เรียนฟิสิกส์กับครูชิตชัย

ความไม่แน่นอนในการวัด การวัดปริมาณต่างๆ ด้วยเครื่องมือ ซึ่งจะเป็นข้อมูลของการทดลอง ย่อมไม่สามารถ วัดได้อย่างแม่นยำโดยไม่มีขีดจำกัด โดยทั่วไปจะมีความผิดพลาด (error) หรือความคลาดเคลื่อน ที่เป็นไปได้อยู่บ้างเสมอ เพียงแต่อาจจะมากหรือน้อยเท่านั้น โอกาสที่จะคลาดเคลื่อนจาก ความเป็นจริงของปริมาณที่วัดได้ จะมากหรือน้อยขึ้นกับแต่ละสถานการณ์ที่ทำการวัด ขึ้นกับ เครื่องมือและวิธีการที่ใช้วัดรวมทั้งยังขึ้นกับความสามารถและประสบการณ์ของผู้วัดด้วย

 หลังจากศึกษาใบความรู้แล้ว ให้นักเรียนทำกิจกรรม และบันทึกผล ดังเอกสารด้านล่าง

 คำถาม ให้นักเรียนทำใบงานด้านล่าง แล้วตอบเฉพาะคำตอบในช่องแสดงความคิดเห็นนะครับ

    การทดลองในวิชาฟิสิกส์ การทดลองในวิชาฟิสิกส์ดังที่จะได้กระทำในบทเรียนต่างๆ ต่อไป แม้จะไม่ใช่ของใหม่ การฝึกทำจะเป็นการฝึกฝนวิธีการทำการทดลอง ตามแนวที่เป็นที่ยอมรับในวงการฟิสิกส์ การ ทำการทดลองถือเป็นส่วนสำคัญในการฝึกทำ และคิดหาเหตุผลอย่างวิทยาศาสตร์เป็นการยากที่จะวางกฎเกณฑ์แน่ชัดสำหรับการทดลองทุกๆ อย่าง เนื่องจากในการ ทดลองแต่ละเรื่อง อาจมีลักษณะเฉพาะที่ต่างๆ กัน อย่างไรก็ตาม ในการทำการทดลอง มักจะทำเพื่อตอบคำถามบางอย่างหรือเพื่อหาความจริงบางอยาง (ซึ่งก็จะเป็นวัตถุประสงค์ ของการทดลอง) เพื่อให้ได้คำตอบ ก็ต้องคิดหาวิธีกาพดลองที่เหมาะสมและสอดคล้องกับอุปกรณ์ ที่มี ทำการทดลองเพื่อให้ได้ข้อมูลต่างๆ วิเคราะห์จากข้อมูลเพื่อเป็นคำตอบ ขั้นตอนเหล่านี้ ดูจะเป็นกรอบที่จำเป็นสำหรับการทดลอง

           คำตอบที่เราได้จะเป็นที่น่าเชื่อถือหรือไม่ ต่อผู้อื่น เราต้องสามารถแสดงทุกขั้นตอนของการทดลองได้ ดังนั้นจึงมีการเขียนรายงานการทดลอง โดยยึดหลักการที่ว่า เขียนการทดลอง ให้ผู้อ่านเข้าใจได้ง่ายที่สุด กะทัดรัดที่สุด มีครบทุกอย่าง โดยเฉพาะข้อมูลชัดเจน (การมีรูปวาด ประกอบและการเสนอข้อมูลเป็นตารางช่วยให้ดูง่ายและเป็นที่นิยม) แสดงการวิเคราะห์และการ สรุปผล อาจตามด้วยข้อวิจารณ์หรือความคิดเห็นของตนเองเพิ่มเติมไว้ด้วย ทุกคนควรฝึกทำ สิ่งเหล่านี้ทุกการทดลอง

ปริมาณทางฟิสิกส์   แบ่งออกเป็น 2  ลักษณะคือ

ปริมาณสเกลลาร์
ปริมาณเวกเตอร์

          ปริมาณสเกลลาร์  คือ ปริมาณที่กำหนดแต่เพียงขนาดก็มึความหมาย  ตัวอย่างของปริมาณสเกลลาร์ ได้แก่ จำนวนนับของสิ่งของโดยทั่วไป   ระยะทาง  เวลา  พื้นที่  งาน  พลังงาน  กระแสไฟฟ้า  เป็นต้น   การคำนวณปริมาณสเกลลาร์    สามารถดำเนินการ บวก ลบ คูณ หาร เหมือนกับการคำนวณในระบบจำนวนทั่ว ๆ ไป  จำนวน 0 ของปริมาณสเกลลาร์ เป็น 0 อ้างอิง ไม่ได้หมายความว่ามีค่าเป็นศูนย์จริง  เช่น อุณหภูมิ 0 เซลเซียส ไม่ได้หมายความว่าวัดอุณหภูมิไม่ได้  แต่กำหนดให้อุณหภูมิขณะนั้นเป็นศูนย์ และอุณหภูมิ -1 เซลเซียสเป็นอุณหภูมิที่ต่ำกว่าศูนย์เซลเซียสอยู่ 1 เซลเซียส เป็นต้น ปริมาณสเกลลาร์ที่เป็นลบจึงเป็นปริมาณที่มีค่าน้อยกว่าศูนย์

          ปริมาณเวกเตอร์ คือ ปริมาณที่ต้องกำหนดทั้งขนาดและทิศทางจึงจะมีความหมาย   ตัวอย่างของปริมาณเวกเตอร์ ได้แก่  แรง  การกระจัด  ความเร็ว  ความเร่ง   เป็นต้น   เนื่องจากปริมาณเวกเตอร์มีทั้งขนาดและทิศทาง  การคำนวณจึงต้องมีวิธีการที่แตกต่างออกไปจากการคำนวณในระบบจำนวน   ไม่สามารถดำเนินการบวก ลบ คูณ หารแบบธรรมดาได้   จึงต้องใช้วิธีการคำนวณเวกเตอร์โดยเฉพาะ    จำนวน 0 ในปริมาณเวกเตอร์ เป็นปริมาณที่ไม่มีค่าจริง ๆ  ปริมาณเวกเตอร์จึงไม่มีค่าเป็นลบ    เครื่องหมายในปริมาณเวกเตอร์ใช้บอกทิศทางของเวกเตอร์   เวกเตอร์ที่มีเครื่องหมายเหมือนกันทิศทางเดียวกัน  เวกเตอร์ที่มีเครื่องตรงกันข้ามทิศทางตรงกันข้าม

ให้นักเรียนศึกษาเรื่องหน่วย จาก Clip ของสถาบันมาตรวิทยา ทั้ง 4 เรื่อง

NIMT Man Show ตอนที่ 1 เปิดโลกมาตรวิทยา
เรียนรู้เรื่องมาตรวิทยาเบื้องต้นกับมิสเตอร์มาตรวัด

NIMT Man Show ตอนที่ 2 ระบบหน่วยวัด SI UNITS
ตามมาดูกันว่าหน่วยวัด SI Units ทั้ง 7 มีชื่อเรียกอะไร และมีหน้าที่อย่างไรบ้าง

NIMT Man Show ตอนที่ 3 ระบบมาตรวิทยาแห่งชาติ
มิสเตอร์มาตรวัดจะพาไปแนะนำสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ รวมทั้งระบบมาตรวิทยาแห่งชาติ

NIMT Man Show ตอนที่ 4 มาตรวิทยา…
ใครจะรู้บ้างว่ามาตรวิทยาจะมีความสำคัญอย่างมากต่อชีวิตประจำวัน เรามาดูกันว่าระบบมาตรวิทยาสำคัญอย่างไร

ที่มา : http://www.nimt.or.th

หลังจากศึกษาเรื่องระบบหน่วย SI แล้ว ให้เข้าไปศึกษาเรื่องคำอุปสรรคจากLink ด้านล่างนี้

หน่วย SI
หน่วยอนุพันธ์เอสไอ
คำอุปสรรค

คำถาม

1. ให้เปลี่ยนปริมาณโดยใช้คำอุปสรรค ของปริมาณต่อไปนี้
ก) 0.000 000 000 000 000 008 s
ข) 0.000 000 0065 m
ค) 4,000,000,000,000,000 N
ง) 1,200,000,000 B

2. ยกตัวอย่างหน่วยอนุพันธ์มาอย่างน้อยคนละ 5 หน่วยโดยไม่ซ้ำกับคนอื่นๆ