การผสมสารสี และแสงสี  ฟิสิกส์ราชมงคล

    

เฉลยเรื่องจานหมุน

 

หน้าก่อน  หน้าถัดไป  หน้าแรก


 อ.ก่องกัญจน์ ภัทรากาญจน์ และ  อ. ธนกาญจน์  ภัทรากาญจน์  ฟิสิกส์ราชมงคลขอขอบคุณครับ

หน้าที่

  1. คำถามเรื่องจานหมุน

  2. เฉลย

  3. การทดลอง

 

บทความเพิ่มเติม

   ในปี ค.ศ. 1851 ที่วิหาร์พาเธนอนในกรุงปารีสประเทศฝรั่งเศส นักฟิสิกส์ และนักดาราศาสตร์  โฟวเคาลท์ (Foucault) ได้ทำการทดลองแสดงการหมุนของโลกให้ประชาชนใด้เห็นกันจะๆ

    สำหรับ Jean Bernard Leon Foucault  นั้นเกิดเมือววันที่ 18 สิงหาคม ค.ศ. 1819 แรกเริ่มเดิมทีนั้นอยากเป็นแพทย์ จึงได้สอบเข้าเรียนในคณะแพทย์ศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยปารีส แต่ด้วยดวงชะตาที่จะต้องมาเป็นนักวิทยาศาสตร์ Foucault ได้พบว่าตัวเองนั้นมีอาการของโรค Phobia หรือโรคกลัวเลือด เห็นเลือดไม่ได้ เลยต้องลาออกจากการเป็นนักเรียนแพทย์ แล้วหันมาศึกษาวิทยาศาสตร์แทน เขามีผลงานหลายด้านที่เด่นๆ ได้แก่ เป็นผู้ประดิษฐ์ ไจโรสโคป (gyroscope) และ เป็นผู้ที่ทำการทดลองวัดความเร็วของแสงได้อีกด้วย เขาได้ดัดแปลงการทดลองของเพื่อนร่วมงานคือ Armand Fizeau   โดยสามารถทำการวัดค่าอัตราเร็วของแสงได้เท่ากับ  186,000 ไมล์ต่อชั่วโมง  แต่สำหรับผลงานของเขาที่เราจะพูดถึงกันในตอนนี้ก็คือ การทดลองที่ชื่อว่า Foucault's pendulum ...

    เรื่องมีอยู่ว่าในขณะที่ Foucault กำลังประยุกต์นำลูกตุ้มมาใช้จับเวลาในการศีกษาดาราศาสตร์ เขาได้เกิดความคิดที่จะประยุกต์การแกว่งของลูกตุ้มเพื่อพิสูจน์การหมุนรอบตัวเองของโลก โดยใช้กฎของนิวตันที่ว่าระนาบการแกว่งของลูกตุ้มนั้นจะคงที่เสมอ ดังนั้นถ้าเราวางลูกต้มให้แกว่งอยู่ที่ขั้วโลก เนื่องจากว่าโลกหมุนรอบตัวเอง คนบนพื้นโลกก็จะเห็นระนาบการแกว่งของลูกตุ้มเปลี่ยนตำแหน่งไปเรื่อยๆ และจะกลับมายังตำแหน่งเดิมทุกๆ 24 ชั่วโมง

    ทั้งที่ความจริงแล้วระนาบการแกว่งของลูกตุ้มนั้นไม่ได้เปลี่ยนแปลง แต่เนื่องจากว่าโลกนั้นหมุนรอบตัวเอง จึงทำให้ผู้สังเกตุซึ่งอยู่บนโลกเห็นไปเช่นนั้น ( คล้ายๆกับเราเห็นดวงอาทิตย์หมุนรอบโลก ) อัตราการเปลี่ยนแปลงระนาบของการแกว่งของลูกต้มที่ตำแหน่งต่างๆ ของโลกนั้นไม่เท่ากัน นั้นขึ้นอยู่กับค่าละติจูด (latitude)

   โดยสามารถคำนวณได้จากสูตร  :           

T = 24/sin (theta) 
    เมื่อ T  คือคาบเวลาที่ระนาบการแกว่ง จะวนมายังตำแหน่งเดิม หน่วยเป็นชั่วโมง และ theta  คือค่าละติจูดของตำแหน่งที่อยู่ จะเห็นว่าที่ขั้วโลกเหนือนั้น ระนาบการแกว่งจะเปลี่ยนแปลง และวนกลับมายังตำแหน่งเดิมในเวลา 24 ชั่วโมง (ขั้วโลกมี ละติจูดเท่ากับ 90 องศาเหนือ  และ sin 90 เท่ากับ 1) ในขณะที่บริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรนั้น ระนาบการแกว่งจะไม่เปลี่ยนเลย (เช่นถ้าทำการทดลอง ในประเทศไทยก็แทบจะไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงเลย ว้า...) 

    การทดลองนี้ได้ตั้งชื่อว่า Foucault's pendulum เพื่อเป็นเกียรติ์แก่ Foucault นั้นเอง  จะว่าไปแล้วการทดลองนี้ไม่ใช่เป็นการค้นพบใหม่ เพรานักดาราศาสตร์ได้พิสูจน์การหมุนของโลก ด้วยการสังเกตุดวงดาวบนท้องฟ้าได้ก่อนหน้านั้นแล้ว แต่การทดลองของ Foucault นั้นง่ายแก่การเข้าใจ และสามารถทดลองให้เห็นได้ง่าย ดังที่เขาได้ทดลองให้ประชาชนได้ชมในปี ค.ศ. 1851 นั่นเอง 

จาก http://www.vcharkarn.com/


วีดีโอการศึกษา

แรง coriolis

คำถาม

    เราต้องเล็งปืนไปที่จุดไหน  เพื่อยิงให้ถูกตรงกลางเป้า

  1. ทางซ้ายมือ
  2. ตรงกึ่งกลาง
  3. ทางขวามือ

     นักวิทยาศาสตร์ ทดลองเรื่องแรง coriolis   ถ้าท่านอยากทราบว่าเป็นแรงอะไร  ให้ดูจากวีดีโอชุดนี้   ซึ่งภายในยังมีการปามีดเมื่อเป้าที่เป็นคนจริงๆเคลื่อนที่แบบหมุน  จึงทำให้เกิดความรู้สึกเสียวสุดๆ  คลิกครับ   . ขนาด 5.8  MB

 

การทดลองเสมือนจริง

การทดลอง เรื่องแรง coriolis  คลิกครับ

จาก หนังสือ Principle of physics ของ Serway

วิธีการทดลอง

   กดปุ่ม Throw  และสังเกตว่าอะไรเกิดขึ้น

ตอบคำถาม

  รูปซ้ายมือ  ลูกบอลที่ขว้างจากคุณไปยังเพื่อนทำไมจึงเป็นเส้นตรง จงอธิบาย

____________________________________________________________

____________________________________________________________

  รูปขวามือ ลูกบอลที่ขว้างจากคุณไปยังเพื่อนทำไมจึงเป็นเส้นโค้ง จงอธิบาย

____________________________________________________________

____________________________________________________________

 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. การวัด 2. เวกเตอร์
3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ 4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ
5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน 6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
7.  งานและพลังงาน  8.  การดลและโมเมนตัม
9.  การหมุน   10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
11. การเคลื่อนที่แบบคาบ 12. ความยืดหยุ่น
13. กลศาสตร์ของไหล   14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน
15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก  16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
17.  คลื่น 18.การสั่น และคลื่นเสียง

   การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต  

1. ไฟฟ้าสถิต 2.  สนามไฟฟ้า
3. ความกว้างของสายฟ้า  4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 
5. ศักย์ไฟฟ้า 6. กระแสไฟฟ้า 
7. สนามแม่เหล็ก  8.การเหนี่ยวนำ
9. ไฟฟ้ากระแสสลับ  10. ทรานซิสเตอร์ 
11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ 14. กลศาสตร์ควอนตัม
15. โครงสร้างของอะตอม 16. นิวเคลียร์ 

   การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. จลศาสตร์ ( kinematic)

   2. จลพลศาสตร์ (kinetics) 

3. งานและโมเมนตัม 4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง
5.  ของไหลกับความร้อน 6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า 
7. แม่เหล็กไฟฟ้า  8.    คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง
9.  ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร์ 

 

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

เรื่องการทดลองเสมือนจริง