เนื้อหาสาระเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์
อาจารย์วารุณี
การขนส่ง คือ การลำเลียง คน สัตว์ และสิ่งของจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยใช้พาหนะในการลำเลียง การสื่อสาร คือ การติดต่อส่งข่าวถึงกันและกันซึ่งอาจติดต่อได้ทั้งในระยะใกล้และไกล ยานพาหนะ อุปกรณ์และเครื่องมือที่ช่วยให้การสื่อสารเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ คือ รถยนต์ เรือ เครื่องบิน โทรศัพท์ โทรเลข โทรพิมพ์ ฯลฯ
การขนส่งทำได้หลายทาง คือ ทางน้ำ ทางบก และทางอากาศ ยานพาหนะที่ใช้ในการขนส่งแต่ละทางมีวิวัฒนาการแตกต่างกัน นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามปรับปรุงยานพาหนะให้มีประสิทธิภาพดีขึ้น โดยปรับปรุงในด้านต่างๆ เช่น รูปร่าง ขนาด ความเร็ว ลดการสูญเสียพลังงาน และลดมลภาวะเป็นพิษ รูป ยานพาหนะชนิดต่างๆ ทั้งในอดีตและปัจจุบัน
การขนส่งทางบก หมายถึง การลำเลียง คน สัตว์ และสิ่งของจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยใช้พาหนะที่เคลื่อนที่บนบก วิวัฒนาการของการขนส่งทางบก เริ่มจากการแบกหามโดยมนุษย์ ใช้สัตว์ประเภทช้าง ม้า วัว ควาย บรรทุกสิ่งต่างๆ ใช้สัตว์ลากยานพาหนะ ซึ่งในปัจจุบันใช้รถไฟและรถยนต์ ข้อดีของการขนส่งทางรถไฟ คือ
ข้อเสียของการขนส่งทางรถไฟ
ข้อดีของการขนส่งทางรถยนต์
ข้อเสียของการขนส่งทางรถยนต์
แรงเสียดทาน หมายถึง แรงที่ต่อต้านไม่ให้เกิดการเลื่อนไถลระหว่างพื้นผิว 2 อัน ที่สัมผัสกัน แรงเสียดทานมีทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ แรงเสียดทานจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ น้ำหนัก หรือ แรงกดของวัตถุที่กดลงบนพื้น และลักษณะของผิวสัมผัส
ข้อดีของแรงเสียดทาน
ข้อเสียของแรงเสียดทาน
การขนส่งทางน้ำ คือ การลำเลียงคน สัตว์ และสิ่งของจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งโดยใช้ยานพาหนะที่เคลื่อนที่ในน้ำ วิวัฒนาการของการขนส่งทางน้ำ เริ่มจากใช้ท่อนไม้ซึ่งลอยน้ำได้เป็นตัวช่วยพยุง ต่อมานำท่อนไม้มาผูกรวมเป็นแพลอยน้ำได้สำหรับบรรทุกวัตถุต่างๆ ปัจจุบันใช้เรือที่มีเครื่องยนต์
การลอยของวัตถุ วัตถุสามารถลอยได้ในของเหลวใดๆ ก็เพราะวัตถุนั้นมีความหนาแน่นน้อยกว่าของเหลวชนิดนั้น เช่น ไม้ชิ้นหนึ่งมีความหนาแน่น 0.9 g/cm3 สามารถลอยได้ในน้ำซึ่งมีความหนาแน่น 1 g/cm3
การจมของวัตถุ วัตถุจมในของเหลวใดๆ ก็เพราะวัตถุนั้นมีความหนาแน่นมากกว่าของเหลวชนิดนั้น เช่น เหล็กแท่งหนึ่งมีความหนาแน่น 7.8 g/cm3 จะจมในน้ำซึ่งมีความหนาแน่น 1 g/cm3
วัตถุจมน้ำสามารถลอยน้ำได้ การทำให้วัตถุที่จมในน้ำสามารถลอยน้ำได้ โดยวิธีทำให้วัตถุนั้นมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ เช่น นำเหล็กมาตีแผ่ให้เป็นรูปเรือมีปริมาตรมากขึ้น ความหนาแน่นจะลดลงและมีค่าน้อยกว่าความหนาแน่นของน้ำ ทำให้เรือเหล็กลอยน้ำได้
ข้อดีของการขนส่งทางน้ำ คือ
ข้อเสียของการขนส่งทางน้ำ คือ
การขนส่งทางอากาศ คือ การลำเลียงคน สัตว์ และสิ่งของจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งโดยใช้ยานพาหนะที่เคลื่อนที่ในอากาศ วิวัฒนาการของการขนส่งทางอากาศ เริ่มจากเครื่องร่อน บอลลูน เรือเหาะ และในปัจจุบันใช้เครื่องบิน
ข้อดีของการขนส่งทางอากาศ
ข้อเสียของการขนส่งทางอากาศ
เครื่องบินเคลื่อนที่ในอากาศได้เนื่องจาก เครื่องยนต์ และปีกเครื่องบิน แดเนียล เบอร์นูลี นักวิทยาศาสตร์ ชาวสวิสพบว่า เมื่ออากาศมีความเร็วเพิ่มขึ้นความดันของอากาศจะลดลง เนื่องจากอากาศที่กำลังเคลื่อนที่จะมีพลังงานจลน์ และอากาศที่มีความเร็วสูงจะมีพลังงานจลน์มากกว่าอากาศที่มีความเร็วต่ำ ดังนั้นขณะที่อากาศมีความเร็วสูงขึ้นจะมีพลังงานจลน์เพิ่มขึ้น ทำให้แรงกระทำต่อพื้นที่ลดลง เป็นเหตุให้ความดันลดลงด้วย จากหลักการนี้จึงนำไปสร้างปีกเครื่องบินให้มีผิวด้านบนโค้ง ด้านล่างเรียบ เมื่อเครื่องบินเคลื่อนที่อากาศด้านบนของปีกเครื่องบินมีความเร็วมากขึ้น ความดันลดลง ทำให้อากาศด้านล่างของปีกออกแรงดันปีกเครื่องบินให้ยกขึ้น
แรงยก คือ แรงที่ยกวัตถุให้ลอยขึ้น เนื่องจากความดันอากาศด้านล่างของวัตถุมีมากกว่าความดันอากาศด้านบนของวัตถุ
เครื่องบินไอพ่น เครื่องบินไอพ่นเคลื่อนที่ได้โดยมีกลจักรพ่นอากาศไปทางด้านหลัง ก่อให้เกิดแรงปฏิกิริยาขับดันเครื่องบินไปข้างหน้า กระแสลมที่พัดผ่านปีกจะทำให้เกิดแรงยกเครื่องบินให้ลอยตัวได้ ตามหลักของแดเนียล เบอร์นูลี
เครื่องกล หมายถึง อุปกรณ์ที่ช่วยผ่อนแรงหรืออำนวยความสะดวก หรือทั้งช่วยผ่อนแรงและอำนวยความสะดวก
ประเภทของเครื่องกล เครื่องกลแบ่งเป็นหลายประเภท เช่น รอก คาน พื้นเอียง ลิ่ม สกรู ล้อและเพลา
รอก เป็นเครื่องกลที่ใช้สำหรับยกของขึ้นที่สูงหรือหย่อนลงไปในที่ต่ำ รอกมีลักษณะเป็นล้อมหมุนได้คล่องรอบตัว และมีเชือกพาดล้อสำหรับยกตัวและดึงวัตถุ
รอก แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ รอกเดี่ยวและรอกพวง
รอกเดี่ยว แบ่งเป็น รอกเดี่ยวตายตัว และรอกเดี่ยวเคลื่อนที่
รอกเดี่ยวตายตัว เป็นรอกที่ตรึงติดอยู่กับที่ ใช้เชือกหนึ่งเส้นพาดรอบล้อโดยปลายข้างหนึ่งผูกติดกับวัตถุ ปลายอีกข้างหนึ่งใช้สำหรับดึง เมื่อดึงวัตถุขึ้นในแนวดิ่ง แรงที่ใช้ดึงจะมีค่าเท่ากับน้ำหนักของวัตถุ รอกเดี่ยวตายตัวไม่ช่วยผ่อนแรงแต่สามารถอำนวยความสะดวกในการทำงาน ตัวอย่างเช่น การชักธงชาติขึ้นสู่ยอดเสา การลำเลียงวัสดุอุปกรณ์ที่ใช้ในการก่อสร้างขึ้นที่สูง
สูตรที่ใช้ คำนวณ
E = W
| E | = | แรงความพยายาม หรือแรงที่ใช้ดึงวัตถุ (นิวตัน) |
| W | = | แรงต้านทานหรือน้ำหนักของวัตถุ (นิวตัน) |
รอกเดี่ยวเคลื่อนที่ เป็นรอกที่เคลื่อนที่ได้ขณะที่ใช้งาน วัตถุผูกติดกับตัวรอกใช้เชือกหนึ่งเส้นพาดรอบล้อโดยปลายข้างหนึ่งผูกติดกับเพดาน ปลายอีกข้างหนึ่งใช้สำหรับดึง เมื่อดึงวัตถุขึ้นในแนวดิ่งแรงที่ใช้ดึงมีค่าเท่ากับครึ่งหนึ่งของน้ำหนักของวัตถุ รอกเดี่ยวเคลื่อนที่เป็นเครื่องกลที่ช่วยผ่อนแรง
สูตรที่ใช้ คำนวณ
E = W/2
| E | = | แรงความพยายาม หรือแรงที่ใช้ดึงวัตถุ (นิวตัน) |
| W | = | แรงต้านทานหรือน้ำหนักของวัตถุ (นิวตัน) |
รอกพวง รอกพวงแบ่งเป็น 3 ระบบ คือ รอกพวงระบบที่ 1 ระบบที่ 2 และระบบที่ 3
รอกพวงระบบที่ 1 ประกอบด้วยรอกเดี่ยวเคลื่อนที่หลายตัว รอกแต่ละตัวมีเชือกคล้องหนึ่งเส้น โดยปลายข้างหนึ่งผูกติดกับเพดาน ปลายอีกข้างหนึ่งผูกกับรอกตัวถัดไป วัตถุผูกติดกับรอกตัวล่างสุด เชือกที่คล้องรอบรอกตัวบนสุดใช้สำหรับดึง
สูตรที่ใช้ คำนวณ
E = W/2n
| E | = | แรงความพยายาม หรือแรงที่ใช้ดึงวัตถุ (นิวตัน) |
| W | = | แรงต้านทานหรือน้ำหนักของวัตถุ (นิวตัน) |
| n | = | จำนวนรอกเดี่ยวเคลื่อนที่ |
รอกพวงระบบที่ 2 ประกอบด้วยรอก 2 ตับ ตับบนแขวนติดเพดาน วัตถุผูกติดกับรอกตัวล่างสุด ของตับล่าง ใช้เชือกเส้นเดียวคล้องรอบรอกทุกตัว โดยปลายข้างหนึ่งผูกติดกับรอกตัวล่างสุดของตัวบน หรือตัวบนสุดของตับล่างปลายอีกข้างหนึ่งใช้สำหรับดึง
สูตรที่ใช้ คำนวณ
ก. E = ข. E =
| E | = | แรงความพยายาม หรือแรงที่ใช้ดึงวัตถุ (นิวตัน) |
| W | = | แรงต้านทานหรือน้ำหนักของวัตถุ (นิวตัน) |
| n | = | จำนวนรอก |
รอกพวงระบบที่ 3 ประกอบด้วยรอกเดียวตายตัว 1 ตัว ที่เหลือเป็นรอกเดี่ยวเคลื่อนที่ ปลายข้างหนึ่งของเชือกที่คล้องรอบรอกทุกตัวผูกติดกับคานตรงอันหนึ่งวัตถุผูกติดกับคานนี้ ปลายอีกข้างหนึ่งของเชือกผูกกับรอกตัวถัดไป เหลือปลายสุดท้ายใช้สำหรับดึง
สูตรที่ใช้ คำนวณ
E =
| E | = | แรงความพยายาม หรือแรงที่ใช้ดึงวัตถุ (นิวตัน) |
| W | = | แรงต้านทานหรือน้ำหนักของวัตถุ (นิวตัน) |
| n | = | จำนวนรอกเดี่ยวเคลื่อนที่ |
แรง (force) คือ อำนาจอย่างหนึ่งซึ่งสามารถทำให้หรือพยายามทำให้วัตถุเปลี่ยนภาวะจากการหยุดนิ่ง เป็นการเคลื่อนที่ หรือภาวะจากการเคลื่อนที่เป็นการหยุดนิ่ง หน่วยของแรง แรงมีหน่วยเป็นนิวตัน (N)
ผลของแรง
งาน (work) หมายถึง ผลคูณของแรงกับระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปตามแนวแรง หรือ
งาน = แรง × ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ตามทิศทางของแนวแรง
หน่วยของงาน งานมีหน่วยเป็น นิวตันเมตร หรือจูล
ถ้าออกแรงกระทำต่อวัตถุแล้ววัตถุไม่เคลื่อนที่ หรือวัตถุเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ตั้งฉากกับแนวแรงที่กระทำกับวัตถุ จะไม่มีงานเกิดขึ้นจากแรงนั้น
โมเมนต์ (moment) หมายถึง ผลคูณของแรงกับระยะทางตั้งฉากจากจุดหมุนไปยังแนวแรง หรือ
โมเมนต์ = แรง × ระยะทางตั้งฉากจากจุดหมุนไปยังแนวแรง
หน่วยของโมเมนต์ โมเมนต์มีหน่วยเป็น นิวตันเมตร
โมเมนต์มี 2 ชนิด คือ
เมื่อวัตถุชิ้นหนึ่งถูกกระทำด้วยแรงหลายแรง แล้ววัตถุนั้นอยู่ในภาวะสมดุลจะได้ว่า
ผลรวมของโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา = ผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา
| W | = | แรงความต้านทานหรือน้ำหนักของวัตถุ |
| E | = | แรงความพยายาม |
| F | = | จุดหมุนหรือจุดฟัลครัม |
| a | = | ระยะทางตั้งฉากระหว่างจุดหมุนถึงแรงความต้านทาน |
| b | = | ระยะทางตั้งฉากระหว่างจุดหมุนถึงแรงความพยายาม |
ถ้าคาน AB อยู่ในภาวะสมดุลจะได้
โมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา = โมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา
คาน คือ วัตถุที่ยาว แข็ง อาจตรงหรืองอก็ได้ และหมุนรอบจุดหมุนได้เมื่อมีแรงภายนอกมากระทำ คานแบ่งเป็น 3 อันดับ โดยถือว่าจุดหมุนและแรงความพยายามเป็นเกณฑ์ในการแบ่ง ดังนี้
คานอันดับที่ 1 คือ คานที่มีจุดหมุน (F) อยู่ระหว่างแรงความพยายาม (E) และแรงต้านทาน (W)
คานอันดับที่ 2 คือ คานที่มีแรงความต้านทาน (W) อยู่ระหว่างแรงความพยายาม (E) และจุดหมุน (F)
คานอันดับที่ 3 คือ คานที่มีแรงความพยายาม (E) อยู่ระหว่างความต้านทาน (W) และจุดหมุน (F)
ตัวอย่างการคำนวณ คานโตสม่ำเสมอยาว 1 เมตร ที่ปลายทั้งสองมีวัตถุหนัก 240 นิวตัน และ 160 นิวตัน แขวนไว้ตามลำดับ จงหาว่าจะต้องแขวนคานที่จุดใด คานจึงจะสมดุล
สมมติให้แขวนคานห่างน้ำหนัก 240 นิวตัน เป็นระยะทาง X เมตร
| โมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา | = | โมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา |
| 240 × X | = | 160 × (1-X) |
| 240 X | = | 160 - 160X |
| 240X + 160X | = | 160 |
| 400X | = | 160 |
| X | = | 160 / 400 |
| X | = | 0.4 เมตร |
แขวนคานห่างน้ำหนัก 240 นิวตัน เท่ากับ 0.4 เมตร
พื้นเอียง คือ เครื่องกลที่ช่วยผ่อนแรง มีลักษณะเป็นไม้กระดานยาวเรียบ ใช้สำหรับพาดบนที่สูงเพื่อขนย้ายวัตถุขึ้นสู่ที่สูงโดยการลากหรือการผลัก
ประโยชน์ของพื้นเอียง คือ ช่วยอำนวยความสะดวก และช่วยผ่อนแรงในการขนย้ายสิ่งของขึ้นหรือลงจากยานพาหนะ
สูตรที่ใช้คำนวณเรื่องพื้นเอียง
| งานที่ให้กับเครื่องกล | = | งานที่ได้จากเครื่องกล |
| E d1 | = | W d2 |
| E | = | แรงความพยายามหรือแรงที่ใช้ลากวัตถุ (นิวตัน) |
| d1 | = | ความยาวของพื้นเอียง (เมตร) |
| W | = | แรงความต้านทานหรือน้ำหนักของวัตถุ (นิวตัน) |
| d2 | = | ความสูงของพื้นเอียง |
ตัวอย่างการคำนวณ นาย ก. ใช้พื้นเอียงยาว 8 เมตร วางพาดกำแพงสูง 2 เมตร โดยให้ปลายของพื้นเอียงอยู่บนกำแพงพอดี แล้วลากวัตถุหนัก 500 นิวตัน ขึ้นไปไว้บนกำแพง จงหาว่านาย ก ออกแรงเท่าใด
ให้ออกแรงลาก = X นิวตัน
| งานที่ให้ | = | งานที่ได้ |
| แรงที่ใช้ลาก × ความยาวพื้นเอียง | = | น้ำหนักวัตถุ × ความสูงพื้นเอียง |
| X × 8 | = | 500 × 2 |
| X | = | 500 × 2 / 8 = 125 นิวตัน |
แรงที่ออกเท่ากับ 125 นิวตัน
ตัวอย่างการคำนวณ เด็กชายดำออกแรง 60 นิวตัน ก็สามารถลากวัตถุหนัก 300 นิวตัน ขึ้นไปตามพื้นเอียง ซึ่งวางพาดกำแพงสูง 1.5 เมตรได้ จงหาว่าพื้นเอียงยาวเท่าใด
| งานที่ให้ | = | งานที่ได้ |
| แรง × ความยาวพื้นเอียง | = | น้ำหนักวัตถุ × ความสูงพื้นเอียง |
| 60 × ความยาวพื้นเอียง | = | 300 × 1.5 |
| ความยาวพื้นเอียง | = | 300 × 1.5 / 60 = 7.5 เมตร |
ล้อและเพลา เป็นเครื่องกลที่ช่วยผ่อนแรงประกอบด้วยวัตถุทรงกระบอก 2 อันติดกัน อันใหญ่เรียกว่าล้อ อันเล็กเรียกว่าเพลา ใช่เชือก 2 เส้น พันรอบล้อเส้นหนึ่ง อีกเส้นหนึ่งพันรอบเพลาโดยพันไปคนละทาง ปลายข้างหนึ่งของเชือกที่พันรอบเพลาผูกติดกับวัตถุ ปลายข้างหนึ่งของเชือกที่พันรอบล้อใช้สำหรับออกแรงดึง
สูตรที่ใช้คำนวณเรื่องล้อและเพลา
E R = W r (ไม่คิดแรงเสียดทาน)
| E | = | แรงความพยายามหรือแรงที่ใช้ดึง (นิวตัน) |
| R | = | รัศมีของล้อ (เมตร) |
| W | = | แรงความต้านทานหรือน้ำหนักของวัตถุ (นิวตัน) |
| r | = | รัศมีของเพลา (เมตร) |
ลิ่ม เป็นเครื่องกลที่ช่วยผ่อนแรงรูปร่างคล้ายขวาน ใช้สำหรับตอกลงในเนื้อวัตถุเพื่อให้เนื้อวัตถุแยกออกจากกัน
สูตรที่ใช้คำนวณเรื่องลิ่ม
E H = W L
| E | = | แรงความพยายามหรือแรงที่ตอกลิ่ม (นิวตัน) |
| H | = | ระยะทางที่แรงความพยายามเคลื่อนที่ หรือระยะทางที่ลิ่มจมลงในเนื้อไม้ (เมตรหรือเซนติเมตร) |
| W | = | แรงความต้านทานหรือแรงอัดของเนื้อไม้ (นิวตัน) |
| L | = | ระยะทางที่แรงความต้านทานเคลื่อนที่ หรือระยะทางที่เนื้อไม้แยกออกจากกัน (เมตรหรือเซนติเมตร) |
สกรู เป็นเครื่องกลที่ช่วยผ่อนแรงมีรูปร่างคล้ายบันไดเวียนวนรอบแกนอันหนึ่ง สกรูใช้สำหรับยกวัตถุหนักๆ ขึ้นสูงๆ โดยแรงความพยายามเคลื่อนที่เป็นวงกลมขณะที่แรงความต้านทานเคลื่อนที่ขึ้นลงในแนวดิ่ง ดังรูป
สูตรที่ใช้คำนวณเรื่องสกรู
W × P = E × 2πR
| W | = | แรงความต้านหรือน้ำหนักของวัตถุ (นิวตัน) |
| P | = | ระยะทาง 1 ช่วงเกลียว (เมตรหรือเซนติเมตร) |
| E | = | แรงความพยายามหรือแรงที่กระทำกับสกรู (นิวตัน) |
| R | = | รัศมีของการหมุนหรือความยาวของด้ามแม่แรง (เมตรหรือเซนติเมตร) |
กลจักร คือเครื่องยนต์ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานต่างๆ ให้เป็นพลังงานกลแล้วนำไปใช้งานได้ กลจักรแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ กลจักรสันดาปภายนอกและกลจักรสันดาปภายใน
กลจักรสันดาปภายนอก คือ เครื่องยนต์ที่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิงอยู่นอกเครื่องยนต์ เช่น กลจักรไอน้ำ
กลจักรสันดาปภายใน คือ เครื่องยนต์ที่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิงอยู่ภายในเครื่องยนต์ เช่น เครื่องยนต์ก๊าซโซลีน และเครื่องยนต์ดีเซล
เครื่องยนต์ก๊าซโซลีน หรือ เครื่องยนต์เบนซีน เป็นเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมัน ก๊าซโซลีน หรือน้ำมันเบนซีนเป็นเชื้อเพลิง หลักการทำงานของเครื่องยนต์ก๊าซโซลีน คือ มีการจุดเชื้อเพลิงด้วยประกายไฟ โดยมีคอยล์ทำหน้าที่เป็นหม้อแปลง และมีหัวเทียนทำหน้าที่ เป็นขั้วไฟฟ้า
หม้อแปลง ไฟฟ้า (transformer) คืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ทำหน้าที่แปลงความต่างศักย์ไฟฟ้าให้สูงขึ้นหรือต่ำลง
ส่วนประกอบของหม้อแปลง หม้อแปลงไฟฟ้าประกอบด้วยแกนเหล็กอ่อน ซึ่งทำหน้าที่ไว้เป็นแผ่นบางๆ หลายแผ่นวางซ้อนกันและมีขดสายไฟที่มีฉนวนหุ้ม 2 ขด พันรอบแกน ขดลวดที่ 1 เรียก ขดลวดปฐมภูมิ เป็นขดลวดที่ต่อกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่ต้องการแปลงความต่างศักย์ ขดลวดที่ 2 เรียกว่า ขดลวดทุติยภูมิ เป็นขดลวดที่แปลงค่าความต่างศักย์มาแล้วเพื่อนำไปใช้งานต่อไป
หม้อแปลงมี 2 ชนิด คือ หม้อแปลงขึ้น และหม้อแปลงลง หม้อแปลงขึ้น เป็นหม้อแปลงที่มีจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิน้อยกว่าจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิ หม้อแปลงลง เป็นหม้อแปลงที่มีจำนวนรอบของขอลวดปฐมภูมิมากกว่าจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิ
คอยล์ ทำหน้าที่เป็นหม้อแปลงในเครื่องยนต์ก๊าซโซลีน โดยจะสร้างไฟแรงสูงและส่งไปยัง หัวเทียน
หัวเทียน ทำหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้าในเครื่องยนต์ก๊าซโซลีน จะจุดระเบิดเผาไหม้เชื้อเพลิงอย่างรุนแรง ส่วนประกอบของเครื่องยนต์ก๊าซโซลีน ประกอบด้วยกระบอกสูบ ลูกสูบ ลิ้นไอดี ก้านสูบ ข้อเหวี่ยง ล้อต้นกำลังและหัวเทียน
การทำงานของเครื่องยนต์ก๊าซโซลีน 4 จังหวะ ทำได้โดยใช้ลิ้นในการเปิด-ปิด ช่องไอดีและไอเสีย ทำให้ลูกสูบต้องเคลื่อนที่ขึ้นลงในกระบอกสูบ 4 ครั้ง เป็น 4 จังหวะ คือ จังหวะดูด จังหวะอัด จังหวะระเบิด และจังหวะคาย
จังหวะดูด ลูกสูบเคลื่อนที่ลงจากจุดสูงสุดของกระบอกสูบ ลิ้นไอดีเปิดให้ส่วนผสมของน้ำมันกับอากาศเข้ามาในกระบอกสูบ จนเต็มเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ลงมาถึงจุดต่ำสุดของกระบอกสูบ
จังหวะอัด ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นจากจุดต่ำสุดของกระบอกสูบ ลิ้นไอดีปิดน้ำมันกับอากาศถูกอัดให้มีปริมาตรเล็กลงมาก เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่เกือบถึงจุดสูงสุดของกระบอกสูบ
จังหวะระเบิด ลูกสูบเคลื่อนที่เกือบถึงจุดสูงสุดของกระบอกสูบ หัวเทียนจะจุดประกายไฟฟ้า ทำให้เกิดการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงอย่างแรง เกิดความดันสูงดันลูกสูบลงมาถึงจุดต่ำสุดของกระบอกสูบ
จังหวะคาย ลิ้นไอเสียเปิด ลูกสูบเคลื่อนที่ไล่อากาศเสียออกจากกระบอกสูบ แล้วลูกสูบเริ่มทำงานจังหวะดูดใหม่ต่อไปเรื่อยๆ
เครื่องยนต์ก๊าซโซลีนทำงานครบ 4 จังหวะ เป็นการทำงาน 1 รอบ ซึ่งทำให้ล้อต้นกำลังหมุน 2 รอบ
เครื่องยนต์ดีเซล เป็นเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิง หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล ใช้หลักการอัดอากาศให้เกิดความร้อน จนมีอุณหภูมิและความดันสูงพอที่จะทำให้ไอน้ำมันเกิดการระเบิดลุกไหม้ ส่วนประกอบของเครื่องยนต์ดีเซล ประกอบด้วย กระบอกสูบ ลูกสูบ ก้านสูบ หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ลิ้นไอดี ข้อเหวียง และต้นกำลัง
การทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล 4 จังหวะ ทำได้โดยใช้ลิ้นในการเปิด-ปิดช่องไอดีและช่องไอเสีย ทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นลงในกระบอกสูบ 4 ครั้ง เป็น 4 จังหวะ คือ จังหวะดูด จังหวะอัด จังหวะระเบิด และจังหวะคาย
จังหวะดูด ลูกสูบเคลื่อนที่ลงจากจุดสูงสุดของกระบอกสูบ ลิ้นไอดีเปิดให้อากาศเข้ามาในกระบอกสูบจนเต็ม เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ลงมาถึงจุดต่ำสุดของกระบอกสูบ
จังหวะอัด ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นจากจุดต่ำสุดของกระบอกสูบ ลิ้นไอดีปิดอากาศถูกอัดให้มีปริมาตรเล็กลงมากจนเกิดความร้อนและความดันสูง น้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกฉีดจากหัวฉีดเป็นละอองเข้ามาในกระบอกสูบ
จังหวะระเบิด น้ำมันเชื้อเพลิงจะติดไฟเกิดแรงดัน ทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ต่ำลงมาจนถึงจุดต่ำสุดของกระบอกสูบ
จังหวะคาย ลิ้นไอเสียเปิด ลูกสูบเคลื่อนที่ไล่อากาศเสียออกจากกระบอกสูบ แล้วลูกสูบเริ่มทำงานจังหวะดูดใหม่ต่อไปเรื่อยๆ
สิ่งที่คำนึงถึงในการเลือกใช้ยานพาหนะ เช่น ความปลอดภัยแก่ผู้อื่น แก่ตนเอง และสัมภาระที่บรรทุก
สาเหตุของการเกิดอุบัติเหตุ เช่น การใช้ความเร็วเกินขอบเขตจำกัด การบรรทุกสัมภาระมากเกินไป ยานพาหนะที่มีน้ำหนักมาก และการไม่เคารพ กฎจราจรต่างๆ เพื่อความปลอดภัยบนท้องถนน จึงต้องมีการกำหนดเครื่องหมายจราจรให้ผู้ขับรถยนต์ได้ปฏิบัติตาม
ความเร็วเฉลี่ย หมายถึง การรักษาสภาพเดิมของวัตถุ เมื่อวัตถุอยู่นิ่งจะพยายามรักษาสภาพอยู่นิ่งไว้ และวัตถุที่เคลื่อนที่จะเคลื่อนที่ต่อไปด้วยความเร็วคงที่ ถ้าไม่มีแรงภายนอกมากระทำ ความเฉื่อยจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ มวลของวัตถุ วัตถุที่มีมวลมากจะมีความเฉื่อยมากกว่าวัตถุที่มีมวลน้อย การป้องกันอันตรายที่เกิดจากความเฉื่อย ทำได้โดย
จุดศูนย์ถ่วง หมายถึง จุดรวมน้ำหนักของวัตถุทั้งก้อนหรือตำแหน่งที่แรงโน้มถ่วงของโลกกระทำต่อจุดนั้น ตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงของวัตถุรูปทรงต่างๆ จะอยู่ที่ตำแหน่งต่างกัน การทรงตัวของวัตถุ ขึ้นอยู่กับจุดศูนย์ถ่วงของวัตถุ วัตถุจะทรงตัวได้ดีเมื่อแนวดิ่งจากจุดศูนย์ถ่วงอยู่ภายในฐานของวัตถุ วัตถุจะล้มเมื่อแนวดิ่งจากจุดศูนย์ถ่วงอยู่ภายนอกฐานของวัตถุ วัตถุที่มีจุดศูนย์ถ่วงสูงจะมีโอกาสคว่ำง่าย เนื่องจากโอกาสที่แนวดิ่งจากจุดศูนย์ถ่วงออกนอกฐานได้ง่าย ความสำคัญของจุดศูนย์ถ่วง คือ
การสื่อสารเป็นวิธีการแลกเปลี่ยนข่าวสาร ความนึกคิด ความเข้าใจระหว่างมนุษย์ด้วยกัน ซึ่งอาจทำด้วยตนเองหรือใช้เครื่องมือสื่อสารชนิดต่างๆ ก็ได้ วิวัฒนาการของการสื่อสาร เริ่มด้วยการใช้ภาษาพูด ตีเกราะ ก่อกองไฟ การตีธง การฉายไฟเป็นสัญญาณ ซึ่งทำได้ในระยะทางใกล้ๆ ถ้าเป็นระยะทางไกลๆ ใช้คนถือสารไป ปัจจุบันใช้เครื่องมือสื่อสารที่มีประสิทธิภาพสูง ได้แก่ โทรเลข โทรพิมพ์ โทรศัพท์ วิทยุ โทรทัศน์ อินเทอร์เน็ต และดาวเทียม
เสียง เป็นพลังงานรูปหนึ่ง ซึ่งเกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุในตัวกลาง ทำให้ตัวกลางเกิดการสั่นตามวัตถุ และถ่ายทอดพลังงานต่อเนื่องกันเป็นคลื่นออกไปทุกทิศทุกทางจากแหล่งกำเนิดเสียงจนถึงหูเรา การเกิดคลื่นเสียง เมื่อวัตถุเกิดการสั่นสะเทือนโมเลกุลของอากาศที่อยู่รอบๆ วัตถุจะถูกรบกวนให้เคลื่อนที่ไป-มาตามการสั่นสะเทือนของวัตถุ เป็นแบบคลื่นที่ประกอบด้วยส่วนอัดและส่วนขยาย ตัวกลางที่ให้เสียงผ่านได้มี 3 ชนิด ได้แก่ ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ การเกิดส่วนอัดและส่วนขยายดังรูปข้างต้น ถ้านำมาเขียนเป็นกราฟ โดยให้ส่วนอัด (คลื่นอัด) เป็นเส้นโค้งเหนือแกนนอน ส่วนขยาย (คลื่นขยาย) เป็นเส้นโค้งใต้แกนนอน
สูตรคำนวณหาความเร็วของคลื่นเสียง
v = f λ
| v | = | ความเร็วของคลื่นเสียง (เมตรต่อวินาที หรือ m/s) |
| f | = | ความถี่ของคลื่นเสียง (เฮิรตซ์ หรือ Hz) |
| λ | = | ความยาวของคลื่นเสียง (เมตร หรือ m) |
การได้ยินเสียงต้องมีองค์ประกอบ 3 ประการ คือ แหล่งกำเนิด ตัวกลาง และหู การที่มนุษย์รับรู้และแปลความหมายของเสียงที่ได้ยินได้ เสียงต้องมีการเดินทางดังนี้
ความเข้มของเสียง หมายถึง พลังงานเสียงที่ตกลงบนพื้นที่ 1 ตารางหน่วย ในเวลา 1 วินาที หน่วยของความเข้มของเสียงเป็น จูล/ตารางเมตร/วินาที หรือ วัตต์/ตารางหน่วย
ระดับความเข้มของเสียง หมายถึง ค่าเปรียบเทียบความเข้มของเสียงใด ๆ ว่าเป็นกี่เท่าของความเข้มของเสียงที่ค่อยที่สุดที่มนุษย์ปกติสามารถได้ยิน หน่วยของระดับความเข้มของเสียงเป็น เดซิเบล ความเข้มของเสียงที่หูมนุษย์ได้ยินได้มีความเข้มอยู่ระหว่าง 0-120 เดซิเบล
ระดับความเข้ม 0 เดซิเบล หมายถึง เสียงค่อยที่สุดที่หูเราสามารถได้ยิน ระดับความเข้ม 120 เดซิเบล หมายถึง เสียงที่ดังที่สุด ที่หูเราสามารถฟังได้โดยไม่รู้สึกปวดหู
อันตรายที่เกิดจากการได้ยินเสียงที่ดังเกินขีดจำกัด คือ
ปัญหาของการสื่อสารโดยใช้เสียงโดยตรง เช่น
โทรเลข คือ อุปกรณ์สื่อสารที่ใช้แม่เหล็กไฟฟ้า ผู้ประดิษฐ์โทรเลขเป็นคนแรก คือ แซมวล มอร์ส ชาวอเมริกา
แม่เหล็กไฟฟ้า คือ แม่เหล็กที่ทำจากเหล็กอ่อนที่มีลวดไฟฟ้าพันอยู่ เมื่อปล่อยกระแสไฟฟ้าไหลผ่านก็จะกลายเป็นแม่เหล็กชั่วคราว เมื่อกระแสไฟฟ้าหยุดไหลก็จะหมดอำนาจแม่เหล็ก
หลักการทำงานของโทรเลข คือ กดคันเคาะของเครื่องส่งเกิดวงจรเปิด กระแสไฟฟ้าทำให้เกิดอำนาจแม่เหล็กรอบขดลวดในเครื่องรับ อำนาจแม่เหล็กจะดูดแผ่นเหล็กมากระทบแกนเหล็ก ทำให้เกิดเกิดเสียงจังหวะเดียวกับที่กดคันเคาะ การปิดเปิดวงจรทำให้เกิดเสียงสัญญาณโทรเลข จึงต้องมีการแปลสัญญาณโทรเลขเป็นข้อความ รหัสที่ใช้ในการโทรเลข มี 2 ลักษณะ คือ เคาะแล้วกดไว้ (กดยาว) และเคาะแล้วปล่อย (กดสั้น)
ปัญหาของการใช้โทรเลข คือ ต้องใช้เวลาในการแปลรหัสทั้งขณะส่งและขณะรับ ซึ่งอาจเกิดการผิดพลาดได้
โทรพิมพ์ เป็นเครื่องมือสื่อสารที่มีวิวัฒนาการจากโทรเลข หลักการทำงานของโทรพิมพ์ คือ ใช้เครื่องพิมพ์ดีดที่ทุกๆ แป้นอักษรมีแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อกดพิมพ์อักษรทางเครื่องส่ง ทำให้เกิดอำนาจแม่เหล็กทางเครื่องรับ และดูดแป้นอักษรตัวเดียวกับที่ถูกกด
ข้อดีของโทรพิมพ์ คือ การส่งข่าวสารโดยไม่ต้องแปลรหัส
วิทยุ เป็นอุปกรณ์สื่อสารที่ให้ความสะดวกและสามารถติดต่อได้เป็นระยะทางไกลๆ โดยไม่ต้องมีสายติดต่อระหว่างสถานีส่งและสถานีรับ คลื่นวิทยุ เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ประมาณ 104-108 เฮิรตซ์
กระบวนการสื่อสารโดยวิทยุ แบ่งเป็น 2 ส่วน คือ
ระบบวิทยุ มี 2 ระบบ คือ
สถานีวิทยุกระจายเสียงแต่ละแห่งในประเทศไทย จะส่งคลื่นวิทยุด้วยความถี่ต่างกัน เช่น สถานีวิทยุกระจายเสียงแห่งประเทศไทย ส่งด้วยความถี่ 891 กิโลเฮิรตซ์ สถานีวิทยุ ท.ท.ท. ส่งด้วยความถี่ 97.5 เมกะเฮิรตซ์ ความถี่ที่บอกนี้เป็นความถี่ของคลื่นพาหนะ
โทรทัศน์ เป็นอุปกรณ์สื่อสารที่ให้ทั้งภาพและเสียง สามารถถ่ายทอดเหตการณ์ที่กำลังเกิดขึ้นให้ผู้ชมดูเสมือนหนึ่งได้ร่วมในเหตุการณ์นั้นๆ
โทรศัพท์ เป็นเครื่องมือสื่อสารที่ผู้รับและผู้ส่งสามารถพูดโต้ตอบกันได้ทันที โทรศัพท์ที่นิยมใช้เป็นแบบ ไดนามิกไมโครโฟน
ไดนามิกไมโครโฟน หมายถึง ลำโพงเสียงที่ทำหน้าที่เป็นไมโครโฟน ส่วนประกอบของโทรศัพท์ ประกอบด้วยลำโพงเสียง 2 ตัว ตัวหนึ่งทำหน้าที่เป็นไมโครโฟน อีกตัวหนึ่งทำหน้าที่เป็นลำโพง ทั้งสองตัวมีส่วนประกอบเหมือนกันดังภาพ
ไมโครโฟน เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนคลื่นเสียงให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งมีหลักการทำงานดังแผนภาพ
ลำโพงเสียง เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเสียง ซึ่งมีหลักการทำงานดังแผนภาพ
การขนส่งและการสื่อสารเป็นปัจจัยพื้นฐานแห่งการพัฒนาประเทศ
การขนส่งและการสื่อสารมีบทบาทในการดำเนินธุรกิจ และการดำเนินงานของหน่วยงานภาครัฐ ภาคเอกชน และการดำเนินชีวิตประจำวันของประชาชนทั่วไป ทำให้การดำเนินงานต่างๆ ประสบความสำเร็จตามเป้าหมายที่ตั้งไว้ ซึ่งก่อให้เกิดความเจริญก้าวหน้าในด้านเศรษฐกิจและสังคม
คือ ผู้ใช้บริการต้องช่วยกันรับผิดชอบ ดูแลรักษาสาธรณสมบัติต่างๆ ที่ช่วยในการขนส่งและสื่อสาร เช่น รถไฟ รถโดยสารประจำทาง โทรศัพท์สาธารณะ ถนนหนทางต่างๆ เพื่อไม่ให้ถูกทำลาย เสื่อมสภาพหรือชำรุดทรุดโทรมก่อนถึงเวลาอันสมควร