ปริมาณและหน่วยทางฟิสิกส์

1. ความหมายของวิทยาศาสตร์ 

                วิทยาศาสตร์  (Science)  หมายถึง  การศึกษาหาความจริงเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติรอบๆ ตัวเรา ทั้งที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต  อย่างมีขั้นตอนและระเบียบแบบแผน วิทยาศาสตร์แบ่งออกได้ดังนี้

                 1.  วิทยาศาสตร์บริสุทธิ์  (Pure  Science)  หรือ วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ (Natural  Science) เป็นการศึกษาหาความจริงใหม่ๆ เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ  เพื่อนำไปสู่กฎเกณฑ์และทฤษฎีต่างๆ ทางวิทยาศาสตร์ เช่น กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน  กฎของโอห์ม  ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์  ทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์  เป็นต้น  วิทยาศาสตร์บริสุทธิ์แบ่งออกเป็น 2 สาขาคือ                          .  วิทยาศาสตร์กายภาพ (Physical Science)  ศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับสิ่งไม่มีชีวิต  เช่น  ฟิสิกส์  เคมี  ดาราศาสตร์  ธรณีวิทยา  เป็นต้น                          .   วิทยาศาสตร์ชีวภาพ  (Biological Science) ศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต  เช่น พฤกษศาสตร์  สัตวศาสตร์  เป็นต้น                   2.   วิทยาศาสตร์ประยุกต์ (Applied Science) เป็นการนำความรู้จากกฎเกณฑ์หรือทฤษฎีของวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ มาประยุกต์เป็นหลักการทางเทคโนโลยี  เพื่อนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์แก่สังคม เช่น วิศวกรรมศาสตร์  แพทยศาสตร์  สถาปัตยกรรมศาสตร์  เป็นต้น2.   การค้นคว้าหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์                   การค้นคว้าหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์   ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นการค้นคว้าหาความจริงจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ  ซึ่งสามารถทำได้ 3 แนวทางคือ1.        จากการสังเกตปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ2.        จากการทดลองในห้องปฏิบัติการ

จากการสร้างแบบจำลอง (Model)  ทางความคิด

3.   ฟิสิกส์

                   เป็นวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่ง ศึกษาธรรมชาติของสิ่งไม่มีชีวิต ซึ่งได้แก่ การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นรอบตัวเรา การค้นคว้าหาความรู้ทางฟิสิกส์ทำได้โดยการสังเกต การทดลอง และการเก็บข้อมูลมาวิเคราะห์เพื่อสรุปผลเป็นทฤษฎี หลักหรือกฎ ความรู้เหล่านี้ สามารถนำไปใช้อธิบายปรากฏการณ์ธรรมชาติ หรือทำนายสิ่งที่อาจเกิดขึ้นในอนาคตและความรู้นี้สามารถนำไปใช้เป็นพื้นฐานในการแสวงหาความรู้ใหม่เพิ่มเติม และพัฒนาคุณภาพชีวิตของมนุษย์

                   ความสำคัญของการศึกษาทางด้านฟิสิกส์ คือข้อมูลที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงกฎและทฤษฎีที่มีอยู่เดิม ข้อมูลที่ได้นี้แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

                ข้อมูลเชิงคุณภาพ (Qualitative Data) เป็นข้อมูลที่ไม่เป็นตัวเลข ได้จากการสังเกตตามขอบเขตของการรับรู้ เช่น รูปร่าง ลักษณะ กลิ่น สี รส เป็นต้น

ข้อมูลเชิงปริมาณ (Quantitative Data) เป็นข้อมูลที่เป็นตัวเลข ได้จากการวัดปริมาณต่างๆโดยใช้เครื่องมือวัดและวิธีการวัดที่ถูกต้อง เช่น มวล ความยาว เวลา อุณหภูมิ  เป็นต้น

4.   เทคโนโลยี

                   เป็นวิทยาการที่เกี่ยวข้องกับศิลปะ ในการสร้าง การผลิต หรือการใช้อุปกรณ์ เพื่อก่อให้เกิดประโยชน์กับมนุษย์โดยตรง

5.   ปริมาณกายภาพ                   ปริมาณกายภาพ  ( Physical  Quantity )  เป็นปริมาณทางฟิสิกส์ที่ได้จากข้อมูลเชิงปริมาณ เช่น  มวล  แรง  ความยาว  เวลา  อุณหภูมิ  เป็นต้น  ปริมาณกายภาพแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

                1.  ปริมาณฐาน  ( Base  Unit )  เป็นปริมาณหลักของระบบหน่วยระหว่างชาติ  มี 7 ปริมาณ ดังนี้

ปริมาณฐาน

ชื่อหน่วย สัญลักษณ์
ความยาว เมตร m
มวล กิโลกรัม kg
เวลา วินาที s
กระแสไฟฟ้า แอมแปร์ A
อุณหภูมิ,อุณหพลวัต เคลวิน K
ปริมาณสาร โมล mol
ความเข้มของการส่องสว่าง แคนเดลา cd

2.  ปริมาณอนุพัทธ์ (Derived Unit) เป็นปริมาณที่ได้จากปริมาณฐานตั้งแต่ 2 ปริมาณขึ้นไปมาสัมพันธ์กัน ดังตัวอย่างต่อไปนี้

ปริมาณอนุพัทธ์

ชื่อหน่วย สัญลักษณ์ เทียบเป็นหน่วยฐานและอนุพัทธ์อื่น
ความเร็ว เมตรต่อวินาที m/s, 1 m / s  = 
ความเร่ง เมตรต่อวินาที2 m /s2 1 m / s2 =  
แรง นิวตัน N 1 N = 1 kg. m /s2 
งาน,พลังงาน จูล J 1 J  =  1 N.m
กำลัง วัตต์ W 1 W  =  1 J /s
ความดัน พาสคาล Pa 1 Pa  =  1  N / m2 
ความถี่ เฮิรตซ์ Hz 1 Hz  =  1 s – 1 

6.   ระบบหน่วยระหว่างชาติ                   ในสมัยก่อนหน่วยที่ใช้สำหรับวัดปริมาณต่างๆ  มีหลายระบบ  เช่น  ระบบอังกฤษ  ระบบเมตริกและระบบของไทย ทำให้ไม่เป็นมาตรฐานเดียวกัน  ดังนั้นปัจจุบันหลายๆประเทศ  รวมทั้งประเทศไทยด้วยได้ใช้หน่วยสากลที่เรียกว่า ระบบหน่วยระหว่างชาติ  (The International System of Unit) เรียกย่อว่า ระบบเอสไอ (SI Units) ซึ่งประกอบด้วยหน่วยฐาน และหน่วยอนุพัทธ์ ดังนี้

                1.  หน่วยฐาน (Base Unit ) เป็นปริมาณหลักของระบบหน่วยระหว่างชาติ  มี 7 ปริมาณ ดังนี้

ปริมาณฐาน

ชื่อหน่วย สัญลักษณ์
ความยาว เมตร m
มวล กิโลกรัม kg
เวลา วินาที s
กระแสไฟฟ้า แอมแปร์ A
อุณหภูมิ,อุณหพลวัต เคลวิน K
ปริมาณสาร โมล mol
ความเข้มของการส่องสว่าง แคนเดลา cd

2.  หน่วยอนุพัทธ์  (Derived  Unit)  เป็นปริมาณที่ได้จากปริมาณฐานตั้งแต่ 2 ปริมาณขึ้นไปมาสัมพันธ์กัน  ดังตัวอย่างต่อไปนี้

ปริมาณอนุพัทธ์

ชื่อหน่วย สัญลักษณ์ เทียบเป็นหน่วยฐานและอนุพัทธ์อื่น
ความเร็ว เมตรต่อวินาที m/s 1 m / s  = 
ความเร่ง เมตรต่อวินาที2 m /s2 1 m / s2 =  
แรง นิวตัน N 1 N  =  1 kg. m /s2 
งาน  พลังงาน จูล J 1 J  =  1 N.m
กำลัง วัตต์ W 1 W  =  1 J /s
ความดัน พาสคาล Pa 1 Pa  =  1  N / m2 
ความถี่ เฮิรตซ์ Hz 1 Hz  =  1 s – 1 

7.  การบันทึกปริมาณที่มีค่ามากหรือน้อย                   ผลที่ได้จากการวัดปริมาณทางวิทยาศาสตร์  บางครั้งมีค่ามากกว่าหรือน้อยกว่า 1 มากๆ ทำให้เกิดความยุ่งยากในการนำไปใช้งาน ดังนั้น การบันทึกปริมาณดังกล่าว เพื่อให้เกิดความสะดวกในการนำไปใช้สามารถทำได้ 2 วิธี  คือ

  0.000 x10 ± n

จำนวนเต็ม 1 ตำแหน่ง

เท่ากับจำนวนตัวเลขหลังจุดหรือตัวเลขระหว่างจุด

                7.1 เขียนให้อยู่ในรูปของจำนวนเต็มหนึ่งตำแหน่ง   ตามด้วยเลขทศนิยม แล้วคูณด้วยเลขสิบยกกำลังบวกหรือลบ ดังนี้ตัวอย่าง    จงเขียนปริมาณต่อไปนี้ในรูปเลขยกกำลัง                   .   360,000,000  เมตร                                 .    6,539,000   กิโลเมตร

                   .   0.00048   กิโลกรัม                                  .    0.00127  วินาที

วิธีทำ         .   360,000,000  เมตร                 =             360,000,000                                                                                =             3.6x108   เมตร                   .    6,539,000   กิโลเมตร            =             6,539,000                                                                                   =             6.5x106    กิโลเมตร                                                                                =             6.5 x 109   เมตร                   .   0.00048   กิโลกรัม                  =             0.00048                                                                                =             4.8x10 – 4  กิโลกรัม                   .    0.00127 วินาที                         =             0.00127                                                                                =             1.27x10- 5   วินาที                         7.2  เขียนโดยใช้คำ อุปสรรค” ( Prefix)

                                คำอุปสรรค  คือ คำที่ใช้เติมหน้าหน่วย SI   เพื่อทำให้หน่วย SI ใหญ่ขึ้นหรือเล็กลง ดังแสดงในตาราง

คำอุปสรรค

สัญลักษณ์ ตัวพหุคูณ

คำอุปสรรค

สัญลักษณ์ ตัวพหุคูณ
เทอรา T 10 12 พิโค  P 10 -12
จิกะ G 10 9 นาโน  n 10 - 9
เมกะ M 10 6 ไมโคร m 10 – 6
กิโล  k 10 3 มิลลิ  m 10 – 3
เฮกโต  h 10 2 เซนติ  c 10 – 2
เดคา  da 10 เดซิ d 10 - 1

ตัวอย่าง    จงเขียนปริมาณต่อไปนี้  โดยใช้คำอุปสรรค                   .  ความยาว  12  กิโลเมตร   ให้มีหน่วยเป็น  เมตร                   .  มวล  0.00035  เมกะกรัม  ให้มีหน่วยเป็น   มิลลิกรัมวิธีทำ        

                   .  เปลี่ยน   กิโล  ® เมตร

. เปลี่ยน   เมกะ  ® กิโล  ® กรัม ® มิลลิ
                   =   12 x 10 3                      =  0.00035 x 10 3 x 10 3  x 10 3
                   =   1.2 x 10 4  เมตร                    =  0.00035 x 10 9
                     =  ( 3.5 x 10 – 4 ) x 10 9
                     =  3.5 x 10 5   มิลลิกรัม

 

สร้างโดย: 
choochat

มหาวิทยาลัยศรีปทุม ผู้ใหญ่ใจดี
 
 

 ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

ช่วยกันนะครับ 
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
ไม่ถูกปิดเสียก่อน

ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

ด่วน...... ขณะนี้
พระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2558 
มีผลบังคับใช้แล้ว 
ขอให้นักเรียนและคุณครูที่ใช้งาน
เว็บ thaigoodview ในการส่งการบ้าน
ระมัดระวังการละเมิดลิขสิทธิ์ด้วย
อ่านรายละเอียดที่นี่ครับ

 

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 0 คน และ ผู้เยี่ยมชม 37 คน กำลังออนไลน์