แก่นักเรียนที่ต้องปฏิบัติงานมาก และภาระงานของครูในการตรวจให้คะแนน
จนกระทั่งปี 2550 จึงได้มีการให้ความสนใจนำแนวทางในการออกแบบการเรียนรู้แบบ Backward Design มาใช้โดยเริ่มเผยแพร่ในการพัฒนาครูสู่วิทยฐานครูชำนาญการพิเศษ และในโรงเรียนผู้นำการเปลี่ยนแปลง โดยนำแนวทางที่ Grant Wiggins และ Jay Mc Tighe ได้นำเสนอ และแนวปฏิบัติที่โรงเรียนนานาชาติในประทศไทยบางแห่งได้ทดลองใช้มาก่อนมาเผยแพร่ ซึ่งผู้เขียนมองว่าเป็นนิมิตหมายที่ดี แต่ไม่อยากให้มองว่าเป็นเรื่องใหม่ แล้วทำตัวเป็นกระต่ายตื่นตูมตามกระแส แต่ควรคิดพิจารณาให้ดี แล้วนำไปสู่การปรับปรุงสิ่งที่คุ้นเคยและปฏิบัติอยู่แล้วในลักษณะการเสริมเติมเต็มในส่วนที่บกพร่อง มากกว่าการรื้อปรับใหม่ทั้งหมด

ความหมายของการออกแบบการเรียนรู้แบบ Backward Design
การออกแบบการเรียนรู้แบบ Backward Design ได้มีผู้แปลเป็นภาษาไทย หลากหลาย เช่น การออกแบบการเรียนรู้แบบมองย้อนกลับ การออกแบบการเรียนรู้แบบย้อนกลับ การออกแบบการเรียนรู้แบบถอยหลัง การออกแบบการเรียนรู้แบบสะท้อนกลับ การออกแบบการเรียนรู้แบบย้อนรอย ในที่นี้ขอเรียกว่าการออกแบบการเรียนรู้แบบมองย้อนกลับ ซึ่งดูเหมือนว่าจะตรงกับความหมายที่ผู้นำเสนอแนวคิดได้กล่าวไว้ ดังนี้
“กระบวนการออกแบบการเรียนรู้แบบมองย้อนกลับให้เริ่มจากมองทุกอย่างให้จบหรือสิ้นสุดกระบวนการจัดการเรียนการสอน จากนั้นจึงเริ่มต้นจากตอนจบที่ผลผลิตจากการจัดการเรียนรู้ซึ่งได้แก่ เป้าหมายการเรียนหรือมาตรฐานการเรียนรู้นั่นเอง แล้วจึงวางแผนการจัดการเรียนรู้เพื่อให้ผู้เรียนสร้างผลงานหลักฐานแห่งการเรียนรู้ อันเป็นสิ่งที่สะท้อนว่าเขาได้บรรลุมาตรฐานแล้ว”
กล่าวโดยสรุปแล้วการออกแบบการเรียนรู้แบบมองย้อนกลับ ก็คือการจัดการเรียนรู้ที่เอามาตรฐานการเรียนรู้เป็นเป้าหมายสำคัญที่ผู้เรียนต้องเดินทางไปให้ถึงเป้าหมายนั้น (จุดจบเรื่อง) ส่วนครูมีบทบาทสำคัญที่ต้องหาหนทางนำพาผู้เรียนไปให้ถึงตอนจบแบบ Happy Ending (ดี-เก่ง-สุข-พึ่งตนเองได้) จึงต้องมองย้อนกลับไปก่อนถึงตอนจบว่าต้องทำอย่างไร จึงจะได้ตอนจบที่ดีอย่างนี้ หากเป็นการแสดงละคร ควรมีฉากการแสดง ตัวละครอะไรบ้างก่อนถึงตอนจบ กล่าวอีกทางหนึ่ง Backward Design ก็หมายถึงกระบวนการออกแบบระบบการจัดการเรียนรู้ ตลอดวิธีปฏิบัติที่เป็นมาตรฐาน ในการมุ่งไปสู่ผลลัพธ์ของการจัดการเรียนรู้ ตามที่กำหนดไว้ในมาตรฐานการเรียนรู้ของหลักสูตร

ขั้นตอนการออกแบบการเรียนรู้แบบ Backward Design
เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้น แต่ละขั้นตอนสามารถกำหนดเป็นคำถาม 3 คำถาม ซึ่งคำตอบของคำถามจะเป็นแนวทางในการวางแผนของครูนั่นเอง

ขั้นตอน 1 กำหนดผลลัพธ์การเรียนรู้
คำถาม : อะไรคือสิ่งที่ผู้เรียนต้องมีความเข้าใจ สามารถทำได้ หรือเกิดคุณลักษณะที่มีคุณค่า
ขั้นตอน 2 กำหนดหลักฐานผลการเรียนรู้
คำถาม: อะไรคือพยานหลักฐานที่แสดงว่าผู้เรียนเข้าใจ มีความสามารถ หรือมีคุณลักษณะที่พึงประสงค์แล้ว
ขั้นตอน 3 ออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้
คำถาม : ประสบการณ์การเรียนรู้และการสอนอะไรที่จะสนับสนุน ส่งเสริม จนทำให้ผู้เรียนเข้าใจ มีความสามารถ หรือมีคุณลักษณะที่พึงประสงค์ตามที่ต้องการในขั้นที่ 1


กล่าวโดยสรุปแล้ว Backward Design เป็นกระบวนการออกแบบการเรียนรู้ที่นำมาตรฐานการเรียนรู้มาเป็นเป้าหมายการจัดการเรียนการสอน โดยที่ครูผู้สอนจะต้องออกแบบวางแผนกำหนดหลักฐานการเรียนรู้ที่จะแสดงให้เห็นว่าผู้เรียนสามารถบรรลุซึ่งจุด-หมายหลักสูตรรายวิชานั้นๆ และนอกจากนั้นครูผู้สอนจะต้องสามารถออกแบบกิจกรรมที่หลากหลาย ให้สอดคล้องกับภาระชิ้นงาน หรือหลักฐานการเรียนรู้ ซึ่งในขั้นตอนดังกล่าวนี้ จำเป็นจะต้องใช้ทฤษฎีการเรียนรู้ต่างๆ เข้ามาเกี่ยวข้อง
การออกแบบการจัดการเรียนรู้ที่จะกล่าวต่อไปนี้ จะเริ่มต้นจากการที่ได้จัดทำหน่วยการเรียนรู้จากคำอธิบายรายวิชาแล้ว โดยหน่วยการเรียนรู้ที่จะนำมาออกแบบการจัดการเรียนรู้ต้องมีองค์ประกอบที่ครบถ้วนดังนี้
1. มีชื่อหน่วยการเรียน
2. ระบุมาตรฐานการเรียนรู้ช่วงชั้นชัดเจน
3. กำหนดผลการเรียนรู้ที่คาดหวังประจำหน่วยชัดเจน
4. ระบุสาระการเรียนรู้ที่สอดคล้องกับผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง
5. กำหนดเวลาเรียนในหน่วยอย่างเหมาะสม
ประเด็นหนึ่งที่พึงเข้าใจเป็นเบื้องต้น คือการออกแบบการเรียนรู้แบบมองย้อนกลับเป็นการกำหนดแนวทางการวัดผลประเมินผล ควบคู่ไปกับการจัดการเรียนรู้ตลอดทั้งหน่วยการเรียน มิใช่การวางแผนการจัดการเรียนรู้อย่างละเอียดในการสอนแต่ละครั้ง ต่อไปนี้ขอนำเสนอแนวปฏิบัติในการออกแบบการเรียนรู้โดยละเอียดแต่ละขั้นตอน ดังนี้

ขั้นตอนที่ 1 แนวทางการกำหนดเป้าหมายการเรียนรู้ (Identify desired results)
หลักการ
การกำหนดเป้าหมายการเรียนรู้ คือการระบุ ความรู้ความสามารถ และคุณลักษณะอันพึงประสงค์ด้านคุณธรรม จริยธรรม เจตคติ ค่านิยม ที่ต้องการให้เกิดขึ้นแก่ผู้เรียน เมื่อเรียนจบหน่วยการเรียนรู้ ซึ่งสิ่งที่ต้องการให้เกิดขึ้นก็ต้องเป็นไปตามที่กำหนดไว้ในมาตรฐานการเรียนรู้หรือผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง ซึ่งกำหนดไว้ในหลักสูตรสถานศึกษาของสถานศึกษาแต่ละแห่งซึ่งจัดทำตามหลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2544 ของกระทรวงศึกษาธิการนั่นเอง
หลักปฏิบัติ
การดำเนินการของผู้สอนในขั้นตอนนี้ควรดำเนินการดังนี้
1. ผู้สอนต้องระบุชัดเจนว่าหน่วยการเรียนรู้แต่ละหน่วยที่จัดทำนั้น ต้องการให้ผู้เรียนมีความรู้มีความเข้าใจในเรื่องอะไรบ้าง มีความสามารถทำอะไรได้บ้าง ความรู้ ความสามารถที่ผู้เรียนจะต้องเข้าใจอย่างถ่องแท้ยั่งยืน หรือคงทน (Enduring Understandings) คือสิ่งใด ทั้งนี้ยังรวมถึงพฤติกรรมที่เหมาะสมที่ผู้เรียนต้องมีอยู่ในตนด้วย
ทั้งนี้ Grant Wiggins and Jay Mc Tighe ยังได้ให้ข้อเสนอแนะผู้สอนในการพิจารณาเป้าหมายการเรียนโดยใช้กรอบความรู้ในลักษณะของวงกลมสามชั้น เหมือนแผนภูมิในเรื่องเซต(Venn Diagram) ไว้ดังนี้












แผนภูมิที่ 1 กำหนดความรู้และทักษะที่สำคัญประจำหน่วยการเรียนรู้


1. วงแหวนนอกสุด :
ความรู้ที่ผู้เรียนควรรู้ เป็นความรู้ทั่วๆ ไปที่ผู้เรียนมีความคุ้นเคยมาก่อน เป็นความรู้ทั่วไปที่สามารถหาอ่านหาศึกษาได้โดยทั่วไป ซึ่งอาจส่งผลให้ผู้เรียนมีความรู้ความเข้าใจในหน่วยการเรียนรู้ดียิ่งขึ้น
2. วงแหวนชั้นกลาง : เป็นความรู้ที่ต้องรู้และทักษะที่ต้องทำได้ ซึ่งเป็นความรู้และทักษะสำคัญตามที่กำหนดไว้ในหน่วยการเรียนรู้ที่ผู้เรียนต้องเรียนรู้และต้องนำไปใช้ในการเรียนรู้ในหน่วยนั้นๆ ซึ่งครูต้องวิเคราะห์จากผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง โดยเฉพาะทักษะจะมี 2 ประเภท คือ
• ทักษะตามธรรมชาติวิชา ซึ่งเป็นไปตาม มฐ.ด้านทักษะกระบวนการ
• ทักษะทั่วไป ซึ่งได้จากการเรียนรู้ในวิชาอื่นแต่จำเป็นต้องใช้ในหน่วยการเรียนรู้นี้
• ทักษะการคิด ทั้งการคิดระดับต้นและการคิด
ระดับสูง
3. วงแหวนชั้นในสุด : เป็นความรู้ ความสามารถ ตลอดจนคุณลักษณะที่สำคัญของหน่วยการเรียนรู้ที่มุ่งหวังให้เป็นสิ่งที่ฝังแน่นอยู่ในตัวผู้เรียนตลอดไป เพื่อประโยชน์ในการนำไปใช้ในการเรียน การดำรงชีวิตต่อไป

2. ศึกษาหน่วยการเรียนรู้จากหลักสูตรกลุ่มสาระการเรียนรู้ที่แต่ละโรงเรียนจัดทำ
ขึ้นโดยนำเอาผลการเรียนรู้ที่คาดหวังรายปี รายภาค มากำหนดเป็นเป้าหมายการเรียนรู้ ดัง ตัวอย่างเช่น

ตัวอย่างวิชาคณิตศาสตร์
วิชา คณิตศาสตร์ ชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 2 ค 32101 เวลาเรียน 80 ชั่วโมง/ปี
ที่ ชื่อหน่วย ผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง(มฐ.ช่วงชั้น) สาระการเรียนรู้ เวลาเรียน
1 ภาพสวยเพื่อพ่อ 1.บอกภาพ ที่เกิดจากการเลื่อนขนาน การสะท้อน และการหมุนรูปต้นแบบ และสามารถอธิบาย วิธีการที่จะได้ภาพที่ปรากฏ เมื่อกำหนดรูปต้นแบบและภาพได้ (ค 3.2.3)
2.นำความรู้และทักษะ ที่ได้จากการเรียนคณิตศาสตร์ ไปประยุกต์ในการเรียนรู้สิ่งต่างๆในการดำรงชีวิต (ค 6.4.3)
3.มีความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ ในการทำงาน (ค 6.5.1) 1. การเลื่อนขนาน
2. การสะท้อน
3. การหมุน 6 ชั่วโมง

จากกรณีตัวอย่าง
ความรู้ที่นักเรียนต้องรู้คือ - การแปลงทางเรขาคณิตใน เรื่อง การเลื่อนขนาน การสะท้อน
การหมุน
สิ่งที่นักเรียนต้องทำได้คือ - บอกภาพที่เกิดจากการเลื่อนขนาน การสะท้อน และการหมุน
รูปต้นแบบ
- อธิบายวิธีการที่จะได้ภาพที่ปรากฏเมื่อกำหนดรูปต้นแบบและ
ภาพนั้น
- นำไปประยุกต์ใช้จากสิ่งต่างๆรอบตัว
ทักษะตามธรรมชาติวิชา คือ ทักษะการสร้างรูปทรงเรขาคณิต
ทักษะตามทั่วไป คือ ทักษะการสังเกต ทักษะการสื่อสาร
ทักษะการคิด คือ ทักษะการคิดสร้างสรรค์

ความรู้ที่คงทน คือ
“ความสามารถในการบอกภาพที่เกิดจากการเลื่อนขนาน การอธิบายวิธีการที่จะได้ภาพที่ปรากฏเมื่อกำหนดรูปต้นแบบและภาพ และการนำความรู้ไปประยุกต์ใช้จากสิ่งรอบตัว”
คุณลักษณะอันพึงประสงค์
การมีความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ในการทำงาน

3. ทำการวิเคราะห์ให้ครบทุกผลการเรียนรู้ในหน่วยการเรียนรู้นั้นๆ ทั้งนี้เพราะอาจจะมีบางผลการเรียนรู้ที่สามารถบูรณาการหลอมรวมให้เกิดเป็นความรู้ ทักษะเดียวกัน อันจะนำไปสู่การกำหนดภาระงานเดียวกันได้ หรือถ้าหากจะมีการบูรณาการร่วมกับกลุ่มสาระการเรียนรู้อื่นๆ ก็จะสามารถดำเนินการได้อย่างชัดเจนและเกิดประสิทธิภาพ ทั้งนี้ผลการเรียนรู้บางข้ออาจมีไม่ครบถ้วนทั้งความรู้ ทักษะและคุณลักษณะก็ได้

ขั้นตอนที่ 2 แนวทางการกำหนดหลักฐานการบรรลุผลการเรียนรู้ (Determine acceptable evidence of learning)
หลักการ
การกำหนดหลักฐานการบรรลุผลการเรียนรู้ ให้พิจารณาจากพฤติกรรมการแสดงออก (Performance) ของผู้เรียนที่เกิดขึ้นอย่างชัดเจน จนสามารถใช้เป็นหลักฐานสำคัญว่าผู้เรียนมีความรู้มีความสามารถตามที่ได้กำหนดไว้ในเป้าหมายการเรียน

หลักปฏิบัติ
การดำเนินการของผู้สอนในขั้นตอนนี้ควรดำเนินการดังนี้
1. กำหนดหลักฐานที่จะถูกประเมินผล (Assessment Evidence) ซึ่งได้แก่ ภาระงาน / ชิ้นงานที่แสดงถึงการบรรลุผลสำเร็จ (Performance Task (s)) : โดยอาจใช้คำถาม 2 คำถามต่อไปนี้
 ผลงานที่แสดงถึงการบรรลุผลสำเร็จตามสภาพจริงที่นักเรียนจะแสดงให้เห็นว่าเขามีความรู้ ความสามารถ ความเข้าใจที่แท้ และพฤติกรรมที่เหมาะสมตามที่กำหนดไว้ในเป้าหมาย คือผลงานอะไร
 เกณฑ์ (Criteria) ที่จะประเมินผลตัดสิน “ผลสำเร็จในภาระงานนั้น” จะใช้เกณฑ์อะไร
2. กำหนดหลักฐานผลงานหลักฐานอื่น ๆ : (Other Evidence) :
ผลงานหลักฐานอื่น ๆ (ตัวอย่างเช่น ผลการสอบย่อย แบบทดสอบ การตรวจสอบทางวิชาการ การสังเกต การบ้าน การจัดทำเอกสารวิชาการ อื่นๆ ...) ที่นักเรียนจะต้องแสดงถึงสัมฤทธิ์ผลเป็นผลลัพธ์ตามที่ต้องการคือหลักฐานอื่น ๆ อะไรบ้าง
การวัดผลประเมินผลในขั้นที่ 2 นี้ ถ้ากล่าวโดยสรุปจะต้องเป็นการวัดผลประเมินผลตามสภาพที่แท้จริงโดยวัดผลประเมินผลตลอดเวลาของการจัดการเรียนรู้
ในที่นี้ขอเสนอเทคนิคการประเมินที่หลากหลายและต่อเนื่อง ได้แก่
1) การกำหนดทางเลือกในการตอบให้ผู้ตอบเลือก (Selected Response) เช่น การเลือกคำตอบที่ถูกที่สุด การโยง การจับคู่ การตอบถูก – ผิด เป็นต้น
2) การกำหนดให้ตอบคำถามสั้นๆ (Constructed Response) เช่น การเขียนตอบ คำถามสั้นๆ การให้คำจำกัดความ การให้นิยาม การพูดอธิบายขั้นตอนการทำงานสั้นๆ การพูดอธิบายนิยาม ความคำสั้นๆ เป็นต้น
3) การกำหนดให้เขียนตอบโดยอิสระ (Essay) เช่น การเขียนเรียงความ การเขียนจดหมาย การเขียนโครงการ การแสดงความคิดเห็น การวิพากษ์วิจารณ์
4) การประเมินการปฏิบัติงานที่เกิดจากการเรียนรู้ในชั่วโมงเรียน ซึ่งเรียกว่าเป็นผลการปฏิบัติงานในโรงเรียน (School Product/ School Performance) เช่น การสำรวจ การจัดโต้วาที การสร้างแผ่นผับ การสร้างโปสเตอร์ การจัดทำ DVD VCD การจัดทำ Homepage การจัดทำป้ายนิเทศ การจัดทำบทละคร การแสดงละคร เป็นต้น
5) การประเมินการปฏิบัติในชีวิตจริง (Contextual Product /Performance) เช่น การเข้าร่วมปฏิบัติตนในฐานะศาสนิกชน การปฏิบัติตนในการเข้าร่วมกิจกรรมของชุมชน/สังคม การปฏิบัติด้านการใช้และดูแลทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม/สาธารณะสถาน เป็นต้น
6) การประเมินแบบต่อเนื่อง (On-Going Tools) การสังเกตพฤติกรรม การติดตามความก้าวหน้าของการปฏิบัติต่างๆ อย่างต่อเนื่อง เช่น การให้ทำแฟ้มพัฒนางาน (Working Portfolio)

ขั้นตอนที่ 3 แนวทางการออกแบบการเรียนรู้ (Plan Learning experiences and Instruction)
หลักการ
การออกแบบการจัดการเรียนรู้แก่ผู้เรียน นับเป็นขั้นตอนที่สำคัญอีกขั้นหนึ่งสำหรับ ผู้สอน ที่ผู้สอนต้องจัดกิจกรรมการเรียนรู้เพื่อให้ผู้เรียนได้เกิดการพัฒนาจนบรรลุผลการเรียนรู้ที่คาดหวังมีความรู้ความสามารถ คุณลักษณะที่คงทนถาวรยั่งยืน และมีร่องรอยหลักฐานปรากฏชัดเจนตามที่ได้กำหนดไว้ในขั้นตอนที่ 2
หลักปฏิบัติ
ในการออกแบบหน่วยการเรียนรู้ Wigginsได้เสนอแนวทางที่มีชื่อย่อว่า WHERE โดยเริ่มจาก
W (Where are we heading?) เป้าหมาย หรือทิศทางของหน่วยการเรียนรู้
H (Hook the Student through engaging and provocative entry points) ตรึงผู้เรียนไว้ให้ได้ด้วยกิจกรรมที่ดึงดูดและท้าทาย
E (Explore and Enable/Equip) การวิเคราะห์และส่งเสริม
R (Reflection and Rethink) การใคร่ครวญและทบทวน
E (Exhibit and Evaluate) การนำเสนอและประเมินผล
กล่าวโดยสรุป เมื่อออกแบบการเรียนรู้ในหน่วยการเรียนรู้สำเร็จแล้ว ต่อไปครูผู้สอนก็สามารถนำผลการวิเคราะห์จากขั้นตอนต่างๆ ไปเขียนเป็นแผนการจัดการเรียนรู้โดยละเอียดได้เลย ทั้งนี้จากกระบวนการและขั้นตอนต่างๆ ที่ได้กล่าวมา จะเห็นว่า การออกแบบการเรียนรู้แบบมองย้อนกลับ เป็นกระบวนการออกแบบการเรียนรู้ที่เป็นระบบ ทุกขั้นตอนจะเป็นเหตุเป็นผลซึ่งกันและกันโดยมีมาตร-ฐานการเรียนรู้ หรือผลการเรียนรู้ที่คาดหวังของแต่ละรายวิชาเป็นเป้าหมายหลักในการดำเนินการ สอดคล้องกับหลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ. 2544 ที่เน้นมาตรฐานการเรียนรู้อย่างแท้จริง และนอกจากนั้นในการกำหนดภาระหรือชิ้นงานให้นักเรียนปฏิบัติ โดยยึดแนวทางการประเมินผลตามสภาพจริง และการเรียนการสอนที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ นักเรียนได้มีการปฏิบัติงานจริง และพัฒนากระบวนการคิด รู้จักนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ได้จริง ซึ่งน่าจะช่วยทำให้การวัดผลประเมินผลและการเรียนการสอนถักทอไปพร้อมๆ กันได้



วิธีการออกแบบการเรียนรู้แบบย้อนกลับ สามารถดำเนินการอย่างเป็นขั้นตอน ดังแผนภูมิต่อไปนี้




































การดำเนินการตามรูปแบบข้างต้น มีวิธีปฏิบัติดังตาราง

ขั้นตอน
ดำเนินการ การดำเนินการ แนวทางการดำเนินการ
1 กำหนดหน่วยการเรียนรู้ - ศึกษาคำอธิบายรายวิชา
- จัดทำโครงสร้างหน่วยตลอดทั้งภาคเรียน/ปี โดยควรมีหน่วยบูรณาการทั้งภายใน และระหว่างกลุ่มสาระ
- ตรวจสอบว่าแต่ละหน่วยมีการระบุมฐ.ช่วงชั้น-ผลการเรียนรู้-สาระ-เวลาเรียน
2 กำหนดความคิดรวบยอด (Core Concepts) - นำสาระการเรียนรู้ในหน่วยมาเขียนสรุปเป็นความคิดรวบยอด
- ตรวจสอบความคิดรวบยอดดังกล่าวว่าครอบคลุมตามผลการเรียนรู้ที่คาดหวังประจำหน่วย
3 วิเคราะห์ผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง เพื่อกำหนดความรู้ (Knowledge)ที่ต้องรู้
ทักษะ/กระบวนการ(Practice/Process) ที่ต้องปฏิบัติได้
และคุณลักษณะ (Affective) ที่ต้องเกิดและทักษะการคิดที่ต้องมี - ค้นหาคำหลักจากผลการเรียนรู้ที่สะท้อน KPA หากไม่ปรากฏ โดยเฉพาะ Affective ให้กำหนดเพิ่มเติม
4 กำหนดความเข้าใจที่ถ่องแท้คงทน (Enduring Understanding) เฉพาะหน่วยการเรียนรู้ - พิจารณาจากผลในขั้นตอนที่ 3 ว่าผู้เรียนต้องมีความรู้ที่ฝังลึกสามารถนำความรู้ดังกล่าวออกมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันได้ทุกขณะและนำไปใช้ในการเรียนต่อไปได้
5 กำหนดวิธีการวัดผลประเมินผล - พิจารณาผลจากขั้นตอนที่ 3, 4
- กำหนดวิธีการวัดผลให้สอดคล้องกับเป้าหมายการเรียนดังกล่าวโดยยึดหลักการวัดผลตามสภาพจริง



6 ออกแบบการจัดการเรียนรู้ - นำแนวทางการประเมินที่กำหนดในขั้นที่ 5 มากำหนดกิจกรรมการเรียนรู้เพื่อให้เกิดหลักฐานผลงานตามแนวทางการประเมินที่กำหนดไว้

7 กำหนดเกณฑ์การประเมินคุณภาพโดยรวมทั้งหน่วย - พิจารณาวิธีการวัดผลประเมินผลแต่ละวิธีที่กำหนดว่ากำหนดเกณฑ์คุณ-ภาพอย่างไร
- ระบุเกณฑ์ตัดสินคุณภาพโดยรวมทั้งหน่วย จากวิธีการประเมินทั้งหมด
8 จัดทำแผนการจัดการเรียนรู้ - นำกิจกรรมการเรียนรู้ที่ระบุในขั้น-ตอนที่ 6 ไปเขียนแผนการจัดการเรียนรู้ตามขั้นตอนการเขียนแผนการจัดการเรียนรู้ที่เหมาะสมจนครบทุก กิจกรรมการเรียนรู้

เนื้อเพลงประกอบละครเมียหลวง

เมียหลวง

รู้ดีว่าเธอนะมันหลายใจ
รู้ดีเธอมีใคร
รู้ดีว่าเธอไม่แคร์กันเท่าไหร
ถ้าเธอมองข้างใจ
รู้ดีว่าเธอไม่เหมือนเก่า
รักเธอรักตัวเอง

หมดแรงหวัง หมดแรงท้อ
หมดแรงแบบเพ้อมันถอดใจ ก็ตัวฉันไม่เข้าใจ
เธอเคยเห็นฉันมีค่าไหม

หมดแรงหวัง หมดแรงท้อ
หมดแรงตัดพ้อเหมือนถอดใจ
ก็ตัวฉันไม่เข้าใจ
เธอเคยเห็นฉันมีค่าไหม ฮื้อ

ความเร็วเสียง

ความเร็วเสียง คือ ระยะทางที่เสียงเดินทางไปในตัวกลางใดๆ ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา โดยทั่วไปเสียงเดินทางในอากาศที่มีอุณหภูมิ 25°C (= 298,15 K) ได้ประมาณ 346 เมตร/วินาที และในอากาศที่อุณหภูมิ 20°C ได้ประมาณ 343 เมตร/วินาที ความเร็วที่เสียงเดินทางได้นั้นอาจมีค่ามากขึ้นหรือน้อยลงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของตัวกลางเป็นหลัก และอาจได้รับอิทธิพลจากความชื้นบ้างเล็กน้อย แต่ไม่ขึ้นกับความดันอากาศ

เนื่องจากการเดินทางของเสียงอาศัยการสั่นของโมเลกุลของตัวกลาง ดังนั้นเสียงจะเดินทางได้เร็วขึ้นหากตัวกลางมีความหนาแน่นมาก ทำให้เสียงเดินทางในเร็วของแข็ง แต่เดินทางไม่ได้ในอวกาศ เพราะอวกาศเป็นสุญญากาศจึงไม่มีโมเลกุลของตัวกลางอยู่




การคำนวณความเร็วเสียง
ความเร็วเสียง c โดยทั่วไปคำนวณหาได้จาก


โดย

C คือ สัมประสิทธิ์ของความแข็งเกร็ง (coefficient of stiffness)
ρ คือ ความหนาแน่น
ดังนั้น ความเร็วเสียง จะเพิ่มขึ้นตามความแข็งเกร็งของวัสดุ และ ลดลงเมื่อความหนาแน่นเพิ่มขึ้น


[แก้] ความเร็วเสียงในของแข็ง
ของแข็งนั้นมีค่าความแข็งเกร็งไม่เป็นศูนย์ ทั้งต่อแรงบีบอัด หรือ การเปลี่ยนปริมาตร (volumetric deformation) และ แรงเฉือน (shear deformation) ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะกำเนิดคลื่นเสียงที่มีความเร็วต่างกัน ขึ้นกับรูปแบบของคลื่น

ในแท่งของแข็ง ซึ่งมีขนาดความหนา (หรือขนาดของตัวกลาง ในแนวตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของคลื่น) เล็กกว่าความยาวคลื่นมาก ความเร็วเสียงหาได้จาก


โดย

E คือ มอดุลัสของยัง
ρ (rho) คือ ความหนาแน่น
ดังนั้น ในเหล็ก ความเร็วของเสียงจะมีค่าประมาณ 5100 m/s

ในแท่งของแข็งหนา หรือ ขนาดด้านข้างของตัวกลาง ใหญ่กว่าความยาวคลื่น เสียงจะเดินทางได้เร็วกว่า ความเร็วของเสียงสามารถหาได้จากการแทนค่ามอดุลัสของยัง ด้วย มอดุลัสคลื่นหน้าราบ (en:plane wave modulus) ซึ่งหาได้จาก มอดุลัสของยัง และ อัตราส่วนของปัวซง (en:Poisson's ratio) ν


ดังนั้น ความเร็วของเสียง

.

สำหรับคลื่นตามขวางนั้น มอดุลัสของยัง E จะถูกแทนด้วย ค่ามอดุลัสของแรงเฉือน (en:Shear modulus) G

.
จะเห็นได้ว่า ความเร็วของเสียงในของแข็งขึ้นกับความหนาแน่น ของตัวกลางเท่านั้น โดยไม่ขึ้นกับอุณหภูมิ ของแข็งเช่น เหล็ก สามารถนำคลื่นด้วยความเร็วที่สูงกว่าอากาศมาก


[แก้] ความเร็วเสียงในของเหลว
ของเหลวจะมีความแข็งเกร็งต่อแรงอัดเท่านั้น โดยไม่มีความแข็งเกร็งต่อแรงเฉือน ดังนั้นความเร็วของเสียงในของเหลวหาได้โดย


โดย

K คือ มอดุลัสของการอัดแอเดียแบติก (adiabatic en:bulk modulus)

[แก้] ความเร็วเสียงในก๊าซ
ในก๊าซ ค่า K สามารถประมาณโดย


โดย

κ คือ ดัชนีแอเดียแบติก (en:adiabatic index) บางครั้งใช้สัญลักษณ์ γ
p คือ ความดัน
ดังนั้น ความเร็วเสียงในก๊าซสามารถคำนวณได้โดย


ในกรณี ก๊าซในอุดมคติ (en:ideal gas) จะได้

โดย

R (287.05 J/(kg·K) สำหรับอากาศ) คือ ค่าคงที่ของก๊าซ (en:gas constant) สำหรับอากาศ: ปกติในทางอากาศพลศาสตร์ ค่านี้หาจาก การหารค่าคงที่ของก๊าซสากล R (J/(mol·K)) ด้วย ค่ามวลโมล (en:molar mass) ของอากาศ
κ (kappa) คือ ค่า ดัชนีแอเดียแบติก (en:adiabatic index) (เท่ากับ 1.402 สำหรับอากาศ) บางครั้งเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ γ
T คือ ค่าอุณหภูมิสัมบูรณ์ (เคลวิน)
(นัวตัน นั้นค้นพบวิธีการหาค่าความเร็วเสียงก่อนพัฒนาการของ อุณหพลศาสตร์ และได้ใช้การคำนวณแบบอุณหภูมิเสมอ (en:isothermal) แทนที่จะเป็นแบบแอเดียแบติก (en:adiabatic) ซึ่งทำสูตรของนิตันนั้นขาดตัวคูณ κ)


ที่ สภาพบรรยากาศมาตรฐาน (standard atmosphere):

T0 = 273.15 K (= 0 °C = 32 °F) ความเร็วเสียง 331.5 m/s (= 1087.6 ft/s = 1193 km/h = 741.5 mph = 643.9 นอต
T20 = 293.15 K (= 20 °C = 68 °F) ความเร็วเสียง 343.4 m/s (= 1126.6 ft/s = 1236 km/h = 768.2 mph = 667.1 นอต
T25 = 298.15 K (= 25 °C = 77 °F) ความเร็วเสียง 346.3 m/s (= 1136.2 ft/s = 1246 km/h = 774.7 mph = 672.7 นอต

ในกรณีของก๊าซในอุดมคติ ความเร็วเสียง c ขึ้นกับอุณหภูมิเท่านั้น โดยไม่ขึ้นกับความดัน อากาศนั้นเกือบจะถือได้ว่าเป็นก๊าซในอุดมคติ อุณหภูมิของอากาศเปลี่ยนแปลงตามระดับความสูง เป็นผลให้ความเร็วของเสียงที่ระดับความสูงต่างๆ นั้นแตกต่างกัน

ระดับความสูง อุณหภูมิ ม./วิ กม./ชม. ไมล์/ชม. นอต
ระดับน้ำทะเล 15 °C (59 °F) 340 1225 761 661
11,000 ม.–20,000 ม. -57 °C (-70 °F) 295 1062 660 573
29,000 ม. -48 °C (-53 °F) 301 1083 673 585

ใน ตัวกลางที่ไม่มีการกระจาย (non-dispersive medium) – ความเร็วเสียงไม่ขึ้นกับความถี่ ดังนั้นความเร็วในการส่งถ่ายพลังงาน และ ความเร็วในการเคลื่อนที่ของเสียง นั้นมีค่าเท่ากัน ในย่านความถี่เสียงที่เราสามารถได้ยินนั้น อากาศมีคุณสมบัติเป็นตัวกลางที่ไม่มีการกระจาย โปรดสังเกตว่า CO2 ในอากาศนั้นเป็นตัวกลางที่มีการกระจาย และทำให้เกิดการกระจายสำหรับคลื่นเสียงความถี่สูง(28KHz)
ใน ตัวกลางที่มีการกระจาย (dispersive medium) – ความเร็วเสียงจะขึ้นกับความถี่ องค์ประกอบที่แต่ละความถี่จะเดินทางด้วยความเร็วเฟส (phase velocity) ที่แตกต่างกัน ส่วนพลังงานของเสียงจะเดินทางด้วยความเร็วที่ความเร็วกลุ่ม (group velocity) ตัวอย่างของตัวกลางที่มีการกระจาย คือ น้ำ


[แก้] ความเร็วเสียงในอากาศ
ความเร็วของเสียงในอากาศโดยประมาณหาได้จาก:


โดยที่ คือ อุณหภูมิ ในหน่วย องศาเซลเซียส ความแม่นยำในการประมาณในช่วงของอุณหภูมิในช่วง -20°C ถึง 40°C จะมีค่าความผิดพลาดไม่เกิน 0.2% ในช่วงอุณหภูมิสูงกว่า หรือ ต่ำกว่านั้นความเร็วของเสียงจะประมาณโดย


ผลของอุณหภูมิ
θ (°C) c (m/s) ρ (kg/m³) Z (N·s/m³)
−10 325.4 1.341 436.5
−5 328.5 1.316 432.4
0 331.5 1.293 428.3
+5 334.5 1.269 424.5
+10 337.5 1.247 420.7
+15 340.5 1.225 417.0
+20 343.4 1.204 413.5
+25 346.3 1.184 410.0
+30 349.2 1.164 406.6

เลขมัค คือ อัตราส่วนความเร็วของวัตถุ ต่อ ความเร็วเสียง ในอากาศ (หรือตัวกลางนั้น)

การเคลื่อนที่ของวัตถุใดๆด้วยความเร็วเท่ากับเสียง ณ ตำแหน่งนั้น จะเรียกว่าความเร็ว 1 มัค (Mach) ในทำนองเดียวกันถ้าเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 2 เท่าของความเร็วเสียงวัตถุนั้นก็จะมีความเร็วเป็น 2 มัค


[แก้] ตัวอย่างความเร็วเสียงในตัวกลางต่าง ๆ
ตารางด้านล่าง แสดงค่าความเร็วเสียงในตัวกลาง ที่อุณหภูมิ 20°C

ชนิดวัสดุ ความเร็ว (m/s)
อากาศ 343
น้ำ 1480
น้ำแข็ง 3200
แก้ว 5300
เหล็ก 5200
ตะกั่ว 1200

แบบทดสอบเรื่องเสียง

แบบทดสอบเรื่องเสียง

จงเลือกคำตอบที่ถูกที่สุด เพียงข้อเดียว แล้วทำเครื่องหมายในวงกลม

1. หลอดปลายปิดข้างหนึ่ง ณ ปลายข้างหนึ่งมีความถี่หลักมูล 140 Hz ความถี่ใดที่ไม่ทำให้เกิดการกำทอน
ก. 420 Hz ข. 700 Hz
ค. 140 Hz ง. 280 Hz

2. ในการทดลองเคาะส้อมเสียงแล้ววางเหนือหลอดแก้วบรรจุน้ำ ปรากฏว่าได้ยินเสียงดังครั้งแรก เมื่ระดับน้ำอยู่ต่ำจากปากหลอด 5.0 cm ถ้าต้องการให้ได้ยินเสียงดังมากครั้งที่สอง จะต้องลดระดับน้ำลงไปอีกเท่าใด
ก. 10.0 cm ข. 20.0 cm
ค. 5.0 cm ง. 15.0 cm

3. ท่อเปิด X และท่อปิด Y ดังรูป ถ้าให้เสียงความถี่เดียวกันเข้าไปในท่อ จนได้โอเวอร์โทนที่ 1 ทั้งสองท่อ จงหาความยาวท่อ X : Y

ก. 3 : 2 ข. 5 : 4
ค. 2 : 1 ง. 4 : 3

4. กระบอกตวงสูง 100 cm ตั้งไว้บนโต๊ะ จะรินน้ำลงไในกระบอกตวงได้สูงที่สุดเท่าใด จึงจะทำให้เกิดการกำทอนกับเสียงความถี่ 200 Hz ที่ปากหลอด ถ้าขณะนั้นความเร็วเสียงในอากาศเป็น 340 m/s
ก. 58 cm ข. 69 cm
ค. 46 cm ง. 82 cm

5. หลอดปลายเปิด มีความถี่หลักมูล 300 Hz ความถี่ใดที่จะทำให้เกิดการกำทอนครั้งต่อไป
ก. 900,1500,2100 Hz ข. 600,900,1200 Hz
ค. 450,600,750 Hz ง. 400,500,600 Hz

6. จงหาความเข้มของเสียงวิทยุ เมื่อวิทยุอยู่ห่างจากผู้ฟัง 1.5 เมตร ถ้ากำลังเสียงของวิทยุเป็น 10 วัตต์
ก. 0.66 วัตต์ / ตารางเมตร ข. 0.33 วัตต์ / ตารางเมตร
ค. 15.0 วัตต์ / ตารางเมตร ง. 0.90 วัตต์ / ตารางเมตร


7. ถ้าอัตราเร็วของเสียงในอากาศขณะนั้น 340 m / s เสียงแตรรถยนต์ความถี่ 90 Hz ดังขึ้นก่อนที่รถยนต์จะออกจากซอย คนอยู่บนทางเท้าข้างปากซอย ได้ยินเสียงแตรชัดเจน จงหาความกว้างของซอย
ก. 3.8 m ข. 2.8 m
ค. 3.4 m ง. 4.0 m

8. เมื่อเห็นฟ้าแลบแล้วได้ยินเสียงฟ้าร้องในเวลาต่างกัน 2 วินาที จงหาว่าตำแหน่งที่เกิดฟ้าแลบอยู่ไกลออกไปเท่าใด
ก. 1544 m ข. 672 m
ค. 338 m ง. 336 m

9. จงหาระดับความเข้มของเสียงที่จุดๆหนึ่งที่มีความเข้มของเสียงเป็น 10 วัตต์ต่อตารางเมตร
ก. 70 dB ข. 80 dB
ค. 40 dB ง. 60 dB

10. ถ้าให้เสียงเคลื่อนที่ผ่านท่อเหล็กซึ่งยาว 1200 เมตร โดยเสียงมีเวลาผ่านเหล็กกับการเคลื่อนที่ในอากาศต่างกัน 3 วินาที ถ้าความเร็วของเสียงในอากาศเป็น 340m / s จงหาความเร็วเสียงในท่อเหล็ก
ก. 2267 m / s ข. 1134 m / s
ค. 1020 m / s ง. 3600 m / s

แบบฝึกหัด

แบบฝึกหัดบทที่ 1

1.กำหนดให้ และ

a.จงหา

b.มุมระหว่าง กับ

ตอบ (a) = 4 ; (b) 79 o

2.กำหนดให้ จงหา

เมื่อ C เป็นเส้นโค้งที่มีสมการพารามิเตอร์ x = t , y = 2t และ z = t2 จาก t = 0 ถึง t = 1

ตอบ 2.1

แบบฝึกหัดบทที่ 2

1.อนุภาคตัวหนึ่งเคลื่อนที่ในแนวแกน x ด้วยสมการ x = 2t3 + 5t2 +5 จงหาความเร็วและความเร่ง ที่วินาทีที่ 3

ตอบ ความเร็ว = 84i m/s ความเร่ง 46i m/s2

แบบฝึกหัดบทที่ 3

1.ถ้าเตะลูกบอลในทิศทำมุม 30o กับแนวระดับ ด้วยความเร็วต้น 20 m/s จงหา

เวลาที่ลูกบอลลอยอยู่ในอากาศทั้งหมด
ความเร็วของลูกบอลหลังเตะแล้ว 2 วินาที
ตอบ (1) = 2.04 วินาที ; (2)

2. จงหาความเร่งและอัตราเร่งในการเคลื่อนที่ของอนุภาคตัวหนึ่งไปตามเส้นโค้งขณะใดๆ มีสมการพารามิเตอร์ของตำแหน่งเป็น x = t2 +4t +3 , y = 2t2 + 2 , z = 4t2 เมื่อ x, y และ z มีหน่วยเป็นเมตร และ t มีหน่วยเป็นวินาที

ตอบ ความเร่ง m/s2 และอัตราเร่ง a = 9.16 m/s2

แบบฝึกหัดบทที่ 4

1.วัตถุมวล m เลื่อนลงมาจากพื้นเอียงเรียบซึ่งพื้นเอียงทำมุม q กับแนวระดับ จงหาความเร่งของวัตถุมวล m ในแนวพื้นเอียง

ตอบ a = g sin q

2.วัตถุไถลลงมาตามพื้นเอียงที่มีสัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน m k พื้นเอียงจะต้องทำมุมเท่าใดกับแนวระดับ วัตถุจึงเคลื่อนที่ลงมาด้วยความเร็วคงที่

ตอบ

แบบฝึกหัดบทที่ 5

1.รถยนต์มวล 1500 กิโลกรัม ขับมาถึงทางโค้งราบรัศมี 35 เมตร ถ้าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหว่างยางรถกับพื้นถนนเป็น 0.05 จงหาอัตราเร็วสูงสุดของรถที่ยังเลี้ยวโค้งได้อย่างปลอดภัย

ตอบ 13.1 m/s

2.ลูกตุ้มมวล 0.1 กิโลกรัม ผูกกับเชือกยาว 1 เมตร แกว่งไปมาในแนวดิ่ง ขณะเชือกทำมุม 30o กับแนวดิ่ง ลูกตุ้มมีความเร็ว 2 m/s จงหาความเร่งสู่ศูนย์กลาง และแรงดึงในเส้นเชือก

ตอบ ความเร่งสู่ศูนย์กลาง = 4 m/s แรงดึงในเส้นเชือก = 1.25 N

แบบฝึกหัดบทที่ 6

1.กล่องมีมวล 6 กิโลกรัม ถูกลากจากหยุดนิ่งไปทางขวาด้วยแรงขนาด 12 นิวตัน ในแนวราบ จงหาอัตราเร็วของกล่องหลังจากเคลื่อนที่เป็นระยะทาง 3 เมตร

ตอบ 3.46 m/s

2.จากข้อ 1 ถ้าลากกล่องบนพื้นขรุขระที่มีสัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน 0.15 อัตราเร็วของกล่องหลังจากเคลื่อนที่ไปได้ 3 เมตร เป็นเท่าใด

ตอบ 1.78 m/s

แบบฝึกหัดบทที่ 7

1.ปล่อยลูกบอลมวล m ตกอย่างอิสระในแนวดิ่งสูง h จากพื้นโลก

จงหาอัตราเร็วของลูกบอลเมื่อลูกบอลอยู่ที่ระยะ y จากพื้น (ถือว่าไม่มีแรงเสียทานจากอากาศ)
จงหาอัตราเร็วของลูกบอลที่ระยะ y ถ้า vi เป็นอัตราเร็วเริ่มต้นที่ความสูง h
ตอบ

2.พื้นเอียงหยาบยาว 1 เมตร ทำมุม 30o กับพื้นราบ ปล่อยวัตถุมวล 3 kg จากจุดนิ่งที่จุดสูงสุดให้ไถลลงล่าง โดยมีแรงเสียดทานขนาด 5 นิวตัน

จงหาอัตราเร็วของวัตถุที่ตีนพื้นลาด โดยใช้หลักของพลังงาน
ให้ตรวจคำตอบโดยใช้กฎข้อที่ 2 ของนิวตัน
ตอบ (a) vf = 2.54 m/s ; (b) vf = 2.54 m/s

แบบฝึกหัดบทที่ 8

1.ลูกกล์ฟมวล 50 กรัม รัศมี 2 เซนติเมตร ใช้ไม้ตีกอล์ฟ ตีลูกกอล์ฟให้ความเร็วต้นทำมุม 45o กับพื้น ไปได้ทาง 20 เมตร

จงหาการดลระหว่างการตี
จงหาเวลาที่ไม้ตีชนกับลูกกอล์ฟ
ตอบ

2.ปืนใหญ่มวล 3000 กิโลกรัม อยู่นิ่งบนสระน้ำที่ผิวแข็งตัว บรรจุลูกปืนมวล 30 กิโลกรัม แล้วยิงในแนวราบ ถ้าปืนถอยหลังไปทางขวาด้วยความเร็ว 1.8 m/s ลูกปืนออกจากปากกระบอกปืนด้วยความเร็วเท่าใด

ตอบ - 180 m/s เครื่องหมายลบ แสดงว่ามีทิศไปทางซ้าย

แบบฝึกหัดบทที่ 9

1.ล้อจักรยานหมุนด้วยอัตราเร่งเชิงมุมคงที่ขนาด 3.5 rad/s2 ถ้าที่ t0 = 0 , w 0=2 rad/s

เมื่อเวลาผ่านไป 2 วินาที ซี่ล้อหมุนไปได้กี่เรเดียน, องศา, รอบ
ที่เวลา t = 2 วินาที ความเร็วเชิงมุมเป็นเท่าใด
ตอบ

2. แท่งทรงกระบอกเรียวเล็กยาว L มวล M จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยเมื่อมันหมุนรอบแกนที่ตั้งฉากกับแท่งและผ่านจุดศูนย์กลางของมัน

ตอบ



แบบฝึกหัดบทที่ 10

1.พื้นเอียงฝืดยาว x ทำมุม q กับพื้นราบ และปลายบนพื้นเอียงสูงจากพื้นราบ h ปล่อยทรงกลมตันมวล M รัศมี R จากหยุดนิ่งที่จุดสูงสูงสุดให้กลิ้งลงล่าง จงคำนวณหาความเร็วและความเร่งของทรงกลมตันที่ตีนพื้นเอียง

ตอบ

2.โต๊ะกลมพื้นราบหมุนในแนวราบรอบแกนดิ่งไม่มีความฝืด พื้นโต๊ะกลมมีมวล 100 กิโลกรัม รัศมี 2 เมตร นักเรียนมวล 60 กิโลกรัม เดินช้าๆ อยู่ที่ขอบโต๊ะสู่จุดศุนย์กลาง ถ้าความเร็วเชิงมุมของระบบเท่ากับ 2 rad/s เมื่อนักเรียนอยู่ที่ขอบ

จงหาความเร็วเชิงมุมเมื่อนักเรียนอยู่ที่ 0.5 เมตร จากศูนย์กลางโต๊ะ
พลังงานจลน์เริ่มต้น และสุดท้ายเป็นเท่าใด
ตอบ

แบบฝึกหัดบทที่ 11

1.วัตถุสั่นแบบ SHM ตามแกน x และการกระจัดสัมพันธ์กับเวลา ดังสมการ



เมื่อระยะทางมีหน่วยเป็นเมตร เวลามีหน่วยเป็นวินาที และมุมเป็น เรเดียน

จงหาแอมพลิจูด ความถี่ และคาบของการเคลื่อนที่
จงหาความเร็ว ความเร่งของวัตถุ ณ เวลา t ใดๆ
ตอบ



2.จงหาความสูงของตึก เมื่อผู้ทดลองตรึงปลายข้างหนึ่งของเส้นเชือกที่เพดานตึกใช้ความสูงของตึกเป็นความยาวของเส้นเชือก ปรากฏว่าจับคาบเวลาของการสั่นได้ 12 วินาที

ตอบ 35.7 เมตร

แบบฝึกหัดบทที่ 12

1.คลื่นเดินทางจากตัวกลาง 1 สู่ตัวกลาง 2 ด้วยมุมตกกระทบ 60o ปรากฏว่ารังสีหักเหทำมุม 90o กับรังสีสะท้อน จงหาดัชนีหักเหของตัวกลาง 2 เทียบกับตัวกลาง 1

ตอบ 1.73

แบบฝึกหัดบทที่ 13

1.(a) จงหาความเร็วของเสียงในน้ำ ซึ่งมีค่า bulk modulus = 2.1 x 109 N/m2

(b) จงหาความเร็วของเสียงในอลูมิเนียม ซึ่งมีค่า young’s modulus = 7 x1010 N/m2 และมีความหนาแน่น 2.7 x 103 kg/m3

ตอบ (a) 1500 m/s (b) 5100 m/s

2.ไวโอลีนตัวหนึ่งเมื่อสีจะมีระดับความเข้ม 30 dB เมื่อสีไวโอลีนแบบเดียวกัน 10 ตัวจะมีระดับความเข้มเท่าใด

ตอบ 40 dB

แบบฝึกหัดบทที่ 14

1.ลวด 2 เส้น เหมือนกันทุกประการ เส้นหนึ่งยาว 1 เมตร มีความตึง 140 นิวตัน เส้นที่สองยาว 1.02 เมตร จะต้องขึงให้ตึงเท่าใด จึงจะได้ยินเสียงเดียวกันกับเส้นแรก

ตอบ 146 นิวตัน

2. ท่อยาว 1.23 เมตร อัตราเร็วเสียงในอากาศเป็น 344 m/s จงหา

ความถี่ของสาม hamonic แรก เมื่อเป็นท่อปลายเปิดทั้งสองด้าน
ความถี่ของสาม hamonic แรก เมื่อเป็นท่อปลายเปิดข้างเดียว
ตอบ (a) 140 Hz, 280 Hz, 420 Hz (b) 70 Hz, 210 Hz, 350 Hz



แบบฝึกหัดบทที่ 15

1. จงหาความดันที่ลึก 1000 เมตร ของน้ำทะเล กำหนดให้ความหนาแน่นของน้ำทะเลเป็น

x 103 kg/m3 และความดันบรรยากาศเป็น 1.01 x 105 Pa
ตอบ 9.9 x 106 Pa



2.ท่อเวนจูริ ใช้วัดความเร็วการไหลของของเหลวที่ไม่สามารถบีบอัดได้ จากท่อในรูป จงหาการไหลที่จุด 2 เมื่อเราทราบค่าผลต่างความดัน P2-P1

ตอบ

แบบฝึกหัดบทที่ 16

1.รางรถไฟยาว 30 เมตร ที่อุณหภูมิ 0oC

ถ้าอุณหภูมิเพิ่มขึ้นเป็น 40oC ให้หาความยาวของรางรถไฟ
จงหาความเค้นที่เกิดขึ้นในรางรถไฟ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นเป็น 40oC
ตอบ (a) 30.013 เมตร (b) ความเค้น = 8.67 x 107 N/m2

แบบฝึกหัดบทที่ 17

1.เมื่อให้ความร้อนแก่น้ำ 30 กรัม ทำให้น้ำมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 5 oC และน้ำไปดันฝาภาชนะด้วยพลังงาน 170 จูล ความร้อนที่ให้แก่น้ำมีค่าเท่าใด

ตอบ 800 จูล

2.เทน้ำ 200 กรัม ลงในกระป๋องทองแดงมวล 100 กรัม แล้ววัดอุณหภูมิของระบบได้ 20oC เมื่อหย่อนก้อนตะกั่วมวล 300 กรัม ที่พึ่งออกจากเตาเผาลงในกระป๋องทองแดง แล้ววัดอุณหภูมิที่คงที่ได้ 90oC จงหาอุณหภูมิของเตาเผา กำหนด ความร้อนจำเพาะของน้ำ = 4.2 kJ/kg K ความร้อนจำเพาะของทองแดงเป็น 0.385 kJ/kg K ความร้อนจำเพาะของตะกั่วเป็น 0.126 kJ/kg K

ตอบ 1716.9 oC

แบบฝึกหัดบทที่ 18

1.ถังบรรจุแก๊สฮีเลียม 2 โมล มีปริมาตร 0.3 ลูกบาศ์กเมตร ที่อุณหภูมิ 20oC สมมติว่าฮีเลียมมีพฤติกรรมเป็นแก๊สอุดมคติ จงหา

พลังงานภายในของระบบ
พลังงานจลน์เฉลี่ยของ 1 โมเลกุล
ตอบ (a) 7.3 x 103 J ; (b) 6.07 x 10-21 J

2.อากาศในกระบอกสูบเครื่องยนต์ดีเซลที่ 20oC ถูกอัดจากความดันเริ่มต้น 1 บรรยากาศ 800 cm3 เป็น 60 cm3 สมมติว่าอากาศมีพฤติกรรมเป็นแก๊สอุดมคติ (g = 1.40) เป็นการอัดแบบอาเดียบาติก ให้หาความดันและอุณหภูมิที่สภาวะสุดท้าย

ตอบ ความดัน = 37.6 บรรยากาศ อุณหภูมิ = 553 oC

ปรากฏการณ์ของเสียง

ข้อที่ 1)
สิ่งที่ช่วยแยกประเภทของแหล่งกำเนิดเสียงได้คือ

คุณภาพของเสียง
ความเข้มของเสียง
ระดับของเสียง
ระดับความเข้มของเสียง

--------------------------------------------------------------------------------
ข้อที่ 2)
นักดนตรีคนหนึ่งเล่นไวโอลิน ความถี่ 504 เฮิรตซ์ นักดนตรีอีกคนเล่นกีตาร์พร้อมกัน เกิดบีตส์ 5 เฮิรตซ์ แสดงว่า นักดนตรีเล่นกีตาร์ที่ความถี่กี่เฮิรตซ์

499
509
ถูกทั้งข้อ ก.และ ข.
ผิดทั้งข้อ ก.และข.

--------------------------------------------------------------------------------
ข้อที่ 3)
ในการทดลองการสั่นพ้องของเสียงโดยใช้หลอดเรโซแนนซ์ ผลปรากฏว่าตำแหน่งที่ได้ยินเสียงดังที่สุด ครั้งแรกอยู่ห่างจากปากหลอดกี่เท่าของความยาวคลื่น

1.25
0.75
0.50
0.25

--------------------------------------------------------------------------------
ข้อที่ 4)
ถ้าขณะนั้นอัตราเร็วเสียงในอากาศเท่ากับ 340 เมตรต่อวินาที จงหาความยาวที่น้อยที่สุดของกล่องเสียงที่ทำให้เกิดความถี่เสียง จากจากการสั่นของซ้อมเสียงด้วยความถี่ที่ติดตั้งบนกล่องเสียงด้วยความถี่ 200 เฮิรตซ์

37.5
42.5
47.5
52.5

--------------------------------------------------------------------------------
ข้อที่ 5)
ข้อความต่อไปนี้ ข้อใดถูก

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ ผู้ฟังเสียงจะได้ยินเสียงที่มีความเข้มเสียงต่างไปจากเดิม
ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ แหล่งกำเนิดเสียงจะให้เสียงที่มีระดับเสียงเท่าเดิม
ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ ผู้ฟังเสียงจะได้ยินเสียงที่มีระดับเสียงคงเดิม
ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ ผู้ฟังเสียงจะได้ยินเสียงที่มีความถี่เท่าเดิม

--------------------------------------------------------------------------------
ข้อที่ 6)
เครื่องบินลำหนึ่งทำให้เกิดคลื่นกระแทกในลักษณะรูปกรวยเป็นมุมยอด 38 องศา ต่อมาเปลี่ยนเป็น 29 , 35 และ 42 องศา ตามลำดับ อยากทราบว่าความเร็วของเครื่องบินเปลี่ยนแปลงตามข้อใดเมื่อเทียบกับตอนแรก

ช้า - ช้า - ช้า
ช้า - ช้า - เร็ว
ช้า - เร็ว - เร็ว
เร็ว - เร็ว - ช้า

--------------------------------------------------------------------------------
ข้อที่ 7)
รถพยาบาลแล่นด้วยอัตราเร็ว 26 เมตรต่อวินาที เกิดเสียงของไซเรนหน้ารถพยาบาลที่มีความยาวคลื่น 81 เซนติเมตร เมื่ออัตราเร็วเสียงไซไซเรนอากาศขณะนั้นเป็น 350 เมตรต่อวินาที อยากทราบว่าเสียงไซเรนของรถพยาบาลมีความถี่กี่เฮิรตซ์

700
600
500
400

--------------------------------------------------------------------------------
ข้อที่ 8)
รถดับเพลิงคันหนึ่งวิ่งด้วยความเร็ว 40เมตรต่อวินาที เปิดหวอด้วยความถี่ 500 เฮิรตซ์ ผู้ฟังกำลังขี่รถจักรยานยนต์ด้วยความเร็ว 22 เมตรต่อวินาที เขาจะ
ได้ยินเสียงหวอด้วยความถี่กี่เฮิรตซ์ ถ้าเขาขี่รถจักรยานยนต์นำหน้ารถดับเพลิง กำหนดให้อัตราเร็วเสียงในอากาศขณะนั้นเท่ากับ 340 เมตรต่อ

330
430
530
630

--------------------------------------------------------------------------------
ข้อที่ 9)
ถ้าต้องการให้เครื่องบินมีอัตราเร็วเป็นสองเท่าของอัตราเร็วเสียง หน้าคลื่นกระแทกที่เกิดจากเครื่องบินลำนี้ จะต้องทำมุมกันกี่องศา
15
30
45
60



--------------------------------------------------------------------------------
ข้อที่ 10)
10. อัตราเร็วของเรือลำหนึ่งเป็น 16 เมตรต่อวินาที โดยหน้าคลื่นทำมุม 30 องศา กับแนวการเคลื่อนที่ของเรือ อยากทราบว่าอัตราเร็วของคลื่นน้ำ เป็นกี่เมตรต่อวินาที
12
10
8
8

การแบ่งชั้นบรรยากาศ

การแบ่งชั้นบรรยากาศ สามารถแบ่งออกได้ 4 แบบ ดังต่อไปนี้

1. แบ่งชั้นบรรยากาศตามลักษณะและระดับความสูง

2. แบ่งชั้นบรรยากาศโดยใช้อุณหภูมิเป็นเกณฑ์

3.แบ่งชั้fนบรรยากาศโดยใช้ก๊าซเป็นเกณฑ์

4. แบ่งชั้นบรรยากาศทางอุตุนิยมวิทยา

1. แบ่งชั้นบรรยากาศตามลักษณะและระดับความสูง แบ่งได้ 2 ส่วน คือ

1. ชั้นบรรยากาศส่วนล่าง เป็นส่วนที่อยู่ใกล้ผิวโลก อุณหภูมิจะลดลงตามระดับความสูงทุกระยะที่สูงขึ้น 100 เมตร อุณหภูมิจะลดลง 0.64 องศาเซลเซียสจนกว่าจะถึงบรรยากาศส่วนบน

1. โทรโพสเฟียร์ (Troposphere) คือ บรรยากาศชั้นล่างสุดสูงจากผิวโลก 8 - 15 กิโลเมตร มีอิทธิพลต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมากที่สุด อากาศที่มนุษย์หายใจเข้าไปคืออากาศชั้นนี้ เมฆ พายุ ลม และลักษณะอากาศต่าง ๆ เกิดขึ้นในบรรยากาศชั้นนี้ อุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้งและรวดเร็วกว่าบรรยากาศชั้นอื่น ๆ

2. สตราโตสเฟียร์ (Stratosphere) ความสูง 15 - 50 กิโลเมตร บรรยากาศชั้นนี้มีก๊าซโอโซนเป็นส่วนประกอบอยู่ด้วย และก๊าซโอโซนนี้เอง ที่ทำหน้าที่ดูดซับรังสีอุลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นรังสีอันตรายต่อผิวหนังของมนุษย์และพืช ไม่ให้ส่องลงมากระทบถึงพื้นโลก ก๊าซชนิดนี้เกิดจากการที่โมเลกุลของก๊าซออกซิเจนแตกตัว และจัดรูปแบบขึ้นใหม่เมื่อถูกรังสีจากดวงอาทิตย์ช่วยดูดซับรังสีเหนือม่วง ของแสงอาทิตย์ทำให้บรรยากาศอุ่นขึ้น เครื่องบินไอพ่นจะบินในชั้นนี้เนื่องจากมีทัศนวิสัยดี

3. มีโซสเฟียร์ (Mesosphere) สูงจากพื้นดิน 50 - 80 กิโลเมตรเหนือชั้นโอโซน อุณหภูมิจะลดลงตามความสูงที่เพิ่มขึ้นโดยอาจต่ำได้ถึง 83 องศาเซลเซียส อุกกาบาตหรือชิ้นส่วนหินจากอวกาศที่ตกลงมามักถูกเผาไหม้ในชั้นนี้ การส่งคลื่นวิทยุทั่วๆ ไปก็ส่งในชั้นนี้เช่นกัน

2. บรรยากาศส่วนบน มีคุณสมบัติ ตรงข้ามกับบรรยากาศส่วนล่าง คือ แทนที่อุณหภูมิจะต่ำลงแต่กลับสูงขึ้นและยิ่งสูงยิ่งร้อน มาก บรรยากาศส่วนนี้จำแนกเป็น 3 ชั้นเช่นกัน คือ

1. เทอร์โมสเฟียร์ (Thermosphere) สูง 80 - 450 กิโลเมตร ความหนาแน่นของอากาศจะลดลงอย่างรวดเร็วแต่อุณหภูมิจะสูงขึ้นมาก ซึ่งอาจสูงกว่า 1,000 องศาเซลเซียส สามารถส่งวิทยุคลื่นยาวกว่า 17 เมตรไปได้ทั่วโลก โดยส่งสัญญาณจากพื้นโลกให้คลื่นสะท้อนกับชั้นไอออนของก๊าซไนโตรเจนและออกซิเจน ซึ่งถูกรังสีเหนือม่วงและรังสีเอกซ์ทำให้แตกตัว

2. เอกโซสเฟียร์ (Exsphere) บรรยากาศชั้นนี้สูงจากพื้นโลกประมาณ 450 - 900 กิโลเมตร มีก๊าซอยู่น้อยมาก มนุษย์อวกาศจะต้องควบคุมบรรยากาศให้มีความดันเท่ากับความดันภายในร่างกาย ต้องสวมใส่ชุดที่มีก๊าซออกซิเจนเพื่อช่วยในการหายใจ ดาวเทียมพยากรณ์อากาศจะโคจรรอบโลกในชั้นนี้

3. แมกเนโตสเฟียร์ (Magnetosphere) ชั้นนี้มีความสูงมากกว่า 900 กิโลเมตร ไม่มีก๊าซใดๆ อยู่เลย





2. แบ่งชั้นบรรยากาศโดยใช้อุณหภูมิเป็นเกณฑ์ แบ่งได้ 4 ชั้นดังนี้

1. โทรโพสเฟียร์ (Troposhere) อยู่ระหว่าง 0-10 กม. โดยอุณหภูมิจะค่อยๆลดลงตามความสูง โดยเฉลี่ยกม.ละ 6.5องศา c เป็นชั้นที่สำคัญมากเพราะเป็นบริเวณที่มีไอนำ เมฆ หมอก และพายุ

2. สตราโตสเฟียร์ (Stratoshere) อยู่ระหว่างความสูง 10-50 กม. เป็นชั้นที่ไม่มีเมฆ มักใช้ในการเดินทางทางอากาศ โดยอุณหภูมิจะคงที่ จนถึงความสูง 50 กม. และจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในอัตรา0.5 องศา c ต่อ1กม.

3. เมโซสเฟียร์ (Mesosphere) เป็นชั้นบรรยากาศระหว่าง 50-80 กม. โดยอุณหภูมิจะลดลงตามความสูง

4. เทอร์โมสเฟียร์(Thermoshere) ตั้งแต่ 80-500กม. อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงแรกแล้วอัตราการสูงขึ้นจะลดลง อุณหภูมิจะอยู่ระหว่าง 227-1727 องศา c โดยชั้นนี้จะมีความหนาแน่นของอนุภาคต่างๆจางมาก แต่ก๊าซต่างๆ ในชั้นนี้จะอยู่ในลักษณะที่เป็นอนุภาคที่เป็นประจุไฟฟ้าเรียกว่า อิออน สามารถสะท้อนคลื่นวิทยุได้ บรรยากาศในชั้นนี้ถือเป็นบริเวณที่เปลี่ยนจากบรรยากาศของโลกมาเป็นก๊าซระหว่างดาวที่เบาบาง และเป็นชั้นนอกสุดของบรรยากาศที่ห่อหุ้มโลก เรียกว่า เอกโซสเฟียร์

นอกจากนี้ ยังเรียก ชั้นโฮโมสเฟียร์ คือ ชื่อเรียกบรรยากาศชั้น โทรโพรสเฟียร์ สตราโตสเฟียร์และมีโซสเฟียร์รวมกัน





3. แบ่งชั้นบรรยากาศโดยใช้ก๊าซเป็นเกณฑ์ แบ่งได้ 4 ชั้น คือ

1. โทรโพสเฟียร์ เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่ติดกับพื้นโลก สูง 0-10 กม. มีก๊าซที่สำคัญคือ ไอน้ำ

2. โอโซโนสเฟียร์ เป็นชั้นบรรยากาศสูง10-50 กม. มีก๊าซที่สำคัญคือ โอโซน

3. ไอโอโนสเฟียร์ เป็นชั้นบรรยากาศสูง 80-600 กม. มีสิ่งที่สำคัญคือ อิออน

4. เอกโซเฟียร์ เป็นชั้นบรรยากาศซึ่งสูงตั้งแต่ 600 กม. ขึ้นไป โดยความหนาแน่นของอะตอมต่างๆ มีค่าน้อยลง





4. แบ่งชั้นบรรยากาศทางอุตุนิยมวิทยา แบ่งได้ 5 ชั้น ดังนี้

1. บริเวณที่มีอิทธิพลความฝืด ระหว่าง 0-2 กม.

2. โทรโพสเฟียร์ชั้นกลางและบน อุณหภูมิจะลดลงสม่ำเสมอ ตามความสูง

3. โทรโพพอส เป็นเขตแบ่งว่า มีไอน้ำกับไม่มีไอน้ำ

4. สตราโตสเฟียร์ มีโอโซนมาก

5. บรรยากาศชั้นสูง คล้ายกับเอกโซสเฟียร์

ผ้าห่มบรรยากาศ

บรรยากาศทำให้โลกมีความอบอุ่นพอเหมาะสำหรับสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ดำรงชีวิตอยู่ได้เพื่อให้เห็น บทบาทของบรรยากาศในส่วนนี้ จะขอเปรียบเทียบโลกกับดวงจันทรทั้งโลกและดวงจันทร์ ต่างก็เป็นดาว บริวารของดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นระยะทาง เฉลี่ยใกล้เคียงกันคือประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร พบว่าอุณหภูมิบนดวงจันทร์ในตอนกลางวันสูงถึง 100องศาเซลเซียส และอุณหภูมิใน ตอนกลางคืนลดต่ำถึง150 องศาเซลเซียส เมื่อคิดเป็นอุณหภูมิเฉลี่ยจะได้ประมาณ 18 องศาเซลเซียส แต่สำหรับโลกอุณหภูมิเฉลี่ยบน พื้นผิวโลกประมาณ 15 องศาเซลเซียส นั่นหมายความว่าโลกของเราอบอุ่นกว่าดวงจันทร์ถึง 33 องศาเซลเซียส ทั้งนี้ก็เพราะโลกมี บรรยากาศห่อหุ้มบรรยากาศจะทำหน้าที่คล้ายผ้าห่มผืนใหญ่ที่ทำให้เกิดความอบอุ่น ถ้าปราศจากผ้าผ่มบรรยากาศผืนนี้อุณหภูมิเฉลี่ย ของโลกคงไม่ต่างจากดวงจันทร์
การที่บรรยากาศทำให้โลก มีความอบอุ่นได้ อาจอธิบายได้ดังนี้ เมื่อพลังงานแสงอาทิตย์ตกกระทบถึงพื้นผิวโลก ซึ่งอาจจะเป็นพื้นดินน้ำ ถนน หลังคาบ้าน สิ่งเหล่านี้จะดูดกลืนพลังงานแสงอาทิตย์เอาไว้ จากการศึกษาพบว่า แสงอาทิตย์ที่พื้นผิวโลกดูดกลืนเอาไว้นี้ ส่วนใหญ่เป็นพลังงานของรังสีแสงในช่วงที่ตามองเห็น หรือแสงขาวนั่นเอง แสงช่วงนี้มีความยาวคลื่นระหว่าง 0.4 ถึง 0.7 ไมโครเมตร แต่พอพื้นผิวโลกแผ่พลังงาน กลับ สู่บรรยากาศ มันกลับแผ่พลังงานของรังสีคลื่นยาวในช่วงรังสีอินฟราเรด หรือรังสีความร้อนออกมา รังสีอินฟาเรดเหล่านี้ส่วนหนึ่งจะถูกดูดกลืนโดยไอน้ำ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ รวมทั้งก๊าซอื่น ๆ ในบรรยากาศชั้นล่างสุด ด้วยทำให้บรรยากาศชั้นล่างสุดอบอุ่นขึ้น นอกจากนี้รังสีอินฟราเรดบางส่วนที่ถูกแผ่ออกมาจากพื้นผิวโลกสู่บรรยากาศเหล่านั้นยังถูกพื้นผิว โลกดูดกลืนกลับลงไปอีก ทำให้พื้นผิวโลก อบอุ่นขึ้นอีกปรากฎการณ์ทั้งหมดนี้เรียกว่า ปรากฎการณ์เรือนกระจก (greenhouse effect) มีผลทำให้ทั้งบรรยากาศ และพื้นผิวโลกอบอุ่น ก๊าซต่าง ๆ ที่ทำให้เกิด ปรากฎการณ์เรือนกระจก มีชื่อเรียกรวม ๆ ว่า ก๊าซเรือนกระจก (greenhouse gases) ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จัดว่าเป็นก๊าซกรีนเฮาส์ที่มีบทบาทเด่นที่สุด เพราะมีปริมาณในบรรยากาศมากกว่าก๊าซชนิดอื่น อย่างเทียบกันไม่ได้

ปรากฏการณ์เรือนกระจกเป็นปรากฎการณ์ที่เกิดขึ้นนานมาแล้ว ตั้งแต่มีบรรยากาศปกคลุมโลก เป็นปรากฎการณ์ที่สำคัญอย่างยิ่งที่
ทำให้บรรยากาศมีอุณหภูมิพอเหมาะ แก่การดำรงชีวิตของมวลสิ่งมีชีวิตทั้งหลายบนโลก ตราบใดที่ปริมาณของก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญ
อันได้แก่ ไอน้ำ และคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศชั้นล่าง ไม่น้อย หรือ มากเกินไป กว่าในปัจจุบัน และพลังงานการแผ่รังสี ของดวงอาทิตย์ ที่ตกกระทบถึงโลกยังคงตัว เช่นทุกวันนี้ โลกก็ยังคงมีอุณหภูมิเฉลี่ยพอเหมาะสำหรับมวลสิ่งมีชีวิตตลอดไป

แต่เป็นที่น่าวิตกว่านับแต่ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม ซึ่งเริ่มเมื่อปลายศตวรรษที่ 18 มีการปล่อยก๊าซต่าง ๆ จากกระบวนการผลิต ทางอุตสาหกรรมออกสู่บรรยากาศ เป็น ปริมาณมากทำให้สัดส่วนของก๊าซต่าง ๆ ในบรรยากาศเปลี่ยนไป พบว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกสำคัญมีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่าง มากนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการวิเคราะห์ ฟองอากาศที่แทรกตัวในภูเขาน้ำแข็ง บริเวณ
ขั้วโลก ทำให้ทราบว่าเมื่อ10,000 ปีที่แล้ว จนถึงประมาณ พ.ศ. 2400 มีปริมาณ ก๊าซคาร์บอน ไดออกไซด์ เพียงร้อยละ 0.027 หรือ 270 ส่วนในล้านส่วน โดยปริมาตรเท่านั้น ครั้นถึง พ.ศ. 2500 ปริมาณก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์ เพิ่มเป็น 315 ส่วน ในล้านส่วน และในปัจจุบัน เพิ่มขึ้นเป็น 50ส่วนในล้านส่วน ซึ่งหมายความว่านับตั้งแต่การปฏิวัติ ทางอุตสาหกรรม ในยุโรปจนถึงปัจจุบัน เป็นระยะเวลา 200 ปีปริมาณ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เพิ่มขึ้นเกือบร้อยละ 30และในปัจจุบัน อัตราการเพิ่มของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ อยู่ในระดับร้อยละ 0.4 ต่อปี

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นนั้น ส่วนมากมาจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง จากซากดึกดำบรรพ์ เช่น ถ่านหิน และปิโตรเลียนนอกจาก นั้นยังเพิ่มขึ้น จากการเผาทำลายป่าในเขตร้อนเป็นจำนวนมหาศาลในแต่ละปีอีกด้วย ได้มีการคำนวณมวลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ที่ปล่อยสู่บรรยากาศ ในช่วงระหว่าง พ.ศ. 2400 ถึง พ.ศ. 2500 พบว่ามีการเผาคาร์บอน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในเชื้อเพลิง ซากดึกดำบรรพ์ไปกว่า 60 พันล้านตัน คาร์บอนจำนวนนี้ไปรวมกับออกซิเจน ในอากาศกลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่บรรยากาศถึง 240 พันล้านตันและคาดว่าในอีก 10 ปีข้างหน้าจะมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เท่ากับจำนวนที่เกิดขึ้นระหว่างพ.ศ. 2400 ถึง พ.ศ. 2500 ถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศ

นอกจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แล้วยังมีก๊าซอื่น ๆ อีกที่เร่งให้เกิดปรากฎการณ์เรือนกระจกเพิ่มขึ้น เช่น ก๊าซมีเทน ไนตรัสออกไซด์ เมทิลคลอโรฟอร์ม คาร์บอนมอนนอกไซด์ คลอโรฟลูออโรคาร์บอน หรือซีเอฟซี (CFCs) แต่ก๊าซเรือนกระจกเหล่านี้ ยังมีปริมาณ น้อยมากเมื่อเทียบกับคาร์บอนไดออกไซด์ อย่างไรก็ตาม อัตรา การเพิ่มของก๊าซเหล่านี้บางตัวสูงมาก โดยเฉพาะซีเอฟซีมีอัตรา เพิ่มถึงร้อยละ 5 ต่อปี นอกจากนั้นยังสามารถ ดูดกลืนรังสีความร้อนได้ดีกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 20,000 เท่า

การที่ก๊าซเรือนกระจกมีปริมาณมากขึ้นจะส่งผลกระทบอะไรบ้างนักวิทยาศาสตร์ได้คาดการณ์ว่าปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ จะเพิ่มขึ้นอีกร้อยละ 30 ในอีก 35 ปีข้างหน้า คือในราว พ.ศ. 2573 บรรยากาศจะมี คาร์บอนไดออกไซด์ประมาณร้อยละ 0.045 หรือ 450 ส่วนในล้านส่วนผลที่จะเกิดขึ้นตามมามี 2 อย่างต่อเนื่องกัน ผลประการแรกก็คือ จะมีรังสีที่พื้นผิวโลกแผ่กลับออกสู่อวกาศ ถูกดูดกลืนโดย บรรยากาศมากขึ้น จะทำให้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นนี้ นักวิทยาศาสตร์คาดว่า ไม่เพียงพอที่จะละลายภูเขาน้ำแข็งในแถบขั้วโลกได้ แต่อุณหภูมิดังกล่าว สามารถทำให้น้ำในมหาสมุทรร้อนขึ้นและขยายตัวได้การคำนวณแสดงให้เห็นว่าการขยายตัวของน้ำ ในมหาสมุทรจะทำให้ระดับน้ำทะเลสูง ขึ้นระหว่าง 20 ถึง 140 เซนติเมตร และอาจจะเป็นอันตรายต่อพื้นที่ตามชายฝั่งทะเล เพราะมีพลเมืองกว่าหนึ่งในสามของพลเมืองโลกหรือ กว่า 1,800 ล้านคนอาศัยอยู่ในรัศมี 60 กิโลเมตรจากชายฝั่งทะเล พื้นที่เพาะปลูกและเมืองใหญ่ ๆ กว่า 10 เมืองทั่วโลกที่มีพื้นที่ต่ำอาจ ถูกน้ำท่วมได้

ความสำคัญของบรรยากาศ

บรรยากาศที่ห่อหุ้มโลกและตัวเราอยู่นี้นอกจากจะมีความสำคัญต่อมนุษย์เพราะใช้ในการหายใจแล้วบรรยากาศยังมี ความสำคัญ หรือมีหน้าที่อื่นอีกมากบรรยากาศทำหน้าที่เป็นโล่หรือเกราะป้องกันไม่ให้วัตถุฟากฟ้าตกลงมาถึงผิวโลกใน แต่ละวันจะมีเทห์วัตถุในอวกาศตกมายังโลกเป็นจำนวนมากขณะที่เทห์วัตถุเหล่านั้นผ่านเข้ามายังบรรยากาศจะเกิดการ
เสียด สีจนเทห์วัตถุนั้นลุกไหม้จนหมดก่อนถึงฟื้นโลกไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตบนโลกหรือถ้าเทห์วัตถุนั้นมีขนาดใหญ่ การลุกไหม้ก็จะช่วยลดขนาดของเทห์วัตถุลงเป็นการลดความรุนแรงหรืออันตรายที่จะเกิดขึ้นได้การลุกไหม้ของเทห์วัตถุ เหล่านั้น จะเห็นได้ชัดในกลางคืนเดือนมืดจะเห็นเป็นทางสว่าง ชั่วเวลาสั้น ๆ เรียกว่าดาวตกหรือผีพุ่งใต้บรรยากาศทำ ให้เกิดปรากฎการณ์ ทางธรรมชาติหลายอย่างเช่น รุ้งพระอาทิตย์ทรงกลดปรากฎการณ์เหล่านี้เกิดจากการกระจายแสง ขาวในละออง ไอน้ำในอากาศ ทำให้ท้องฟ้ามีสีสันสวยงามถ้าปราศจากบรรยากาศ ท้องฟ้า ของโลกจะมืดมิดเป็นสีดำ เช่นเดียวกับท้องฟ้าของดวงจันทร์ บรรยากาศบริเวณล่างสุด ซึ่งมีชื่อเรียกว่า โทรโพสเฟียร์มีระดับความสูงจากพื้นโลก ประมาณ 8 ถึง 16 กิโลเมตร มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อมนุษย์เพราะในบรรยากาศมีปริมาณ ก๊าซออกซิเจนที่เพียงพอ ต่อการหายใจ แต่บรรยากาศชั้นสูงขึ้นไปมีก๊าซออกซิเจนไม่เพียงพอนอกจากนี้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งมีมากในบรรยา กาศชั้นล่างสุดนี้ยังเป็นวัตถุดิบที่สำคัญของพืชในการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งเป็นแหล่งอาหารสำคัญของมนุษย์และสัตว์ใน การสังเคราะห์ด้วยแสง พืชยัง คายก๊าซออกซิเจนออกมาอีกด้วยบรรยากาศยังทำหน้าที่สำคัญอีก 2 ประการซึ่งเราอาจ จะนึก ไม่ถึงแต่ปัจจุบันพบว่าหน้าที่ทั้งสองประการนี้กำลังถูกรบกวนจากิจกรรมต่าง ๆ ของมนุษย์โดยเฉพาะกิจกรรม ทาด้านอุตสาหกรรมจึงคาดว่าจะส่งผลกระทบต่อมนุษย์ และสภาวะแวดล้อมของโลกอย่างมากในอนาคตหน้าที่ดังกล่าว คืออะไรและมีผล กระทบต่อเราอย่างไรบ้าง

ส่วนประกอบของบรรยากาศ

ส่วนผสมของก๊าซต่าง ๆ ที่ประกอบกันเป็นบรรยากาศห่อหุ้มโลก ได้เปลี่ยนแปลงไปตลอดเวลาที่ผ่านมานับพัน ล้านปี จนในปัจจุบันบรรยากาศที่ห่อหุ้มโลกประกอบด้วยก๊าซไนโตรเจนร้อยละ 75โดย ปริมาตรก๊าซออกซิเจนร้อยละ 23 ก๊าซอาร์กอน ซึ่งเป็นก๊าซเฉื่อยร้อยละ1 ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ร้อยละ 0.03 ที่เหลืออีกประมาณร้อยร้อยละ 0.07 เป็นก๊าซโอโซน ฮีเลียม นีออน มีเทน ไฮโดรเจน นอกจากนี้ยังมีไอน้ำและฝุ่นละออง ซึ่งมีส่วนผสมไม่แน่นอนก๊าซ เหล่านี้ ปกคลุมผิวโลกจนถึงระดับความสูงหลายร้อยกิโลเมตร ที่บริเวณผิวโลกบรรยากาศมีความหนาแน่นมากที่สุด สูงขึ้นไปความหนาแน่นของบรรยากาศจะลดลง คือมีปริมาณของก๊าซต่าง ๆ น้อยลงจนถึงบริเวณรอยต่อกับอวกาศ อยู่น้อยมาก

กำเนิดบรรยากาศ

โลกถือกำเนิดเมื่อกว่าสี่พันล้านปีมาแล้วขณะนั้นโลกมีสภาพเหมือนก้อนหินกลมขนาดใหญ่ที่กำลังหลอมละลายและ ไม่มีบรรยากาศ เมื่อโลกเริ่มเย็นตัวลงก๊าซต่าง ๆ ภายในโลกรวมทั้งจากการระเบิดของภูเขาไฟได้ถูกปล่อยออกมากมาย เป็นบรรยากาศปกคลุมโลกแต่บรรยากาศในระยะแรกแตกต่างจากในปัจจุบันมากจากการศึกษาส่วนผสมของก๊าซต่าง ๆ ที่ออกมาจากการระเบิดของ ภูเขาไฟในปัจจุบันพบว่าส่วนใหญ่ประกอบด้วยไอน้ำร้อยละ 80 ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ร้อยละ 12 ก๊าซซัลเฟอร์ไอออกไซด์ร้อยละ 7 และ ก๊าซไนโตรเจนอีกร้อยละ 1จึงคาดว่าส่วนผสมของบรรยากาศของโลก เมื่อสี่พัน ล้านปีก่อนคล้ายกับส่วนผสมของก๊าซต่าง ๆ ที่พ่นออกมาจากการระเบิดของภูเขาไฟส่วนก๊าซออกซิเจนซึ่งเป็น ก๊าซที่มี ความ สำคัญสำหรับมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ นั้นกิดขึ้นภายหลังนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าก๊าซออกซิเจนเกิดจาก การสลายของไอน้ำเมื่อได้รับรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์และจากการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชสีเขียวตามแหล่ง น้ำต่างๆที่มีกำเนิด เมื่อกว่าพันล้านปีก่อน

ร่มโอโซน

บรรยากาศทำหน้าที่ป้องกันรังสีอัตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ไม่ให้ตกกระทบถึงพื้นโลกมากเกินไปเป็นอันตรายต่อ มนุษย์ก๊าซสำคัญที่ทำหน้าที่กรองรังสีอัลตราไวโอเลตก็คือโอโซน โอโซนเป็นก๊าซที่มีปริมาณน้อยมากในบรรยากาศโอโซน อยู่กระจายปกคลุม โลกจนถึงระดับความสูง 6 กิโลเมตรแต่จะมีความหนาแน่นมากที่สุดที่ความสูง ระหว่าง 20 ถึง 25 กิโลเมตร ที่ความสูงดังกล่าว จะมีโอโซน 1 โมเลกุลในทุกๆ 100,000โมเลกุลของก๊าซชั้นโอโซนจึงเปรียบเสมือนร่มบางๆ ที่คอยกั้นรังสีอัลตราไวโอเลตไม่ให้ส่อง ลงมาถึงมนุษย์ มากเกินไป แต่เมื่อไม่นานมานักพบว่าชั้นโอโซนกำลังถูกทำลาย โดยสารเคมีหลายชนิดสารเคมีที่มีบทบาทในการทำลายโอโซนมากที่สุดก็คือซีเอฟซีสารตัวนี้ใช้กันมากในอุตสาหกรรม ทำความเย็นคือใช้เป็นสารทำความเย็นในตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศใช้เป็นสารขับดันในกระป๋องสเปรย์พ่นสีกระป๋อง
สเปรย์เครื่องสำอางและอื่นๆนอกจากนี้ยังใช้ซีเอฟซีในกระบวนการผลิตโฟมอีกด้วย
เมื่อสารซีเอฟซีหลุดเข้าสู่บรรยากาศ จะมีผลเสียต่อบรรยากาศ 2 ประการ ประการแรกทำให้อุณหภูมิของอากาศสูง ขึ้นเพราะ สารซีเอฟซีสามารถดูดกลืนความร้อนได้ดีกว่าคาร์บอนไดออกไซด์มาก ประการที่สองมีประสิทธิภาพสูงในการ ทำลายชั้นโอโซนจากการศึกษาพบว่าเมื่อสารซีเอฟซีถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศจะลอยตัวสูงขึ้นเมื่อถูกรังสีอัตราไวโอเลต จะสลายตัวได้อะตอมคลอรีนออกมาอะตอมคลอรีนจะไปทำลายโมเลกุลของโอโซนพบว่าอะตอมคลอรีนเพียง 1อะตอมสามารถได้ นานถึง 50ปี
ถ้าชั้นโอโซนถูกทำลายจะเกิดผลอะไรบ้างรังสีอัลตราไวโอเลตที่ตกกระทบถึงผิวโลกเราทุกวันนี้เป็นรังสีอัลตรา ไวโอเลตชนิด บีหรือเรียกสั้นๆว่ายูวี-บี(UV-B)มีความยาวคลื่นระหว่าง0.29ถึง0.32ไมโครเมตร ยูวี-บี จะมีปริมาณ มากในตอนกลางวันที่มีแดดจัดถ้า อยู่กลางแดดเป็นเวลานานๆอาจทำให้ผิวหนังเกรียมอาจทำให้เกิดโรคมะเร็งผิวหนัง บางชนิดหรือโรคตาเช่นต้อกระจก ถ้าชั้นโอโซน ถูกทำลายลงทีละน้อยก็หมายความว่า ปริมาณยูวี-บ ที่ตกกระทบถึง โลกมีมากขึ้นจะมีผู้ป่วยและเสียชีวิตด้วยโรคมะเร็งผิวหนังเพิ่มขึ้น รวมทั้งโรคทางตาด้วยนอกจากยูวี-บีที่เพิ่มขึ้นจะเป็น อันตรายต่อมนุษย์แล้วยังพบว่าเปํนอันตรายต่อพืชและสัตว์ด้วยจากการศึกษากับพืชกว่า 200 ชนิดให้ได้รับยูวี-บี เพิ่มขึ้นพบว่าพืช 2 ใน 3 มีอัตราการเจริญเติบโตลดลงโดยเฉพาะ พืชตระกูลถั่วซึ่งเป็นพืชเศรษฐกิจ ี่สำคัญชนิดหนึ่ง ของโลกพบว่าถ้าได้รับยูวี-บีเพิ่มขึ้นร้อยละ 25 ผลผลิต จะลดลงถึงร้อยละ 20 ถึง 25 ส่วนวัวควายและสัตว์เลี้ยงอื่น ๆ ก็จะเจ็บป่วยด้วยโรคทางตาและผิวหนังเช่นเดียวกับมนุษย์
ผลอีกประการก็คือรังสีอัลตราไวโอเลตในช่วงความยาวคลื่น0.24ถึง0.29ไมโครเมตรที่มีชื่อเรียกว่า ยูวี-ซี (UV-C)ซึ่งปกติไม่เคยตกกระทบถึงพื้นโลกเลยอาจจะผ่านมาถึงพื้นโลกได้เมื่อผ่านเข้ามาถึงพื้นโลกแล้วจะเกิดผลอะไร ต่อมนุษย์บ้าง นั้นนักวิทยาศาสตร ก็ยังไม่สามารถระบุได้แน่ชัดแต่จากการทดลองในห้องปฏิบัติการพบว่ายูวี-ซีสามารถ ทำลายกรดนิวคลีอิก ซึ่งเป็นสารสำคัญในเซลล์สิ่งมีชีวิต รวมทั้งขัดขวางการทำงานของเซลล์ด้วยจากที่กล่าวมาทั้งหมดนี้ เป็นเพียงแง่มุมหนึ่งของบรรยากาศที่แสดงให้เห็น ถึงคุณประโยชน์อันอนันต์ของบรรยากาศที่มีต่อโลกของเรารวมทั้งชี้ให้ เห็นถึงพฤติกรรมของมนุษย์ที่กำลังทำให้บรรยากาศเปลี่ยนแปลงรวมทั้งผลที่คาดว่าอาจจะเกิดขึ้นในอนาคตบรรยากาศ เป็น ทรัพยากรธรรมชาติชนิดหนึ่งแต่เป็นทรัพยากรธรรมชาติสำหรับมนุษย์ทุกคนและสำหรับมวลสิ่งมีชีวิตทั้งหลายบน โลกเรา ไม่สามารถแบ่งสรรบรรยากาศออกเป็นส่วนๆ แล้วเข้าครอบครองเช่นทรัพยากรอื่น ๆ ได้ถ้าบรรยากาศถูก ทำลาย ไม่ว่าส่วนใดย่อมหมายถึงผลกระทบในวงกว้างสู่ทุกๆคนจงช่วยกันรักษาเอาไว้เพราะนั่นหมายถึงรักษาชีวิตของ เราไว้ด้วย

แบบทดสอบเรื่องบรรยากาศ

เครื่องมือที่ใช้ตรวจสอบความเร็วของกระแสลม คือเครื่องมืออะไร

A. ? แอนนิมอมิเตอร์B. ? บารอมิเตอร์
C. ? ไฮโกรมิเตอร์
D. ? ศรลม


สาเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดสภาพมลพิษทางอากาศในกรุงเทพมหานครคืออะไร

A. ? อาคารบ้านเรือน และตึกสูงๆ
B. ? โรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ
C. ? การใช้โฟมและถุงพลาสติกใส่อาหาร
D. ? การจราจรที่ติดขัดมาก


การวัดความชื้นในอากาศนิยมวัดเป็นความชื้นสัมพัทธ์โดยใช้เครื่องมือชนิดใด

A. ? ไฮโดรมิเตอร์
B. ? เทอร์มอมิเตอร์
C. ? ไฮโกรมิเตอร์
D. ? แอนนิมอมิเตอร์



เครื่องมือที่ใช้วัดบรรยากาศคือ เครื่องมืออะไร

A. ? เทอร์มอมิเตอร์
B.ถูกต้อง บารอมิเตอร์C. ? ไฮโกรมิเตอร์
D. ? ศรลม



ถ้าขนาดของมวลไอนํ้าที่มีอยู่จริงในอากาศในขณะนั้นเท่ากับมวลของไอนํ้าในอากาศอิ่มตัว ที่อุณภูมิปริมาตรเดียวกันค่าความชื้นของอากาศเป็นเท่าใด

A. ? 10 %
B.ถูกต้อง 100 %
C.ไม่ถูก 50 %
D. ? 80 %

เรื่องบรรยากาศ

เรื่องบรรยากาศ
อากาศ เป็นสิ่งที่ไม่มีชีวิตแต่จำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต อากาศมีอยู่รอบๆ ตัวเราและรอบโลกตั้งแต่พื้นผิวโลกจนถึงระดับสูงๆ บนท้องฟ้า อากาศที่ห่อหุ้มโลกจากบริเวณพื้นดินจนถึงท้องฟ้าเรียกว่า บรรยากาศ ซึ่งบรรยากาศจะแตกต่างกับอากาศโดย บรรยากาศ หมายถึง อากาศที่ปกคลุมบริเวณเนื้อที่ซึ่งกว้างใหญ่ สำหรับ อากาศ หมายถึง อากาศที่ปกคลุมบริเวณเนื้อที่ซึ่งมีขนาดเล็ก และบางกว่า

สรุปเรื่องบรรยากาศ
1.บรรยากาศ หมายถึง อากาศที่ห่อหุ้มโลก และอยู่รอบ ๆ ตัวเรา
2.อากาศเป็นของผสม ประกอบด้วยก็าซต่างๆ ฝุ่นละอองและไอนํ้า
3.ชั้นบรรยากาศแบ่งได้หลายวิธี ขึ้นอยู่กับใช้สิ่งใดเป็นเกณฑ์
4.ยิ่งสูงจากระดับนํ้าทะเล จะพบว่าความหนาแน่น ความดันบรรยากาศ และอุณภูมิ จะลดลง
5.ความสูงเปลี่ยนแปลงไป 11 เมตรความดันอากาศเปลี่ยนไป 1 มิลลิเมตรของปรอท
6.จุดเดือดของนํ้าเปลี่ยนไป 1 องศาเซลเซียส ความดันอากาศเปลี่ยนไป 1 มิลลิเมตรปรอท
7.ความชื้นในอากาศ คือ ปริมาณไอนํ้าในอากาศ สามารถทำการคำนวณได้ 2 วิธีคือ โดยการหาความชื้นสัมบูรณ์ และความชื้นสัมพัทธ์
8.สูตรความชื้นสัมบูรณ์ = มวลไอนํ้าในอากาศ หารด้วย ปริมาตรของอากาศ สูตรความชื้นสัมพัทธ์ = มวลไอนํ้าที่มีอยู่จิงในอากาศ หารด้วย มวลไอนํ้าอิ่มตัว คูณด้วย 100
9.เครื่องมือที่ใช้วัดความกดอากาศคือ บารมิเตอร์ ส่วนเครื่องมือที่ใช้วัดความชื้นของอากาศ คือ ไฮโกรมิเตอร์
10.ศณลมเป็นเครื่องมือตรวจทิสทางลม แต่ถ้าต้องการตรวจสอบความเร็วของกระแสลมใช้เครื่องมือที่เรียกว่า แอนนิมอมิเตอร์
บรรยากาศชั้นใดมีการเปลี่ยนแปลงของอากาศมากที่สุด

A.มีโซสเฟียร์
B.สตราโตสเฟียร์
C.โทรโพสเฟียร์
D.เทอร์โมสเฟียร์

แก็สโอโซนมีประโยชน์อย่างไร

A. ? ช่วยลดปริมาณสารพิษในอากาศ
B. ? ช่วยดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตC. ? ช่วยให้อากาศสดชื่น
D. ? ช่วยเพิ่มปริมาณแก๊สออกซิเจน

ถ้าโลกเราไม่มีอากาศห่อหุ้ม อุณหภูมิในช่วงกลางวันและกลางคืนจะเป็นอย่างไร

A. ? อุณหภูมิช่วงกลางวันและกลางคืนเท่ากัน
B. ? อุณหภูมิช่วงกลางวันสูงมาก ช่วงกลางคืนต่ำมากC. ? อุณหภูมิช่วงกลางวันต่ำมาก ช่วงกลางคืนสูงมาก
D. ? อุณหภูมิช่วงกลางวันและช่วงกลางคืนคงที่

ห้องประชุมแห่งหนึ่งกว้าง 8 เมตร ยาว 12 เมตร และสูง 2 เมตร มีมวลอากาศบรรจุอยู่ 200 กิโลกรัม ความหนาแน่นของอากาศในห้องมีค่าเท่าใด

A. ? 0.40
B. ? 1.04
C. ? 0.96
D. ? 2.02

เมื่อมีสาร CFC ในบรรยากาศมากๆ ทำให้เกิดผลอย่างไร

A. ? ทำให้อากาศร้อนจัด
B. ? ช่วยให้อากาศเย็นลง
C. ? ทำให้มีแก๊สโอโซนมากขึ้น
D. ? ทำให้มนุษย์เป็นโรคมะเร็งที่ผิวหนัง


ข้อใดเป็นความหมายของบรรยากาศ

A. ? อากาศที่บริสุทธิ์ไม่มีสารพิษเจือปน
B. ? อากาศที่ล้อมรอบตัวเราและของโลกC. ? อากาศที่อยู่ในระดับความสูง 50 km ขึ้นไป
D. ? อากาศที่อยู่บริเวณจุดใดจุดหนึ่ง

รังสีอัลตราไวโอเลตมีผลต่อร่างกายมนุษย์อย่างไร

A. ? ผิวหนังจะมีสีซีดลง
B. ? ผิวหนังจะเหี่ยวย่น
C. ? ทำให้ผิวหนังแข็งแรง
D. ? เป็นมะเร็งที่ผิวหนัง


ข้อใดมีความสัมพันธ์กัน

A. ? อะนิโมมิเตอร์ : วัดความกดอากาศ
B. ? ศรลม : วัดความเร็วลม
C. ? แอลติมิเตอร์ : วัดความสูง
D. ? ไฮโกรมิเตอร์ : วัดอุณหภูมิ

10.ดาวเทียมทีโคจรอยู่รอบโลกส่วนใหญ่โคจรด้วยความเร็วตรงกับข้อใด

A. ? มากกว่าความเร็วโคจรรอบโลก
B. ? เท่ากับความเร็วโคจรรอบโลก
C. ? น้อยกว่าความเร็วโคจรรอบโลก
D. ? ความเร็วเท่าใดก็แล้วแต่ผู้ออกแบบ

ข้อใด ไม่ใช่ หน้าที่ของดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา

A. ? หาอุณหภูมิของชั้นบรรยากาศ
B. ? ตรวจวัดระดับเมฆและติดตามลักษณะของเมฆ
C. ? บอกข้อมูลอุณหภูมิต่างๆ บนพื้นโลก
D. ? ตรวจการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์

การเคลื่อนที่ของอากาศเกิดขึ้นได้เนื่องจากสาเหตุใด

A. ? ความแตกต่างของอุณหภูมิB. ? การหมุนรอบดวงอาทิตย์
C. ? ความแตกต่างของภูมิประเทศ
D. ? ความสูงของระดับน้ำทะเล


ข้อใดแสดงถึงขอบเขตที่กว้างใหญ่ที่สุด

A. ? เอกภพB. ? ดาราจักร
C. ? กาแล็กซี่
D. ? กาแล็กซี่ทางช้างเผือก


ชั้นโอโซนเป็นชั้นที่มีระยะความสูงของพื้นโลกประมาณเท่าใด

A.ถูก 10-50 กิโลเมตรB. ? 80-600 กิโลเมตร
C. ? 600 กิโลเมตรขึ้นไป
D. ? 50-100 กิโลเมตร


8.การทำนายสภาพของอากาศล่วงหน้า คืออะไร

A. ? การตรวจสอบอากาศ
B. ? การวัดทัศนวิสัย
C. ? การวัดอุณหภฅูมิของอากาศ
D. ? การพยากรณ์อากาศ

10.ดาวเทียมทีโคจรอยู่รอบโลกส่วนใหญ่โคจรด้วยความเร็วตรงกับข้อใด

A.ผิด ความเร็วเท่าใดก็แล้วแต่ผู้ออกแบบ
B. ? เท่ากับความเร็วโคจรรอบโลก
C.ผิด น้อยกว่าความเร็วโคจรรอบโลก
D.ผิด มากกว่าความเร็วโคจรรอบโลก


4.อากาศที่อยู่รอบตัวเราโดยปกติจัดเป็นอากาศแบบใด

A. ? อากาศชื้น
B. ? อากาศมีแก๊สออกซิเจนมาก
C.ถูก อากาศที่มีแก๊สไฮโดรเจนมากที่สุดD. ? อากาศแห้ง


เราไม่พบส่วนประกอบใดในอากาศแห้ง

A. ? ไอน้ำB. ? แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์
C. ? แก๊สเฉื่อย
D. ? ฝุ่นละออง


ข้อใดไม่เกี่ยวข้องกับแรงดันอากาศ

A. ? การสูบหมึกของปากากาหมึกซึม
B. ? การติดสติ๊กเกอร์ที่กระจกรถยนต์C. ? การถ่ายเทน้ำโดยวิธีกาลักน้ำ
D. ? การดูดน้ำในแก้วโดยใช้หลอดกาแฟ


รังสีจากดวงอาทิตย์มีประโยชน์ในการสังเคาระห์วิตามินใดในร่างกาย

A. ? วิตามินซี
B. ? วิตามินดีC. ? วิตามินบีหนึ่ง
D. ? วิตามินเอ



1.สาร CFC ประกอบด้วยธาตุใดบ้าง

A. ? คาร์บอน ฟลูออรีน คลอรีน
B. ? คลอรีน ฟลูออรีน คาร์บอน
C. ? คาร์บอน ฟอสฟอรัส แคดเมียม
D. ? คลอรีน ฟอสฟอรัส แคดเมียม