ເອກະສານຟີຊິກມັດທະຍົມຕອນປາຍ ສຳລັບຊັ້ນມັດທະຍົມຕອນປາຍ
ຟີຊິກສ໌ ແມ່ນວິທະຍາສາດທຳມະຊາດຊະນິດໜຶ່ງທີ່ສຶກສາປະກົດການທຳມະຊາດ ແລະ ຄຸນສົມບັດຂອງສານ. ໃນລະດັບມັດທະຍົມຕອນປາຍ, ຟີຊິກສ໌ ເປັນວິຊາພື້ນຖານ ເພາະມັນກະກຽມນັກຮຽນໃຫ້ເຂົ້າໃຈແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານຕ່າງໆ ທີ່ຈະເປັນປະໂຫຍດໃນການສຶກສາຊັ້ນສູງ ຫຼື ໃນຊີວິດປະຈຳວັນ. ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນການທົບທວນຄືນເອກະສານຟີຊິກສ໌ທີ່ຮຽນໃນໂຮງຮຽນມັດທະຍົມຕອນປາຍຊັ້ນມັດທະຍົມຕອນປາຍ ໂດຍອີງໃສ່ຫຼັກສູດທີ່ນຳໃຊ້ໄດ້.
1. ການແນະນຳກ່ຽວກັບຟີຊິກສາດ
1.1 ຄຳນິຍາມ ແລະ ຂອບເຂດຂອງຟີຊິກສາດ
ຟີຊິກມາຈາກຄຳວ່າ "physikos," ຊຶ່ງໝາຍເຖິງທຳມະຊາດ. ຟີຊິກສຶກສາປະກົດການທຳມະຊາດທັງໃນລະດັບມະຫາພາກ ເຊິ່ງພວກເຮົາສາມາດສັງເກດໄດ້ໂດຍກົງ ແລະ ໃນລະດັບຈຸລະພາກ ເຊັ່ນ ອະນຸພາກຍ່ອຍອະຕອມຂອບເຂດຂອງຟີຊິກສາດກວມເອົາຂົງເຂດຕ່າງໆເຊັ່ນ: ກົນຈັກ, ເທີໂມໄດນາມິກ, ໄຟຟ້າແມ່ເຫຼັກ, ທັດສະນະສາດ, ແລະ ຟີຊິກສາດສະໄໝໃໝ່.
1.2 ວິທີການທາງວິທະຍາສາດ
ວິທີການທາງວິທະຍາສາດແມ່ນວິທີການທີ່ເປັນລະບົບທີ່ໃຊ້ໃນການຄົ້ນຄວ້າຟີຊິກ. ຂັ້ນຕອນຂອງວິທີການທາງວິທະຍາສາດປະກອບມີການສັງເກດ, ການສ້າງສົມມຸດຕິຖານ, ການທົດລອງ, ການວິເຄາະຂໍ້ມູນ ແລະ ການສະຫຼຸບ. ການໃຊ້ວິທີການທາງວິທະຍາສາດແມ່ນມີຄວາມຈຳເປັນສຳລັບການສ້າງຄວາມຮູ້ທີ່ຖືກຕ້ອງ ແລະ ໜ້າເຊື່ອຖື.
2. ປະລິມານ ແລະ ໜ່ວຍງານ
2.1 ປະລິມານພື້ນຖານ ແລະ ປະລິມານທີ່ໄດ້ມາ
ປະລິມານພື້ນຖານແມ່ນປະລິມານທີ່ເປັນພື້ນຖານຂອງປະລິມານອື່ນໆ ແລະ ມີຫົວໜ່ວຍທີ່ກຳນົດໄວ້ລ່ວງໜ້າ ເຊັ່ນ: ຄວາມຍາວ (ແມັດ), ມວນ (ກິໂລກຣາມ), ແລະ ເວລາ (ວິນາທີ). ປະລິມານທີ່ໄດ້ມາແມ່ນປະລິມານທີ່ໄດ້ມາຈາກປະລິມານພື້ນຖານ ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ຄວາມໄວ (ແມັດຕໍ່ວິນາທີ) ແລະ ຄວາມເລັ່ງ (ແມັດຕໍ່ວິນາທີກຳລັງສອງ).
2.2 ລະບົບສາກົນ (SI)
ລະບົບສາກົນ (SI) ແມ່ນລະບົບຫົວໜ່ວຍທີ່ໃຊ້ກັນທົ່ວໂລກໃນວິທະຍາສາດ. ຫົວໜ່ວຍ SI ສຳລັບຄວາມຍາວແມ່ນແມັດ (m), ມວນສານແມ່ນກິໂລກຣາມ (kg), ເວລາແມ່ນວິນາທີ (s), ກະແສໄຟຟ້າແມ່ນແອມແປ (A), ອຸນຫະພູມແມ່ນເຄວິນ (K), ປະລິມານຂອງສານແມ່ນໂມລ (mol), ແລະຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງແມ່ນແຄນເດລາ (cd).
3. ເວັກເຕີ
3.1 ຄຳນິຍາມຂອງເວັກເຕີ
ເວັກເຕີ ແມ່ນປະລິມານທີ່ມີທັງຂະໜາດ ແລະ ທິດທາງ. ຕົວຢ່າງຂອງປະລິມານເວັກເຕີຄື ຄວາມໄວ, ຄວາມເລັ່ງ, ແລະ ແຮງ. ເວັກເຕີ ຖືກສະແດງເປັນລູກສອນທີ່ມີຄວາມຍາວສອດຄ່ອງກັບຂະໜາດ ແລະ ທິດທາງສອດຄ່ອງກັບທິດທາງຂອງເວັກເຕີ.
3.2 ການດຳເນີນງານຂອງເວັກເຕີ
ການດຳເນີນງານເວັກເຕີພື້ນຖານປະກອບມີການບວກ, ການລົບ, ແລະ ການຄູນສະເກລາ. ເພື່ອບວກສອງເວັກເຕີ, ພວກເຮົາສາມາດໃຊ້ວິທີຂະໜານຮູບສີ່ຫຼ່ຽມ ຫຼື ວິທີສາມຫຼ່ຽມ. ອີກທາງເລືອກໜຶ່ງ, ເວັກເຕີສາມາດເປັນຕົວແທນໂດຍອົງປະກອບ x, y, ແລະ z ຂອງພວກມັນໃນພິກັດຄາທີຊຽນ.
4. ເກຣັກ ລູຣຸສ
4.1 ການເຄື່ອນໄຫວ ຊື່ ແລະ ທຳມະດາ (GLB)
GLB ແມ່ນການເຄື່ອນທີ່ຂອງວັດຖຸໃນເສັ້ນທາງຊື່ດ້ວຍຄວາມໄວຄົງທີ່. ສົມຜົນພື້ນຖານຂອງ GLB ແມ່ນ \(s = v \times t\), ບ່ອນທີ່ \(s\) ແມ່ນໄລຍະທາງ, \(v\) ແມ່ນຄວາມໄວ, ແລະ \(t\) ແມ່ນເວລາ.
4.2 ການເຄື່ອນທີ່ແບບເສັ້ນຊື່ທີ່ເລັ່ງຢ່າງສະໝໍ່າສະເໝີ (GLBB)
GLBB ແມ່ນການເຄື່ອນທີ່ຂອງວັດຖຸໃນເສັ້ນທາງຊື່ທີ່ມີຄວາມເລັ່ງຄົງທີ່. ສົມຜົນທີ່ໃຊ້ໃນ GLBB ປະກອບມີ \(v = u + a \times t\),\(s = u \times t + \frac{1}{2} a \times t^2\), ແລະ \(v^2 = u^2 + 2a \times s\), ບ່ອນທີ່ \(u\) ແມ່ນຄວາມໄວເບື້ອງຕົ້ນ, \(v\) ແມ່ນຄວາມໄວສຸດທ້າຍ, \(a\) ແມ່ນຄວາມເລັ່ງ, \(t\) ແມ່ນເວລາ, ແລະ \(s\) ແມ່ນໄລຍະທາງ.
5.1 ກົດເກນຂໍ້ທີໜຶ່ງຂອງນິວຕັນ
ກົດເກນຂໍ້ທີໜຶ່ງຂອງນິວຕັນ ຫຼື ທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມກົດເກນຂອງຄວາມเฉื่อย ລະບຸວ່າວັດຖຸຈະຄົງທີ່ ຫຼື ເຄື່ອນທີ່ຢ່າງສະໝໍ່າສະເໝີໃນເສັ້ນຊື່ ເວັ້ນເສຍແຕ່ວ່າຈະມີແຮງມາກະທຳເພື່ອປ່ຽນສະຖານະນັ້ນ. ຄວາມเฉื่อย ແມ່ນແນວໂນ້ມຂອງວັດຖຸທີ່ຈະຮັກສາສະຖານະພາບການເຄື່ອນທີ່ຂອງມັນໄວ້.
5.2 ກົດເກນຂໍ້ທີສອງຂອງນິວຕັນ
ກົດເກນຂໍ້ທີສອງຂອງນິວຕັນອະທິບາຍເຖິງຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງແຮງ, ມວນສານ, ແລະ ຄວາມເລັ່ງ, ເຊິ່ງຖືກກຳນົດເປັນ \(F = m \times a\), ບ່ອນທີ່ \(F\) ແມ່ນແຮງ, \(m\) ແມ່ນມວນສານ, ແລະ \(a\) ແມ່ນຄວາມເລັ່ງ. ກົດເກນນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມເລັ່ງຂອງວັດຖຸແມ່ນສັດສ່ວນກັບແຮງທີ່ກະທຳຕໍ່ມັນ ແລະ ສັດສ່ວນກົງກັນຂ້າມກັບມວນສານຂອງມັນ.
5.3 ກົດເກນທີສາມຂອງນິວຕັນ
ກົດເກນຂໍ້ທີສາມຂອງນິວຕັນລະບຸວ່າທຸກໆການກະທຳຈະກໍ່ໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາທີ່ເທົ່າທຽມກັນ ແລະ ກົງກັນຂ້າມ. ຕົວຢ່າງ, ຖ້າພວກເຮົາຍູ້ກຳແພງດ້ວຍແຮງທີ່ແນ່ນອນ, ກຳແພງກໍ່ຈະອອກແຮງທີ່ເທົ່າທຽມກັນແຕ່ກົງກັນຂ້າມກັບພວກເຮົາ.
6. ພະລັງງານ ແລະ ຄວາມພະຍາຍາມ
6.1 ຄຳນິຍາມຂອງທຸລະກິດ
ວຽກ (W) ໃນຟີຊິກສາດຖືກນິຍາມວ່າເປັນຂະໜາດຂອງແຮງທີ່ເຮັດໃຫ້ວັດຖຸເຄື່ອນທີ່ໄປໃນທິດທາງຂອງແຮງ. ສູດສຳລັບວຽກແມ່ນ \(W = F \times s \times \cos \theta\), ບ່ອນທີ່ \(F\) ແມ່ນແຮງ, \(s\) ແມ່ນການຍົກຍ້າຍ, ແລະ \(\theta\) ແມ່ນມຸມລະຫວ່າງທິດທາງຂອງແຮງແລະການຍົກຍ້າຍ.
6.2 ພະລັງງານທາງກາຍວິທະຍາ ແລະ ພະລັງງານທີ່ມີທ່າແຮງ
ພະລັງງານຈົນ (EK) ແມ່ນພະລັງງານທີ່ວັດຖຸມີຍ້ອນການເຄື່ອນທີ່ຂອງມັນ, ຄຳນວນໂດຍໃຊ້ສູດ \(EK = \frac{1}{2} m \times v^2\). ພະລັງງານທີ່ມີທ່າແຮງ (EP) ແມ່ນພະລັງງານທີ່ວັດຖຸໃດໜຶ່ງມີຍ້ອນຕຳແໜ່ງຂອງມັນ, ໂດຍສະເພາະຍ້ອນຄວາມສູງຂອງມັນເໜືອໜ້າດິນ, ດ້ວຍສູດ (EP = m ຄູນ g ຄູນ h), ບ່ອນທີ່ (m) ແມ່ນມວນສານ, (g) ແມ່ນຄວາມເລັ່ງຂອງແຮງໂນ້ມຖ່ວງ, ແລະ (h) ແມ່ນຄວາມສູງ.
6.3 ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການອະນຸລັກພະລັງງານ
ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການອະນຸລັກພະລັງງານລະບຸວ່າພະລັງງານບໍ່ສາມາດສ້າງ ຫຼື ທຳລາຍໄດ້, ແຕ່ສາມາດປ່ຽນຈາກຮູບແບບໜຶ່ງໄປເປັນອີກຮູບແບບໜຶ່ງໄດ້. ພະລັງງານທັງໝົດໃນລະບົບປິດແມ່ນຄົງທີ່.
7. ໂມເມນຕຳ ແລະ ແຮງກະຕຸ້ນ
7.1 ປັດຈຸບັນ
ໂມເມນຕຳ ແມ່ນປະລິມານທີ່ວັດແທກຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຢຸດວັດຖຸທີ່ເຄື່ອນທີ່, ແລະ ຖືກຄິດໄລ່ເປັນ \(p = m \ຄູນ v\), ບ່ອນທີ່ \(p\) ແມ່ນໂມເມນຕຳ, \(m\) ແມ່ນມວນສານ, ແລະ \(v\) ແມ່ນຄວາມໄວ.
7.2 ແຮງກະຕຸ້ນ
ແຮງກະຕຸ້ນ ແມ່ນການປ່ຽນແປງຂອງແຮງກະຕຸ້ນທີ່ເກີດຂື້ນເມື່ອແຮງກະທຳຕໍ່ວັດຖຸໃນໄລຍະເວລາໃດໜຶ່ງ. ສູດກະຕຸ້ນ ແມ່ນ (I = F ຄູນ Delta t), ບ່ອນທີ່ (I) ແມ່ນແຮງກະຕຸ້ນ, (F) ແມ່ນແຮງ, ແລະ (Delta t) ແມ່ນຊ່ວງເວລາ.
7.3 ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການອະນຸລັກໂມເມນຕຳ
ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການອະນຸລັກໂມເມນຕຳລະບຸວ່າໂມເມນຕຳທັງໝົດຂອງລະບົບກ່ອນ ແລະ ຫຼັງການປະທະແມ່ນເທົ່າກັນ, ໂດຍມີເງື່ອນໄຂວ່າບໍ່ມີແຮງພາຍນອກມາກະທຳຕໍ່ລະບົບ.
8. ການສັ່ນສະເທືອນ ແລະ ຄື້ນ
8.1 ການສັ່ນສະເທືອນແບບຮາໂມນິກ
ການສັ່ນສະເທືອນແບບຮາໂມນິກງ່າຍໆ (SHM) ແມ່ນການສັ່ນສະເທືອນທີ່ເກີດຂຶ້ນຍ້ອນແຮງຟື້ນຟູທີ່ມີສັດສ່ວນ ແລະ ທິດທາງກົງກັນຂ້າມກັບການຍ້າຍອອກຈາກຕຳແໜ່ງສົມດຸນ. SHM ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ໂດຍສົມຜົນ \(x(t) = A \cos(\omega t + \phi)\), ບ່ອນທີ່ \(A\) ແມ່ນແອມພລິຈູດ, \(\omega\) ແມ່ນຄວາມຖີ່ມຸມ, ແລະ \(\phi\) ແມ່ນໄລຍະເລີ່ມຕົ້ນ.
8.2 ຄື້ນ
ຄື້ນແມ່ນການສັ່ນສະເທືອນທີ່ແຜ່ລາມຜ່ານຕົວກາງ ຫຼື ອະວະກາດ. ຄື້ນແບ່ງອອກເປັນ ຄື້ນທາງຂວາງ ແລະ ຄື້ນຕາມລວງຍາວ ໂດຍອີງໃສ່ທິດທາງການເຄື່ອນທີ່ຂອງຕົວກາງ. ຄື້ນທາງຂວາງຄ້າຍຄືກັບຄື້ນຢູ່ເທິງໜ້ານ້ຳ, ໃນຂະນະທີ່ຄື້ນຕາມລວງຍາວຄືກັບຄື້ນສຽງໃນອາກາດ.
8.3 ຄຸນສົມບັດຂອງຄື້ນ
ຄື້ນມີຄຸນສົມບັດທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນ: ການສະທ້ອນ (ການປ່ອຍຄືນ), ການຫັກເຫ (ການຫັກເຫ), ການຫັກເຫ (ການບິດງໍ), ແລະ ການແຊກແຊງ (ການຊ້ອນທັບ).
ສະຫຼຸບ
ການເຂົ້າໃຈເນື້ອໃນຟີຊິກໃນຊັ້ນຮຽນທີສິບແມ່ນບາດກ້າວທຳອິດທີ່ສຳຄັນໃນການຮຽນຮູ້ຟີຊິກ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈ ແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານ ເຊັ່ນ: ປະລິມານ ແລະ ຫົວໜ່ວຍ, ກົດເກນການເຄື່ອນທີ່ຂອງນິວຕັນ, ພະລັງງານ, ໂມເມນຕຳ ແລະ ຄື້ນ, ນັກຮຽນສາມາດສ້າງພື້ນຖານທີ່ເຂັ້ມແຂງສຳລັບການສຶກສາຫົວຂໍ້ຂັ້ນສູງໃນຊັ້ນຮຽນທີສິບເອັດ ແລະ ສິບສອງ. ຫວັງວ່າດ້ວຍຄວາມເຂົ້າໃຈນີ້, ນັກຮຽນຈະບໍ່ພຽງແຕ່ກຽມພ້ອມສຳລັບການສອບເສັງທາງວິຊາການເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງສາມາດນຳໃຊ້ຄວາມຮູ້ກ່ຽວກັບຟີຊິກໃນຊີວິດປະຈຳວັນໄດ້ອີກດ້ວຍ.
