กัมมันตภาพรังสี

ธาตุกัมมันตรังสี
เป็นธาตุที่ไม่อยู่ ในสภาพเสถียร มีการเปลี่ยนแปลง ภายในนิวเคลียสตลอดเวลา ซึ่งทำให้ธาตุนั้นปลดปล่อยรังสี บางอย่างออกมา
รังสีแอลฟา (a - ray)
เป็นนิวเคลียสของธาตุฮีเลียมมีประจุบวก ประกอบด้วยโปรตอน และนิวตรอนอย่างละ 2 อนุภาค จึงมีมวลมากขนาดโต วัตถุที่สามารถใช้กั้นรังสีแอลฟาได้ เช่นแผ่นกระดาษ , แผ่นอะลูมิเนียม หนาตั้งแต่ 0.02 mm หรือ ผิวหนังและมือ มีอำนาจในการทะลุทะลวงต่ำ แต่มีอำนาจทำให้อะตอมที่มันวิ่งผ่าน แตกตัวเป็นไอออนสูง
รังสีแกมมา (g - ray)
ไม่มีประจุ ไม่มีมวล เป็นพลังงานที่อยู่ในรูปของ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูง มีอำนาจทะลุทะลวงสูง
การสกัดกั้นต้องใช้แผ่นตะกั่ว หรือกำแพงคอนกรีตหนา 10 cm ขึ้นไป
รังสีเบตา (b - ray)
เป็นอนุภาคอิเล็กตรอน มีประจุเป็นลบเคลื่อนตัวได้เร็ว ความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสง มีมวลน้อยกว่ารังสีแอลฟา มีอำนาจทะลุทะลวงสูงกว่า a - ray ประมาณ 10 เท่า ใช้โลหะบาง ๆ หรือไม้หนาประมาณ 0.5 cm กั้นได้

การตรวจสอบรังสี
1. แผ่นฟิล์มตรวจรังสี
2. ไกเกอร์เคาน์เตอร์หรือไกเกอร์มิลเลอร์
3. โดซิมิเตอร์
4. ซินทิลเลชั่นดีเทคเตอร์
5. แกมมาเรย์ สเปกโตรมิเตอร์

แรงและการเคลื่อนที่

ความหมายของแรง
ตามความหมายที่ใช้กันโดยทั่วไป แรง (Force) คือ อำนาจหรือสิ่งที่กระทำต่อวัตถุในรูปของการพยายามทำให้วัตถุเคลื่อนที่ และเมื่อมีแรงมากระทำต่อวัตถุ วัตถุอาจเคลื่อนที่หรือไม่เคลื่อนที่ก็ได้ เช่น การออกแรงตีกอล์ฟ หรือออกแรงเตะลูกฟุตบอล เป็นต้น้
แรงเป็นปริมาณเว็กเตอร์ นั่นคือ แรงเป็นปริมาณที่ต้องกำหนดขนาดและทิศจึงจะมีความชัดเจนที่สมบูรณ์

กฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน
กฏข้อที่ 1. วัตถุจะคงสภาพอยู่นิ่ง หรือสภาพเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัวในแนวตรง นอกจากจะมีแรงลัพธ์ ซึ่งไม่มีค่าเป็นศูนย์มากระทำต่อวัตถุนั้น
กฏข้อที่ 2. เมื่อมีแรงลัพธ์ซึ่งขนาดไม่เป็นศูนย์ มากระทำต่อวัตถุ จะทำให้เกิดความเร่งในทิศเดียวกับแรงลัพธ์ที่มากระทำ และขนาดของความเร่ง จะแปลผันตรงกับขนาดของแรงลัพธ์ และจะแปรผกผันกับมวลของวัตถุ
กฏข้อที่ 3. ทุกแรงกิริยา (Acction Force) จะต้องมีแรงปฏิกิริยา (Reaction Force) ที่มีขนาดเท่ากันและทิศทางตรงกันข้ามเสมอ

การวัดขนาดของแรง
เครื่องชั่งสปริงเป็นเครื่องมืออย่างง่ายในการวัดขนาดของแรง มีหน่วยเป็นนิวตัน (N) ในการใช้เครื่องชั่งสปริงผูกติดกับถุงทรายนั้นพบว่า ถุงทราย1 ถุง จะออกแรงดึงน้อยกว่า 2 ถุง และค่าที่อ่านได้จากเครื่องชั่งสปริงของถุงทราย 1 ถุงจะน้อยกว่าถุงทราย 1 ถุง ดังนั้น การวัดขนาดของแรง โดยใช้เครือ่งชั่งสปริงซึ่งสามารถบอกขนาดของแรงเป็นปริมาณตัวเลข เช่น แรง 5 นิวตัน จึงเป็นข้อมูลที่น่าเชื่อถือมากกว่าการบอกเพีบงข้อมูลด้านความรู้สึก เช่น มากกว่าหรือน้อยกว่า

การเคลื่อนที่แบบต่างๆ

การเคลื่อนที่ในแนวตรง
จากความหมายของแรงที่ว่า เป็นอำนาจที่ทำให้วัตถุเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ ซึ่งอาจเป็นการเปลี่ยนจากวัตถุหยุดนิ่งเป็นการเคลื่อนที่หรือเปลี่ยนจากการเคลื่อนที่เป็นหยุดนิ่งก็ได้ นั่นแสดงว่าการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้นเป็นผลของแรงที่ไปกระทำ
ถ้าออกแรงกระทำต่อวัตถุให้เคลื่อนที่บนพื้นราบ โดยออกแรงในแนวแรงผ่านจุดศูนย์กลางมวล ซึ่งเป็นจุดศูนย์รวมมวลของวัตภถุทั้งก้อน ถ้าวัตถุมีความหนาแน่นของมวลสม่ำเสมอ แล้วตรงตำแหน่งที่เส้นทะแยงมุมตัดกันจะเป้นจุดศูนย์กลางมวล วัตถุจะเคลื่อนที่อย่างไร ให้นักเรียนออกแรงผลักวัตถุบนพื้นราบดังภาพข้างล่างนี้ที่ตำแหน่งต่าง ๆ แล้วสังเกตการเคลื่อนที่ของวัตถุ
จากการออกแรงกระทำต่อวัตถุในแนวพื้นราบโดยทิศของแรงผ่านจุดศูนย์กลางมวลจะพบว่า ทิศของแรงและทิศการเคลื่อนที่ของวัตถุอยู่ในแนวเดียวกัน การเคลื่อนที่ของวัตถุมีทิศทางเดียวกันว่าการเคลื่อนที่แนวตรง หรือกล่าวว่าทิศการเคลื่อนที่ของวัตถุจะไม่เปลี่ยน ถ้าทิศของแรงและทิศของการเคลื่อนที่อยู่ในทิศเดียวกัน
การเคลื่อนที่ในแนวโค้งและวงกลม

การเคลื่อนที่ในแนวโค้ง
เราเรียกการเคลื่อนที่ในแนวโค้งอีกอย่างหนึ่งว่า การเคลื่อนที่แบบโปรเจกไตล์ (Projectlie)การเคลื่อนที่แบบโปรเจ็กไตล์เป็นการเคลื่อนที่ใน 2 มิติ คือ เคลื่อนที่ในแนวระดับและและแนวดิ่งพร้อมกัน ในแนวดิ่งเป็นการเคลื่อนที่ที่ี่มีความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก (ซึ่งสม่ำเสมอในบริเวณที่ใกล้ผิวโลก) ในขณะที่การเคลื่อนที่ในแนวราบไม่มีความเร่งเพราะไม่มีแรงกระทำในแนวระดับ ทำให้เส้นทางการเคลือนที่เป็นแนวโค้ง
การเคลื่อนที่แนวโค้งของวัตถุนั้น มีแรงเกี่ยวข้องอยู่ 2 แรงคือ แรงที่จะทำใหลูกเหล็กตกลงมาตามแนวดิ่ง ซึ่งก็คือ แรงดึงดูดของโลก และแรงผลักวัตถุ
การเคลื่อนที่แบบวงกลม มีอัตราเร็วคงตัว นั่นคือ การเคลื่อนที่ที่้มีขนาดของความเร็วเท่าเดิม สม่ำเสมอแต่มีทิศเปลี่ยนไปทีละน้อย
เราอาจหาประสบการณ์การเคลื่อนที่แบบวงกลมจากการแกว่งวัตถุที่ปลายเชือกให้เป็นวงกลม เราจะรู้สึกว่า มือจะต้องใช้แรงดึงมากขึ้นเมื่อแกว่งให้เร็วขึ้นด้วย เราเรียกแรงที่กระทำต่อมือที่กำลังแกว่งจุกยางว่า แรงสู่ศูนย์กลาง ซึ่งเป็นแรงที่ทำให้จุึกยางเคลื่อนที่อยู่ในอากาศได้ โดยไม่ทำให้จุกยางตกลงสู่พื้น และทิศของแรงสู่ศูนย์กลางจะตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่ของจุกยาง ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า ถ้าออกแรงในแนวแรงตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของวัตถุจะทำให้วัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลม

ประโยชน์ของการเคลื่อนที่แนวโค้งและวงกลม

ในชีวิตประจำวันเราจะพบเห้นการเคลื่อนที่ของวัตถุหรือสิ่งมีชีวิตเคลื่อนที่แบบต่าง ๆ มากมายทั้งการเคลื่อนที่แนวตรง การเคลื่อนที่แนวโค้งหรือโปรเจ็กไตล์ หรือการเคลื่อนที่แนววงกลม เป็นต้น การเคลื่อนที่ดังกล่าว สามารถอธิบายโดยหลักการทางวิทยาศาสตร์ เช่น การที่ขับรถยนต์บนทางโค้งและสามารถเลี้ยวโค้งได้เพราะมีแรงเสียดทานระหว่างล้อรถกับพื้นถนน หากแรงเสียดทานน้อยเกิดไปก็ไม่สามารถเลี้ยวโค้งได้ ในการเลี้ยวรถที่มีความ่เร็วสูงเกินไป จะทำให้เกิด แรงหนีศูนย์กลาง ของรถทำให้แรงเสียดทานมีน้อย อาจทำให้รถหลุดโค้งเกิดอันตรายถึงแก่ชีวิตได้ ดังนั้นในการใช้รถใช้ถนนควรปฏิบัติตามกฏการจำกัดความเร็ว เพื่อความปลอดภัยของชีวิตและทรัพย์สิน

ความเร่งและอัตราเร่ง

ความเร่งและอัตราเร่ง

ความเร่ง

เมื่อ อนุภาคตัวหนึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น เราจะกล่าวว่า อนุภาค มี ความเร่ง (acceleration) แต่ถ้า มีความเร็วลดลง เราจะกล่าวว่า อนุภาคมีความหน่วง (deceleration or retardation)ถ้าให้ อนุภาค หรือวัตถุ เคลื่อนที่ตามแนวแกน x อย่างเดียว สมมติว่า ที่เวลา t1 อนุภาค อยู่ที่จุด P1 และมีความเร็วชั่วขณะ เป็นส่วนประกอบแกน x เป็น v1 และ ณ เวลาถัดต่อมา t2 วัตถุจะอยู่ที่จุด P2 และมีความเร็วชั่วขณะ เป็นส่วนประกอบแกน x เป็น v2ดังนั้น ความเร่งเฉลี่ย ของอนุภาคกำหนดให้เป็น

กรณีที่วัตถุเคลื่อนที่อัตราเร็วที่ไม่สม่ำเสมอ หรือความเร็วไม่สม่ำเสมอ วัตถุมีค่าความเร่ง
ความหมายของอัตราเร่งหรือความเร่ง คือ อัตราเร็วหรือ ความเร็วที่เปลี่ยนไปในหนึ่งหน่วยเวลาที่วัตถุมีการเคลื่อนที่
การคำนวณหาค่าอัตราเร่ง ทำได้โดยหาอัตราเร็วที่เปลี่ยนไปโดยใช้อัตราเร็วสุดท้ายของการเคลื่อนที่ลบด้วยอัตราเร็วเริ่มต้นของการเคลื่อนที่ หารด้วยเวลาที่ใช้เปลี่ยนค่าอัตราเร็วนั้น