สรุปฟิสิกส์กลศาสตร์ พื้นฐานสำคัญที่ต้องรู้ก่อนสอบ
ฟิสิกส์เป็นวิชาสำคัญสำหรับการสอบเข้าในคณะสายวิทยาศาสตร์ และหนึ่งในหัวข้อหลักของฟิสิกส์ที่ทุกคนต้องเข้าใจ คือ กลศาสตร์ ซึ่งเป็นการศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุและแรงที่มากระทำ หลายคนอาจมองว่ากลศาสตร์เป็นเรื่องยาก แต่ถ้าได้อ่านสรุปฟิสิกส์หัวข้อกลศาสตร์ เพื่อช่วยสร้างความเข้าใจพื้นฐานและฝึกทำโจทย์อย่างสม่ำเสมอ ก็มีโอกาสทำคะแนนในวิชานี้ได้สูงเช่นกัน
เพื่อสร้างความเข้าใจที่ชัดเจน เรามีสรุปฟิสิกส์กลศาสตร์ฉบับเข้าใจง่าย ครอบคลุมเนื้อหาสำคัญที่ควรรู้ พร้อมเทคนิคการเรียนให้มีประสิทธิภาพมาแนะนำ
กลศาสตร์คืออะไร ?
กลศาสตร์ (Mechanics) เป็นสาขาหลักของฟิสิกส์ที่ศึกษาเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุและแรงที่กระทำต่อวัตถุ สามารถแบ่งออกเป็น 2 ส่วนใหญ่ ๆ ได้แก่
- จลนศาสตร์ (Kinematics): ศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุโดยไม่สนใจแรง เช่น ตำแหน่ง ความเร็ว ความเร่ง
- พลศาสตร์ (Dynamics): ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างการเคลื่อนที่ของวัตถุกับแรงที่กระทำ เช่น กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
สรุปฟิสิกส์กลศาสตร์ ครอบคลุมครบทุกเนื้อหาสำคัญ
สำหรับเนื้อหาสำคัญภายใต้หัวข้อกลศาสตร์ที่นักเรียนมัธยมศึกษาตอนปลายต้องเข้าใจ ประกอบไปด้วย 4 หัวข้อหลัก ดังนี้
- กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
เซอร์ไอแซก นิวตัน ได้บัญญัติกฎ 3 ข้อที่อธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุ ได้แก่
- กฎข้อที่ 1 (กฎความเฉื่อย): วัตถุจะอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ ถ้าไม่มีแรงลัพธ์มากระทำ
- กฎข้อที่ 2 (F = ma): แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุทำให้วัตถุเกิดความเร่ง ซึ่งเป็นไปในทิศทางเดียวกับแรง
- กฎข้อที่ 3 (แรงกิริยา-ปฏิกิริยา): เมื่อวัตถุ A กระทำแรงต่อวัตถุ B วัตถุ B จะกระทำแรงกลับไปที่วัตถุ A มีขนาดเท่ากันแต่ทิศทางตรงข้าม
- สมดุลกลและแรงลัพธ์
สมดุลของวัตถุเป็นหัวข้อที่สำคัญในการแก้โจทย์ฟิสิกส์ โดยแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
- สมดุลสถิต (Static Equilibrium): วัตถุอยู่กับที่และไม่มีการเคลื่อนที่
- สมดุลจลน์ (Dynamic Equilibrium): วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่
- กฎการอนุรักษ์พลังงานและโมเมนตัม
- กฎการอนุรักษ์พลังงาน: พลังงานทั้งหมดในระบบปิดจะคงที่ พลังงานศักย์สามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ และในทางกลับกัน
- กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม: โมเมนตัมรวมของระบบปิดก่อนและหลังการชนกันจะเท่ากันเสมอ
- การเคลื่อนที่แบบต่าง ๆ
การเคลื่อนที่ในกลศาสตร์มีหลายรูปแบบที่ควรทำความเข้าใจ ได้แก่
- การเคลื่อนที่แนวตรง เช่น การตกอย่างอิสระ การเคลื่อนที่แบบโปรเจกไทล์
- การเคลื่อนที่แบบวงกลม เช่น วัตถุที่เคลื่อนที่รอบวงโคจร การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์
- การเคลื่อนที่แบบหมุน เช่น แรงบิดและโมเมนต์ความเฉื่อย
สรุปเทคนิคการเรียนฟิสิกส์และกลศาสตร์ให้เข้าใจง่าย
หลายคนอาจมองว่ากลศาสตร์เป็นเรื่องซับซ้อน แต่หากใช้เทคนิคที่เหมาะสมก็สามารถเข้าใจได้ง่ายขึ้น เช่น
- เข้าใจทฤษฎีก่อนจำสูตร: อย่าเริ่มจากการท่องจำสูตรโดยไม่เข้าใจหลักการพื้นฐาน
- ใช้แผนภาพช่วยวิเคราะห์โจทย์: วาดภาพประกอบเพื่อเข้าใจทิศทางของแรงและการเคลื่อนที่
- ฝึกทำโจทย์หลากหลาย: การทำโจทย์หลาย ๆ แบบ รวมทั้งทำแบบฝึกหัดจากข้อสอบเก่าจะช่วยให้เห็นแนวทางในการแก้โจทย์ได้ดีขึ้น
- ทดลองจริงเพื่อให้เห็นภาพ: ใช้สื่อการสอนเช่น วิดีโอการทดลอง หรือโปรแกรมจำลองการเคลื่อนที่เพื่อให้เข้าใจหลักการ
จากสรุปวิชาฟิสิกส์หัวข้อกลศาสตร์ที่เรารวบรวมมาฝากกัน แสดงให้เห็นว่าวิชานี้ไม่ใช่เรื่องยากอย่างที่คิด หากใช้เทคนิคที่เหมาะสมและเข้าใจพื้นฐานให้ดี ก็มีโอกาสสอบได้คะแนนดีอย่างแน่นอน