Transcript 1. หนวยฐาน
ฟิ สิ กส์ บทนำ โดย อ.วัชรำนนท์ จุฑำจันทร์ สเกลาร และเวกเตอร วิชำฟิ สิ กส์ ฟิ สิ กส์ หมายถึง วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาองค์ประกอบและ ปฏิสมั พันธ์ของสสารกับพลังงาน ตลอดจนความสัมพันธ์ของ ปริ มาณต่างๆ ในธรรมชาติ เพื่อทาความเข้าใจ อธิบายและ คาดการณ์ปรากฏการณ์ตามธรรมชาติ รวมทั้งสามารถนา ความรู ้ไปประยุกต์ใช้ในการศึกษาค้นคว้าความรู ้ใน วิทยาศาสตร์สาขาอื่นๆ ต่อไปได้ 1. ฟิ สิ กส์ คือ กำรศึกษำกฎธรรมชำติ 2. ฟิ สิ กส์ คือ วิทยำศำสตร์ ทอี่ ธิบำยวัตถุและพลังงำน 3. ฟิ สิ กส์ คือ พืน้ ฐำนของวิทยำศำสตร์ ท้งั มวล 4. ฟิ สิ กส์ คือ ควำมรู้ ทไี่ ด้ จำกกำรศึกษำและรวบรวม จำกปรำกฎกำรณ์ ธรรมชำติ กลไกของฟิ สิ กส์ คือ การใช้คณิ ตศาสตร์ในการอธิบาย ความสัมพันธ์ของปัจจัยหรื อตัวแปรที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ ต่างๆ ความรู ้ที่ได้ส่วนหนึ่งมาจากการสังเกตปรากฏการณ์ธรรมชาติ และจากการทดลองในห้องปฏิบตั ิการ แล้วรวบรวมข้อมูลทาง วิทยาศาสตร์ แปลความหมาย และสรุ ปผล ข้อสรุ ปที่ได้น้ ีอาจ นาไปสู่ทฤษฎี ถ้าทฤษฎีน้ ีสามารถอธิบายปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องได้ทุก ครั้ง ทฤษฎีดงั กล่าวก็จะพัฒนาไปเป็ นกฎ ข้ อมูลทีไ่ ด้ จำกกำรศึกษำฟิ สิ กส์ แบ่งออกเป็ น 2 ประเภท คือ เชิงคุณภาพ และข้อมูลเชิงปริ มาณ ข้ อมูลเชิงคุณภำพ (qualitative data) เป็ นข้อมูลที่ได้จากการบรรยาย สภาพของสิ่ งที่สงั เกตได้ตามขอบเขตของการรับรู ้ เช่น การระบุลกั ษณะ ของรู ปทรง ลักษณะพื้นผิว สี กลิ่น รส ซึ่งเป็ นข้อมูลทีย่ งั ไม่ได้วดั หรื อ วัดไม่ได้ ข้ อมูลเชิงปริมำณ (quantitative data) เป็ นข้อมูลที่ได้จากการวัด ปริ มาณต่างๆ ของระบบที่ศึกษาโดยใช้เครื่ องมือวัดและวิธีการวัดที่ ถูกต้อง ทาให้ได้ขอ้ มูลเชิงตัวเลข เช่น ข้อมูลระยะทาง มวล เวลา และ อุณหภูมิ เป็ นต้น อน แสง เสี ยง ไฟฟ า แม เหล็ก ฟ สิ กส อะตอม ฟ สิ กส นิวเคลียร ซึ่งความรู ทางฟ สิ กส์ มีความเกี่ยวข องกับการเรี ยนวิทยาศาสตร เกือบทุกสาขาและยัง เกี่ยวข องกับศาสตร เชิงประยุกต ได้แก่ ฟ สิ กส เกี่ยวข องกับวิชาเคมี ฟ สิ กส เกี่ยวข องกับวิชาชีววิทยา ฟ สิ กส กับการพัฒนาด านคอมพิวเตอร ฟ สิ กส เกี่ยวข องกับแพทย ศาสตร ฟ สิ กส เกี่ยวข องกับวิศวกรรมศาสตร ปริมำณทำงฟิ สิ กส์ กำรวัด หน่ วย ระบบหน วยระหว ำงชำติ (International System of Units) หน วยการวัดระหว างชาติ (International System of Units) หรื อเรี ยกย อว าหน วย SI ประกอบด วย 1. หน วยฐาน ซึ่งใช เป นหน วยหลักในระบบ SI มี 7 หน วย คือ 2. หน วยเสริ ม มี 2 หน วย คือ 2.1 เรเดียน (Radian) ใช สัญลักษณ rad เป นหน วยใน การวัดมุม โดยมุม 1 เรเดียน คือ มุมที่จุดศูนย กลางรองรับส วนโค ง เท ากับรัศมี 2.2 สเตอเรเดียน (Steradian) ใช สัญลักษณ์ Sr เป นหน วย ในการวัด มุมตัน โดยมุมตัน 1 สเตอเรเดียนคือ มุมที่จุดศูนย กลาง รองรับ พื้นผิวโค งที่มีพ้นื ที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสเท ากับรัศมีกาลังสอง 3. หน วยอนุ พันธ์ เป นหน วยที่ เกิดจากนาหน วย ฐานมาหาความ สัมพันธ กัน ด วยกฎเกณฑ ทางวิทยาศาสตร 4. คําอปุ สรรคทีใ่ ช แทนตัวพหุคณ ู เมื่อปริ มาณในหน วย ฐาน หรื อหน วยอนุ พันธ มีค ามากหรื อน อยเกินไป สามารถ แทนด วย คาอุปสรรค เวลาเขียนให วางคา อุปสรรคไว ข างหน า 6 V = 6 MV เช น 6 × 10 หน วยฐาน 3 × 10-3 A = 3 mA 5 × 103 W = 5 kW ควำมยำว 1 ปี แสง = 9.461 x 1015 m มวล 1 slug = 14.59 kg , 1 kg = 2.2046 lbm พืน้ ที่ 1 เอเคอร์ = 4047 m2 พลังงำน 1 Btu = 1054 J 1 แคลอรี่ (cal) = 4.184 J ปริมำตร 1 แกลลอน (gal) = 3.785x10-3 m3 แรง 1 lbf = 4.4482 N กำลัง 1 แรงม้ ำ = 746 W ควำมดัน 1 N/m2 = 1.013x105 Pa 1 บรรยำกำศ = 1 Pa 1 bar = 105 Pa