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

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

ช่วยกันนะครับ 
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
ไม่ถูกปิดเสียก่อน

ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 1 คน และ ผู้เยี่ยมชม 475 คน กำลังออนไลน์

รายชื่อสมาชิกที่ออนไลน์

  • Ratcha_kp