ปริมาณฟิสิกส์

 

ปริมาณทางฟิสิกส์

 

ปริมาณทางฟิสิกส์แบ่ง ได้เป็น 2 ประเภท คือ

1.ปริมาณสเกลาร์(scalar quantities) คือ ปริมาณที่บอกแต่ขนาดอย่างเดียวก็ได้ความหมายสมบรูณ์ไม่ต้องบอกทิศทาง เช่น ระยะทาง มวลเวลา ปริมาตรความหนาแน่น งาน พลังงาน  ฯลฯ

การหาผลลัพธ์ของปริมาณสเกลาร์  ก็อาศัยหลักการทางพีชคณิต คือ วิธีการ  บวก  ลบ  คูณ  หาร

ตัวอย่าง นายแดงมวล 60กิโลกรัม นายขาวมวล 80 กิโลกรัมและนายดา มวล40 กิโลกรัม จงหาว่ามวลรวมของคนทั้งสามมีค่าเท่าไร

วิธีทำ   มวลรวม = มวลนายแดง + มวลนายขาว+ มวลนายดำ

 = 60 + 80 + 40 = 180 กิโลกรัม

ตอบ มวลรวม 180 กิโลกรัม

2. ปริมาณเวกเตอร์ (Vector  quantities) คือ ปริมาณที่ต้องบอกทั้งขนาดและทิศทางจึงจะได้ความหมายสมบรูณ์เช่น การกระจัด  ความเร่งความเร็วแรง โมเมนตัม  ฯลฯ

การหาเวกเตอร์ลัพธ์ แบ่งออกเป็น 2 วิธี

1. โดยการวาดรูป แยกเป็น 2 กรณี

1.1.กรณีเวกเตอร์อยู่ในแนวเดียวกัน มี 2 ลักษณะคือ เวกเตอร์ไปทางเดียวกันและสวนทางกัน

ตัวอย่าง  เด็กชายบี้เดินทางจากเมือง A ไปเมือง B ซึ่งอยู่ทางทิศตะวันออกของเมือง A เป็นระยะทาง 40 กิโลเมตรจากนั้น เดินไปเมือง C ซึ่งอยู่ทางทิศตะวันออกของเมือง B อีก 30 กิโลเมตรจงวาดภาพแสดงการเดินทางโดยการเขียนลูกศรแทนเวกเตอร์บอกตำแหน่ง พร้อมหาขนาดของระยะทางและขนาดของระยะการกระจัด   กำหนด 1 เซนติเมตร : 10 กิโลเมตร

วิธีทำ หาเวกเตอร์โดยการเอาตัวเวกเตอร์ตัวแรก (AB) ไปต่อหางเวกเตอร์ตัวถัดไป (BC) แล้วลากเส้นเชื่อมระหว่างจุดเริ่มต้นของเวกเตอร์ตัวแรก (A) ไปยังจุดสุดท้ายของเวกเตอร์ตัวถัดไป (C)

A                                     B                             C

เวกเตอร์ลัพธ์ = ผลรวมของเวกเตอร์ย่อย

                      = (AB) + (BC)

                      = 4 + 3 = 7 เซนติเมตร= 70 กิโลเมตร

ตอบ ระยะทางที่เด็กชายบี้เดินทางได้คือ70 กิโลเมตร ซึ่งเท่ากับระยะการกระจัดคือ70 กิโลเมตรเท่ากัน

1.2.กรณีที่เวกเตอร์ทำมุมระหว่างกันหลักการคือการต่อกันของเวกเตอร์ย่อยเหล่านั้นซึ่งกรณีที่เวกเตอร์ย่อยมีสองเวกเตอร์เราสามารถหาเวกเตอร์ลัพธ์ได้โดยการสร้างรูปสี่เหลี่ยมด้านขนานและพบว่าเส้นทแยงมุมคือเวกเตอร์นั่นเอง

ตัวอย่าง เด็กชายโตโน่เดินทางจากจุด P ไปยังจุด Q เป็นระยะทาง 8 เมตรจากนั้น เดินทางไปยังจุด R อีกเป็นระยะทาง 6 เมตร โดยแนวของ PQ ตั้งฉากกับ QR จงหาระยะทางทั้งหมดพร้อมทั้งขนาดและทิศทางของการกระจัด   กำหนด  1 เซนติเมตร: 1เมตร

วิธีทำ     เวกเตอร์ลัพธ์ = ผลรวมของเวกเตอร์ย่อย

                      = (PQ) + (QR)

ตอบ ผลรวมของระยะทางทั้งหมดคือ8 + 6 เซนติเมตร = 14 เซนติเมตร= 14 เมตรวัดระยะ PR จากรูปที่วาดได้ 10 เซนติเมตร= 10 เมตร ซึ่งเป็นระยะกระจัด

2.โดยวิธีการคำนวณ

ก.การหาขนาดของเวกเตอร์ ใช้กฎของ cos

ข.การหาทิศทางของเวกเตอร์ ใช้กฎของ sin