บทที่ 1 บทน�ำ 7

บทที่ 2 กำรเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง 17

บทที่ 3 กำรเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ 42

บทที่ 4 โมเมนตัมและกำรชน 51

บทที่ 5 มวลแรงและกฎกำรเคล่ือนท่ี 61

บทที่ 6 กำรเคลื่อนที่แบบวงกลม 77

บทที่ 7 กำรเคลื่อนที่แบบหมุน 102

บทที่ 8 กำรเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮำร์มอนิก 112

บทที่ 9 งำนและพลังงำน 121

บทที่ 10 สมดุล 138

บทที่ 11 สภำพยืดหยุ่น 151

บทที่ 12 คลื่น 157

สารบัญ

page_Lecture1-76.indd 4 26/3/2562 BE 14:48

บทที่ 13 คลื่นเสียง 168

บทที่ 14 แสง 180

บทที่ 15 ไฟฟ้ำสถิต 198

บทที่ 16 ไฟฟ้ำกระแส 216

บทที่ 17 ไฟฟ้ำกระแสสลับ 242

บทที่ 18 ไฟฟ้ำกับแม่เหล็ก 258

บทที่ 19 ของไหล 272

บทที่ 20 ก๊ำซและควำมร้อน 291

บทที่ 21 ฟิสิกส์อะตอม 301

บทที่ 22 ฟิสิกส์นิวเคลียร์ 314

ประวัตินักเขียน 319

page_Lecture1-76.indd 5 26/3/2562 BE 14:48

ฟ�สิกส�r

page_Lecture1-76.indd 6 26/3/2562 BE 14:48

บทที่

1

7

เนืéอหำในบทนีéเปšนเนืéอหำพืéน°ำนที่ต้องใช้ในบทถัดæไปโดยเนืéอหำหลักประกอบไปด้วย

หน่วย°ำนค�ำน�ำหน้ำหน่วย(อยำกเทพให้ท่อง)กำรแปลงหน่วย(ใช้บ่อยมำกæในตอนที่

โจทย์ให้หน่วยมำแตกต่ำงกับเงื่อนไขกำรใช้สÙตรเช่นควำมเร็วหน่วยคือm/sแต่โจทย์ให้

km/hr)กำรรวมเวกเตอร์ใน2มิติ(เรือ่งทีเ่กีย่วกบักำรรวมแรงหรอืกำรเคลือ่นทีใ่น2มติิ

จะใช้ควำมรÙ้ในส่วนนีéเยอะมำกæ)และกำรแตกแรงเข้ำแกนxและแกนy

หน่วยหลักของหน่วยกำรวัดปริมำ³ทำงฟิสิกส์(หน่วยSI)มีอยÙ่7หน่วยดังตำรำง

1 หน�วยฐาน

ระวัง! จดุนีé¼ิดกนัเยอะอุ³หภÙมิเปšนเคลวินไม่ใช่องÈำเซลเซยีส

ปริมำ³ หน่วย สัÞลักɳ์

ควำมยำว เมตร m

มวล กิโลกรัม kg

เวลำ วินำที s

กระแสไฟฟ้ำ แอมแปร์ A

อุ³หภÙมิ เคลวิน K

ปริมำ³สำร โมล mol

ควำมเข้มของกำรส่องสว่ำง แคนเดลำ cd

บทที่ 1 บทนํา

page_Lecture1-76.indd 7 26/3/2562 BE 14:48

8

สิ่งที่ใช้เขียนหน้ำหน่วยเพื่อใช้แทนตัวพหุคÙ³พÙดง่ำยæคือท�ำให้รÙ้คร่ำวæว่ำใหÞ่หรือเล็ก

มำกเพียงใดอย่ำงน้อยที่เปšนตัวสีแดงต้องรÙ้ตัวพหุคÙ³เพรำะใช้บ่อยมำกæ

2 คํานําหน�าหน�วย

ค�ำน�ำหน้ำหน่วย สัÞลักɳ์ ตัวพหุคÙ³

เอกซะ E 1018

เพตะ P 1015

เทระ T 1012

จิกะ G 109

เมกะ M 106

กิโล k 103

เฮกโต h 102

เดคำ da 101

เดซิ d 10-1

เซนติ c 10-2

มิลลิ m 10-3

ไมโคร µ 10-6

นำโน n 10-9

พิโค p 10-12

เฟมโต f 10-15

อัตโต a 10-18

page_Lecture1-76.indd 8 26/3/2562 BE 14:48

บทที่

1

9

ข้อสังเกต! ค�ำน�ำหน้ำตัéงแต่เมกะขÖéนไปจะใช้อักÉร

ตัวพิมพ์ใหÞ่ทัéงหมดจ�ำว่ำ“เมกะบำงนำใหÞ่มำก”

หัวใจส�ำคัÞต้องรÙ้3สิ่งคือ

1.โจทย์ให้อะไรมำ

2.โจทย์ถำมหำหน่วยอะไร

3.หน่วยนัéนแทนพหุคÙ³อะไร

3 การแปลงหน�วย

Ex: ระยะทำงจำกโลกถÖงดวงจันทร์384,400กิโลเมตรต้องกำรทรำบว่ำมีค่ำ

เท่ำกับกี่ไมโครเมตร

วิ¸ีท�ำ

ขัéนที่1 ใส่สิ่งที่โจทย์ให้มำและสิ่งที่โจทย์ต้องกำร

ขัéนที่2ก�ำจัดหน่วยที่ไม่ต้องกำรออกโดยอำÈัยหน่วยแทนพหุคÙ³

page_Lecture1-76.indd 9 26/3/2562 BE 14:48

10

ขัéนที่3 ก�ำจัดหน่วยที่ไม่ต้องกำรออกโดยอำÈัยหน่วยแทนพหุคÙ³

ขัéนที่4ค�ำนว³เลข

384,400ĭ1,000ĭ106=3.844ĭ1014 µm

ตอบ 3.844ĭ1014ไมโครเมตร

- ปริมำ³ทำงฟิสิกส์มี2ชนิด

1.ปริมำ³สเกลำร์เปšนปริมำ³ที่มีแต่ขนำดกำรรวมปริมำ³ชนิดนีéใช้กำรบวกเลข¸รรมดำ

2.ปริมำ³เวกเตอร์เปšนปริมำ³ที่มีทัéงขนำดและทิÈทำงกำรรวมปริมำ³ชนิดนีéจÖงต้อง

รวมทัéงขนำดและทิÈทำง

- วิ¸ีกำรรวมเวกเตอร์มีดังนีé

- หำกทิÈเดียวกันให้น�ำขนำดบวกกันเวกเตอร์ลัพ¸์จะมีทิÈเดิมเช่น

4 การรวมเวกเตอร�

4.1กำรรวมเวกเตอร์ใน1มิติ(เวกเตอร์อยÙ่บนแนวรำบทัéงหมดหรือแนวดิ่งทัéงหมด)

page_Lecture1-76.indd 10 26/3/2562 BE 14:49

บทที่

1

11

- หำกทิÈตรงข้ำมกัน ให้น�ำขนำดลบกนั เวกเตอร์ลัพ¸์จะมีทิÈเหมือนเวกเตอร์ท่ีมีขนำด

มำกกว่ำเช่น

- ใช้กำรรวมเวกเตอร์แบบหัวต่อหำงโดยเรำจะได้ทิÈทำงคร่ำวæซÖ่งทิÈทำงที่ชัดเจน

สำมำรถหำได้จำกสÙตรกำรหำมุมเพื่อจะได้ทรำบว่ำเวกเตอร์ลัพ¸์ท�ำมุมกี่องÈำกับแนวรำบ

- ขนำดของเวกเตอร์ลัพ¸์สำมำรถหำจำกสÙตรดังนีé

โดยR คือเวกเตอร์ลัพ¸์

P คือเวกเตอร์ย่อย

Qคือเวกเตอร์ย่อย

โดยθ คือมุมที่เวกเตอร์ลัพ¸์กระท�ำกับแนวรำบ P คือเวกเตอร์ย่อย

Qคือเวกเตอร์ย่อย

4.2กำรรวมเวกเตอร์ใน2มิติที่ตัéง©ำกกัน

สÙตรหำขนำดR=(P2+Q2)

สÙตรหำมุม tanθ= QP

page_Lecture1-76.indd 11 26/3/2562 BE 14:49

12

วิ¸ีท�ำ

หำขนำดจำกสÙตร R = (P2+Q2)

แทนค่ำ R = 32+42

= 9+16

= 25

= 5หน่วย

หำทิÈทำงจำกสÙตรtanθ = QP

แทนค่ำ tanθ =43

θ =53o

ตอบ แรงลัพ¸์มีขนำด5หน่วยและท�ำมุม53องÈำกบัแนวรำบ

ส�ำหรับคนที่ไม่ทรำบว่ำมุมใดเท่ำกับเท่ำใด ไม่ต้องตกใจ สำมำรถ

จดจ�ำมุมเหล่ำนีéได้ง่ำยæตำมหลักกำรในหัวข้อถัดไป

Ex: จงหำขนำดและทิÈทำงจำกกำรรวมเวกเตอร์ย่อยขนำด3หน่วยในแนวรำบ

และเวกเตอร์ย่อยขนำด4หน่วยในแนวดิ่ง(ก�ำหนดให้tan53o=)43

page_Lecture1-76.indd 12 26/3/2562 BE 14:49

บทที่

1

13

4.2.1สำมเหลี่ยมมุม©ำกที่ใช้บ่อย

คือสำมเหล่ียม3,4,5และสำมเหล่ียม5,12,13หำกจ�ำสำมเหล่ียมเหล่ำนีéได้

จะท�ำให้เรำสำมำรถรวมเวกเตอร์ใน 2 มิติ ได้เร็วขÖéน ไม่ต้องเสียเวลำเข้ำสÙตร

ท่องไปเลยว่ำ345กบั51213

4.2.2ค่ำตรีโก³ของมุมที่ใช้บ่อย

- คือค่ำตรีโก³ของสำมเหลี่ยมมุม©ำกมุม30o,37o,45o,53oและ60o

- เม่ือเรำจ�ำสำมเหล่ียมท่ีใช้บ่อยได้เรำจะสำมำรถจ�ำค่ำตรโีก³ของมุมท่ีใช้บ่อยได้ง่ำยขÖéนเช่น

sin30o= 12 sin45o= 1

2 sin60o= 3

2

sin37o= 35 sin53o= 4

5

page_Lecture1-76.indd 13 26/3/2562 BE 14:49

14

4.3กำรรวมเวกเตอร์ใน2มิติที่ไม่ได้ตัéง©ำกกัน

โดย R คือเวกเตอร์ลัพ¸์

P คือเวกเตอร์ย่อย

Q คือเวกเตอร์ย่อย

θ คือมุมระหว่ำงเวกเตอร์ย่อย

โดย P คือเวกเตอร์ย่อย

Q คือเวกเตอร์ย่อย

θ คือมุมระหว่ำงเวกเตอร์ย่อย

αคือมุมที่เวกเตอร์ลัพ¸์กระท�ำกับแนวรำบ

สÙตรหำขนำดR=P2+Q2+2PQcosθ

ข้อสังเกต! ถ้ำเวกเตอร์ย่อยไม่ได้ตัéง©ำกกันจะมี2PQcosθ งอกออกมำ

สÙตรหำมุมtanα = Qsinθ P+Qcosθ

page_Lecture1-76.indd 14 26/3/2562 BE 14:49

บทที่

1

15

สÙตรกำรแตกแรงเข้ำแกนxFx=Fcosθ

สÙตรกำรแตกแรงเข้ำแกนyFy=Fsinθ

5 การแตกแรงเข�าแกน x และแกน y

โดย F คือแรงที่เรำต้องกำรแตกเข้ำแกนxและแกนyมีหน่วยเปšนนิวตัน(N)

Fxคือแรงที่แตกเข้ำแกนxมีหน่วยเปšนนิวตัน(N)

Fyคือแรงที่แตกเข้ำแกนyมีหน่วยเปšนนิวตัน(N)

θ คือมุมระหว่ำงแรงFกับแกนx

จ�ำง่ำยæทับมุมใช้cosหนีมุมใช้sin

Ex: แรงขนำด10นิวตันท�ำมุม30องÈำกับแกนxจงหำค่ำของแรงนีé

ในแนวแกนxและแนวแกนy

page_Lecture1-76.indd 15 26/3/2562 BE 14:49

16

วิ¸ีท�ำ

หำกำรแตกแรงเข้ำแกนxจำกสÙตร Fx=Fcosθ

แทนค่ำ Fx=10cos30o

=(10) 32

=5 3N

หำกำรแตกแรงเข้ำแกนyจำกสÙตร Fy=Fsinθ

แทนค่ำ Fy=10sin30o

=(10) 12

=5N

ตอบ แรงแนวแกนxเท่ำกับ5 3 นิวตันและแรงแนวแกนy

เท่ำกับ5นิวตัน

page_Lecture1-76.indd 16 26/3/2562 BE 14:49