ฟิสิกส์

คลื่นกลคือคลื่นที่เกิดจากการกระจัดต้องใช้ตัวกลางในการเคลื่อนที่ เช่น คลื่นที่เกิดขึ้นบนผิวน้ำ และคลื่นที่เกิดจากสปริง เป็นต้น คลื่นกลแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ คลื่นตามขวาง (Transverse Waves) และคลื่นตามยาว (Longitudinal Waves)ประเภทของคลื่นกลคลื่นตามขวาง คือ คลื่นที่เคลื่อนที่เป็นแนวตั้งฉากกับทิศทางแพร่กระจาย เช่น คลื่นที่เกิดขึ้นบนผิวน้ำคลื่นตามยาว คือ คลื่นที่เคลื่อนที่เป็นแนวนอนกับทิศทางแพร่กระจาย เช่น คลื่นเสียงองค์ประกอบของคลื่นกลความถี่ คือ จำนวนครั้งที่คลื่นเข้าถึงจุดเดียวกันในหนึ่งหน่วยเวลา วัดหน่วยเป็นเฮิรตซ์ (Hz)คาบ คือ ระยะห่างระหว่างจุดสูงสุดหรือจุดต่ำสุดของคลื่นต่อกัน วัดหน่วยเป็นเมตร (m)ความเร็วคลื่น คือ ความเร็วการเคลื่อนที่ของคลื่น วัดหน่วยเป็นเมตร/วินาที (m/s)ความสูงคลื่น คือ ความสูงของคลื่นจากเส้นผ่านศูนย์กลางถึงจุดสูงสุดหรือจุดต่ำสุด วัดหน่วยเป็นเมตร (m)ระยะเวลาการเกิดคาบ คือ เวลาที่ใช้ในการสร้างคลื่นครบหนึ่งคาบ วัดหน่วยเป็นวินาที (s)สมบัติของคลื่นกลการสะท้อน คือ การที่คลื่นพบกับสิ่งกีดขวาง คลื่นจะสะท้อนกลับการหักมุม คือ เมื่อคลื่นเข้าสู่สื่อที่มีความหนาแน่นต่างกัน ความเร็วคลื่นจะเปลี่ยนแปลง ทำให้เกิดการหักมุมการแทรกสอด เมื่อคลื่นสองลูกหรือมากกว่ามาพบกัน คลื่นจะมีปฏิกิริยากันและสร้างคลื่นใหม่การเลี้ยวเบนของคลื่น คือ เมื่อคลื่นผ่านกระทบกับวัตถุที่มีขนาดใกล้เคียงกับคาบ คลื่นจะแพร่กระจายออกไปในทิศทางต่าง ๆตัวอย่างโจทย์คลื่นกลข้อที่ 1: คลื่นแสงมีความถี่ 5.0 x 10^14 Hz และความเร็วในสื่อเป็น 3.0 x 10^8 m/s อยากทราบว่าคาบของคลื่นนี้มีค่าเท่าไหร่?ก. 1.0 x 10^-6 m ข. 6.0 x 10^-7 m ค. 6.0 x 10^-6 m ง. 1.0 x 10^-7 mข้อที่ 2: คลื่นเสียงในอากาศมีความเร็ว 340 m/s และคาบคลื่น 1.7 m ความถี่ของคลื่นเสียงนี้มีค่าเท่าใด?ก. 200 Hz ข. 150 Hz ค. 100 Hz ง. 50 Hzเฉลยโจทย์คลื่นกลข้อที่ 1: ตอบ ข. 6.0 x 10^-7 mข้อที่ 2: ตอบ ก. 200 Hzหากอยากเรียนรู้เพิ่มเติมหรืออยากรู้เทคนิควิธีคิดแบบไม่ต้องท่องจำเกี่ยวกับวิชา ฟิสิกส์ สามารถปรึกษาหรือเรียนกับติวเตอร์บนเฟโลวีได้ที่ > ติวเตอร์ ฟิสิกส์

รวมโจทย์ และเฉลย ฟิสิกส์ ม.5 แบ่งเป็นเรื่องการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายคลื่นแสงเชิงคลื่นแสงเชิงรังสีเสียงไฟฟ้าสถิตไฟฟ้ากระแสรวมเนื้อหา และสูตรฟิสิกส์ ม.5 แบ่งเป็นเรื่องการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายคลื่นแสงเชิงคลื่นแสงเชิงรังสีเสียงไฟฟ้าสถิตไฟฟ้ากระแสดาวน์โหลดเนื้อหาเรียน ฟิสิกส์ ม.5 แบ่งเป็นเทอมเทอม1การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายคลื่นแสงเชิงคลื่นแสงเชิงรังสีเทอม2เสียงไฟฟ้าสถิตไฟฟ้ากระแส

การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย (Simple Harmonic Motion : SHM)เป็นการเคลื่อนที่ซ้ำบนเส้นทางเดิมหรือเราเรียกว่าแนวคงที่, แนวสมดุลและจุดสมดุล ถ้าจะพูดให้เห็นภาพ ให้ลองจิตนาการถึงการแกว่งของลูกตุ้มที่ติดอยู่กับเชือกจะสังเกตได้ว่าลูกตุ้มจะแกว่งกลับไปกลับมาบนเส้นทางเดิมหรืออุปกรณ์ดนตรีพวกเครื่องสาย ดูตัวอย่างเพิ่มเติมได้จากภาพข้างล่างสิ่งที่เราต้องการจะหาจาก SHM คือปริมาณเหล่านี้ความถี่ (f) คือ จำนวนรอบในการเคลื่อนที่ใน 1 วินาที มีหน่วยเป็นเฮิรตซ์ (Hz)คาบ (T) คือ เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ต่อ 1 รอบ มีหน่วยเป็นวินาที (s)แอมพลิจูด (A) คือ ระยะที่วัตถุเคลื่อนที่จากจุดสมดุลไปได้ไกลที่สุดของปลายทั้ง 2 ด้าน มีหน่วยเป็นเมตร (m)การกระจัด(x⃗\vec{x}x) คือ ระยะที่วัตถุเคลื่อนที่ไปได้ไกลที่สุดจากจุดสมดุล*ข้อควรระวัง!! คาบ T และ แอมพลิจูด A เป็นปริมาณคงที่ทำความเข้าใจเพิ่มเติมจากในตำแหน่งที่วัตถุไปได้ไกลสุดเราเรียกว่าแอมมพลิจูด(A)ที่ตำแหน่งสมุดุลการกระจัด = 0การที่สปริงยืดหรือดจะต้องมีขนาดของแรง(F) เข้ามาเกี่ยวข้องกระกระจัด = 0, ขนาดของแรง = 0 และ การกระจัด = max, ขนาดของแรง = maxต่อมาแล้วความเร่ง(a) หาจากไหน ความเร่งมาจากแรงยิ่งแรงมากความเร่งก็ยิ่งมากขนาดของแรง = 0, ความเร่ง = 0 และ ขนาดของแรง = max, ความเร่ง = 0 ความเร็ว(v)จะมากสุดตอนเมื่ออยู่ที่จุดสมดุล ให้ลองจิตนการภาพง่ายๆ เวลาสปริงถูกยืดออกจนสุดวัตถุจะใช้เวลากลับตัวเพื่อคืนสู่จุดสมดุลทำให้ความเร็วเป็น 0การเคลื่อนที่จะมีอยู่ 2 ทิศทางซึ่งเราเรียกว่า ทิศพุ่งออกจากแนวสมดุล และทิศพุ่งเข้าสู่จุดสมดุลแล้วทิศของความเร็ว(v) หล่ะ? ความเร็วเราไม่สามารถบอกทิศได้ จากภาพข้างล่างในตำแหน่งที่วัตถุอยู่เราไม่สามารถบอกได้ว่าวัตถุจะเคลื่อนที่ไปทางไหนสรุปสำหรับ Part 1 จะได้ดังตารางนี้

ความเร็วv⃗=s⃗t\vec{v}=\frac{\vec{s}}{t}v=ts​การเคลื่อนที่แนวราบ กรณีไม่มีระยะกระจัด (s)⃗\vec{\left(s\right)}(s)​v⃗=u⃗+a⃗t\vec{v}=\vec{u}+\vec{a}tv=u+atการเคลื่อนที่แบบวงกลม กรณีไม่มีเวลา(t)\left(t\right)(t)∣v⃗∣2=∣u⃗∣2+2a⃗⋅s⃗\left|\vec{v}\right|^2=\left|\vec{u}\right|^2+2\vec{a}\cdot\vec{s}∣v∣2=∣u∣2+2a⋅sอัตราเร็วเฉลี่ยvav=stotalttotalv_{av}=\frac{s_{total}}{t_{total}}vav​=ttotal​stotal​​ความเร่งคงที่a⃗=v⃗t=v⃗−u⃗t\vec{a}=\frac{\vec{v}}{t}=\frac{\vec{v}-\vec{u}}{t}a=tv​=tv−u​การเคลื่อนที่แนวราบ กรณีไม่มีความเร็วปลาย (v⃗)\left(\vec{v}\right)(v)s⃗=u⃗t+12a⃗t2\vec{s}=\vec{u}t+\frac{1}{2}\vec{a}t^2s=ut+21​at2การเคลื่อนที่แนวราบ กรณีไม่มีความเร่ง (a⃗)\left(\vec{a}\right)(a)s⃗=(u⃗+v⃗2)t\vec{s}=\left(\frac{\vec{u}+\vec{v}}{2}\right)ts=(2u+v​)tการเคลื่อนที่แนวราบ กรณีไม่มีความเร็วต้น (u⃗)\left(\vec{u}\right)(u)s⃗=v⃗t−12a⃗t2\vec{s}=\vec{v}t-\frac{1}{2}\vec{a}t^2s=vt−21​at2การเคลื่อนที่บนแกน xsx⃗=ux⃗t\vec{s_x}=\vec{u_x}tsx​​=ux​​tการเคลื่อนที่บนแกน y กรณีไม่มีระยะกระจัด (s⃗)\left(\vec{s}\right)(s)vy⃗=uy⃗+ay⃗t\vec{v_y}=\vec{u_y}+\vec{a_y}tvy​​=uy​​+ay​​tการเคลื่อนที่บนแกน y กรณีไม่มีเวลา(t)∣vy⃗∣2=∣uy⃗∣2+2ay⃗⋅sy⃗\left|\vec{v_y}\right|^2=\left|\vec{u_y}\right|^2+2\vec{a_y}\cdot\vec{s_y}∣vy​​∣2=∣uy​​∣2+2ay​​⋅sy​​การเคลื่อนที่บนแกน y กรณีไม่มีความเร็วปลาย (v⃗)\left(\vec{v}\right)(v)sy⃗=uy⃗t+12ay⃗t2\vec{s_y}=\vec{u_y}t+\frac{1}{2}\vec{a_y}t^2sy​​=uy​​t+21​ay​​t2การเคลื่อนที่บนแกน y กรณีไม่มีความเร่ง (a⃗)\left(\vec{a}\right)(a)sy⃗=(uy+vy⃗⃗2)t\vec{s_y}=\left(\frac{\vec{u_y+\vec{v_y}}}{2}\right)tsy​​=(2uy​+vy​​​​)tการเคลื่อนที่บนแกน y กรณีไม่มีความเร็วต้น (u⃗)\left(\vec{u}\right)(u)sy⃗=vy⃗t−12ay⃗t2\vec{s_y}=\vec{v_y}t-\frac{1}{2}\vec{a_y}t^2sy​​=vy​​t−21​ay​​t2การกระจัดสูงสุดในแนวราบsxmax⁡=u2sin⁡2Θgs_{x\max}=\frac{u^2\sin2\Theta}{g}sxmax​=gu2sin2Θ​มุมที่ทำให้เกิดระยะสูงสุดsymax⁡sxmax⁡=tan⁡θ4\frac{s_{y\max}}{s_{x\max}}=\frac{\tan\theta}{4}sxmax​symax​​=4tanθ​เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ (วินาที/รอบ)T=1fT=\frac{1}{f}T=f1​เปลี่ยนปริมาณเชิงเส้นเป็นเชิงมุมv=ωRv=\omega Rv=ωRอัตราเร็วเชิงมุมω=2πT=2πf\omega=\frac{2\pi}{T}=2\pi fω=T2π​=2πfความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลางac=v2R=ω2Ra_c=\frac{v^2}{R}=\omega^2Rac​=Rv2​=ω2Rแรงเข้าสู่ศูนย์กลางFc=mv2R=mω2RF_c=\frac{mv^2}{R}=m\omega^2RFc​=Rmv2​=mω2Rอัตราเร็วเชิงเส้นv=2πRT=2πRfv=\frac{2\pi R}{T}=2\pi Rfv=T2πR​=2πRfน้องๆ อย่าลืมฝึกทำโจทย์กันเยอะๆ ด้วยน้า เพื่อจะได้ชินกับโจทย์ และจะช่วยให้จำสูตรได้เร็วขึ้นด้วย.ถ้าลองทำโจทย์แล้วยังงงกับวิธีใช้สูตร ไม่รู้จะประยุกต์ยังไง สามารถปรึกษาพี่ๆ ติวเตอร์บนแอป fellowie ได้.ตอนนี้มีโปรโมชั่นแบบไฟลุก จากปกติ 250 บาท เหลือเพียง 200 บาท ต่อชั่วโมง[ก่อน 31 มี.ค. นี้เท่านั้น].*ชั่วโมงการเรียนขึ้นอยู่กับพื้นฐานของแต่ละคน สามารถทักเข้ามาให้เราช่วยวางแผนการเรียนได้ฟรี.อ่านรายละเอียดและลงทะเบียนเรียนที่ https://links.fellowie.com/8QCv

.ค้นหาเป้าหมายในการเรียน และเตรียมความพร้อมสู่มหาลัยในฝันfellowie แอปเรียนพิเศษที่รวมเอาติวเตอร์จากมหาลัยทั่วประเทศมาไว้ในที่เดียว.เริ่มต้นวางแผนก่อนเรียนฟรีที่แอป fellowieiOS: https://fellowie.com/tutoring/blog/6400220c8c62a0960d58d230Android: https://fellowie.com/tutoring/blog/63febc6d8c62a0960d58d160