ข้อสอบฟิสิกส์โอลิมปิก สสวท. รอบที่ 1 ปีการศึกษา 2551 วันที่ 29 มิถุนายน 2551

MwitStu.

neutrino

Offline

Posts: 365

รักแท้แพ้ใกล้ชิด อยู่ห่างคนละทิศหมดสิทธิ์ครอบครอง

Re: ข้อสอบฟิสิกส์โอลิมปิก สสวท. รอบที่ 1 ปีการศึกษา 2551 วันที่ 29 มิถุนายน 2551

« Reply #105 on: July 16, 2008, 02:11:46 PM »

ท่านอาจารย์เขาก็ตรวข้อสอบเสร็จ และส่งผลสอบไปแล้ว การตรวจขึ้นกับดุลพินิจของผู้ตรวจ ไม่จำเป็นต้องขอคะแนนความเมตตาใดๆ ทั้งนั้น เพราะไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ขึ้นมาทั้งสิ้น อยากให้ทำความเข้าใจให้ถูกต้องเกี่ยวกับคำว่า "ไม่มีสสวท. รอบแรก" อีกแล้ว การด่วนสรุปใส่งที่ยังเข้าใจไม่ชัดเจนและเรียกร้องความยุติธรรมให้ตนเองอาจทำให้ผู้เกี่ยวข้องเสียหายได้


	Logged

KJ KuB

neutrino

Offline

Posts: 56

Re: ข้อสอบฟิสิกส์โอลิมปิก สสวท. รอบที่ 1 ปีการศึกษา 2551 วันที่ 29 มิถุนายน 2551

« Reply #106 on: July 23, 2008, 08:15:13 PM »

ผมอยากทราบว่า ข้อ11.ทำไมถึงต้องตอบติดในรูป sin ด้วยครับ เพราะที่ผมคิดก็ได้คำตอบเดียวกัน แต่เป็นค่าบวกและติดในรูป cos สงสัยเรื่องนี้นานมากแล้ว ใครทราบช่วยชี้แนะผมด้วยนะครับ ขอบคุนครับ smitten


	Logged

KJ KuB

neutrino

Offline

Posts: 56

Re: ข้อสอบฟิสิกส์โอลิมปิก สสวท. รอบที่ 1 ปีการศึกษา 2551 วันที่ 29 มิถุนายน 2551

« Reply #107 on: July 23, 2008, 08:32:29 PM »

อ่อใช่ ใครที่เข้าใจการคิดข้อ10.รบกวนช่วยอธิบายให้ด้วยนะครับ คือผมอ่านที่พวกพี่ๆเฉลย แล้วรู้สึกไม่เข้าใจที่มาที่ไปจริงๆ
ขอบคุณคร้าบบบ


	Logged

Great

SuperHelper

Offline

Posts: 1123

물리학 아름답다 ฟิสิกส์คือความสวยงาม

Re: ข้อสอบฟิสิกส์โอลิมปิก สสวท. รอบที่ 1 ปีการศึกษา 2551 วันที่ 29 มิถุนายน 2551

« Reply #108 on: July 23, 2008, 09:10:10 PM »

Quote from: KJ KuB on July 23, 2008, 08:32:29 PM

ไม่เข้าใจตรงไหนเหรอครับ ถ้าไม่เข้าใจตรงที่ทำไม $\mbox{KE} = \dfrac{3}{2}kT$ ล่ะก็ ขอให้ไปอ่านเรื่องทฤษฎีจลน์ของแก๊สอะตอมเดียวดู (เราเสมือนว่าประจุในระบบทำตัวเหมือนอะตอม gas)


	Logged

ถ้าวิทย์แข็งแรง-->การเมืองก็แข็งแรง-->ประเทศชาติก็แข็งแรง
CUD'44 * APhO9th Ulaanbaatar MNG * CA901* Gold 10thAPhO * Silver 40th IPhO
SNSD: GG-TH SeoHyun Family & SeoRi Home

KJ KuB

neutrino

Offline

Posts: 56

Re: ข้อสอบฟิสิกส์โอลิมปิก สสวท. รอบที่ 1 ปีการศึกษา 2551 วันที่ 29 มิถุนายน 2551

« Reply #109 on: July 24, 2008, 03:06:27 PM »

ไม่เข้าใจสมการสุดท้ายที่อ้างจากกฏอนุรักษ์พลังงานครับคือผมอยากรู้ว่าทำไมถึงเป็น 3kT (แทนที่จะเป็น 3/2 kT และ 2Rมาได้อย่างไร)
ในกฎของคูลอมบ์ที่ผมเคยเห็นไม่ใช่ตัวนี้ด้วยครับ ที่ผมเคยเห็นคือกฎที่มีค่าkอยู่ด้วย แต่ก็คิดว่าจากที่โจทย์กำหนดให้ใช้ก็คงจะเป็นตัวเดียวกัน เพียงแต่เขียนต่างกันเท่านั้น

ปล.ต้องขอโทษด้วยนะครับที่เขียนสมการที่ผมสงสัยออกมาไม่ได้ เพราะผมไม่รู้วิธีเขียนจริงๆ Cry

และหากพี่เข้าใจข้อไฟฟ้า(ข้อ11.)นั้นก็ช่วยอธิบายด้วยนะครับ ว่าทำไมต้องตอบในรูปของ sin ขอบคุณครับ reading


	Logged

Great

SuperHelper

Offline

Posts: 1123

물리학 아름답다 ฟิสิกส์คือความสวยงาม

Re: ข้อสอบฟิสิกส์โอลิมปิก สสวท. รอบที่ 1 ปีการศึกษา 2551 วันที่ 29 มิถุนายน 2551

« Reply #110 on: July 24, 2008, 04:22:03 PM »

Quote from: KJ KuB on July 24, 2008, 03:06:27 PM

ตอบคำถามแรก

คือว่าที่ nklohit ทำนั้นถูกแล้ว เพียงแต่ว่าคุณคงดูไม่ออกเองว่าทำไมถึงเป็นแบบนั้นเพราะผมคิดว่าคุณคงตาม nklohit ไม่ทัน
จากกฎของคูลอมบ์นั้นทำให้เราทราบว่าพลังงานศักย์ของระบบจุดประจุสองตัว $q$ และ $Q$ เขียนได้ว่า
$U = \dfrac{1}{4\pi \epsilon_o} \dfrac{qQ}{r}$ เมื่อ r เป็นระยะห่างระหว่าง"จุด"ประจุ
โดยเนื่องจากว่า ผู้จัดหลักสูตรและการสอนฟิสิกส์นักเรียนม.ปลายนั้น ไม่อยากให้นักเรียนมัธยมปลายธรรมดาเจอสัญลักษณ์แปลกๆจนกลัวฟิสิกส์ เลยสั่งให้
$k = \dfrac{1}{4\pi \epsilon_o}$ ซึ่งเรียกว่าค่าคงตัวของคูลอมบ์ <---นี่คงเป็นที่คุณพูดถึง
แต่ว่าถ้าคุณสังเกตโจทย์ให้ดีๆ โจทย์ให้พารามิเตอร์ $\epsilon_o$ มาให้ซึ่งเรียกว่า สภาพยอมได้ของฟรีสเปซ (permittivity of free space)ซึ่งเป็นค่าคงที่ที่สำคัญมากในเรื่องของไฟฟ้า นั่นคือ $k$ ในโจทย์คงไม่ใช่ ค่าคงที่ของคูลอมบ์ ซะแล้ว

ทีนี้มาพูดถึงเรื่องอุณหพลศาสตร์ ถ้าหากลองไปหาหนังสือเรื่องทฤษฎีจลน์อ่านดูจะรู้ว่า พลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ของ"กลุ่ม"ก๊าซนั้น (ซึ่งเราสมมติให้มันมีอัตราเร็วเท่ากันหมดทุกตัวเป็น $v_{\mbox{rms}}$ ) นั้น มีค่าเป็น
$\mbox{KE} = \dfrac{1}{2} Nm{v_{{}_{\mbox{rms}}}}^2 = \dfrac{3}{2} NkT$ เมื่อ N เป็นจำนวนอนุภาคทั้งหมดในระบบ
คงจะสงสัยว่าทำไมถึงมี $k$ โผล่มาอีกแล้ว? นี่ไม่ใช่ตัวเดียวกับของในกฎของคูลอมบ์! นี่เป็น ค่าคงที่ของโบลต์ซมันน์ หรือที่นักเรียนม.ปลายรู้จักในนามของ $k_B$ นั่นเอง แต่ในหนังสือเทกซ์บุคบางเล่ม(ส่วนใหญ่)นั้นจะเขียนให้ $k = k_B$ โดยที่เข้าใจกันว่าเป็นค่าคงที่ของโบลต์ซมันน์

ทีนี้มาเข้าเรื่องของโจทย์ ในโจทย์นั้นเป็นระบบประจุหลายตัวมากมาย แต่เขาให้เราพิจารณาประจุสองตัวที่มีค่าประจุไฟฟ้า $q$ เหมือนกัน วิ่งเข้าหากันและแตะกันพอดี ด้วยความรู้ที่ว่า เราประมาณให้อันตรกิริยากับประจุตัวอื่นนนอกจากสองตัวนี้ละทิ้งได้อย่างที่เราเข้าใจกันดีว่าอะตอมของระบบแก๊สอุดมคตินั้นอยู่ห่างกันมากและประมาณได้ว่าไม่มีแรงกระทำต่อกัน(ม.ปลายทั้งฟิสิกส์และเคมีต้องสอนเรื่องนี้แล้ว) เอาหละทีนี้ ประจุสองตัวนี้ตอนแรกก็อยู่ห่างกันระยะหนึ่งซึ่งไกลจนเราอาจคิดว่าได้พลังงานศักย์ของระบบเริ่มต้นเป็น 0 แต่ว่ามันมีพลังงานจลน์เพราะว่าประจุเคลื่อนที่อยู่ และของแต่ละตัวมีค่าเป็น $\mbox{KE} = \dfrac{1}{2} mv^2$ แต่ว่ามันมีในระบบสองตัว จึงได้ว่า
พลังงานตอนแรก $E_i = {\mbox{PE}}_i + {\mbox{KE}}_i = 0 + 2(\dfrac{1}{2} mv^2)$
แต่ว่า $\mbox{KE} = \dfrac{1}{2} m{v_{\mbox{rms}}}^2 = \dfrac{1}{2} mv^2 = \dfrac{3}{2} kT$
นั่นคือ
พลังงานตอนแรก $E_i = {\mbox{PE}}_i + {\mbox{KE}}_i = 0 + 2(\dfrac{3}{2} kT) = 3kT$

ทีนี้เขาบอกว่า ประจุสองตัวนี้มันวิ่งเข้าหากันจน "แตะกันพอดี" นั่นคือ ประจุสองตัวมันอยู่ห่างกัน $2R$ เมื่อ R เป็นรัศมีของตัวประจุแต่ละตัว จึงมีพลังงานศักย์ของระบบในตอนนี้เป็น $U = \dfrac{1}{4\pi \epsilon_o} \dfrac{(q)(q)}{r} = \dfrac{1}{4\pi \epsilon_o} \dfrac{q^2}{2R}$ อย่างที่ nklohit ทำเอาไว้ และเนื่องจากประจุทั้งคู่อยู่นิ่งตอนนี้ ทำให้พลังงานจลน์ของระบบเป็น 0 ดังนั้น
พลังงานตอนหลัง $E_f = {\mbox{PE}}_f + {\mbox{KE}}_f = \dfrac{1}{4\pi \epsilon_o} \dfrac{q^2}{2R} + 0$

แต่เนื่องจากกว่ากระบวนการนี้ไม่สูญเสียพลังงาน นั่นคือพลังงานตอนแรกเท่ากับพลังงานตอนหลัง จึงได้ว่า
$3kT = \dfrac{1}{4\pi \epsilon_o} \dfrac{q^2}{2R}$ ย้ายข้าง ได้คำตอบแบบที่ nklohit ทำไว้

ทีนี้ตอบข้อสอง ที่ว่าทำไมถึงตอบในรูป sin ก็เพราะว่า คำตอบที่ถูกนั้นตอบในรูปของ sin นั่นเอง! จะตอบในรูปของ cos ก็ได้ ถ้าใช้ $\sin \theta = \cos (\frac{\pi}{2} - \theta)$ แล้วแต่สะดวก

ทีนี้ยังสงสัยอะไรอีกหรือปล่าวครับ coolsmiley


« Last Edit: July 24, 2008, 05:28:14 PM by Great »	Logged

KJ KuB

neutrino

Offline

Posts: 56

Re: ข้อสอบฟิสิกส์โอลิมปิก สสวท. รอบที่ 1 ปีการศึกษา 2551 วันที่ 29 มิถุนายน 2551

« Reply #111 on: July 24, 2008, 08:26:07 PM »

อธิบายได้กระจ่างมากครับ ขอบคุณจริงๆ

พี่ครับถ้าอย่างนั้น ข้อ11. หากตอบว่า $V_{ab}= \omega C V_{0} R \cos (\omega t)$ อย่างนี้ถูกหรือผิดครับ
ข้อนี้ตอนที่ผมคิดผมใช้ความรู้เรื่องไฟฟ้ากระแสตรง + การคิดค่าความต้านทานเชิงความจุเท่านั้น จึงได้คำตอบนี้ออกมาครับ
ซึ่งอยากให้พี่ช่วยอธิบายหน่อยครับว่า เพราะอะไร ในเฉลยที่ผมดูมันเหมือนกับว่า สามารถเปลี่ยนจาก $\cos (\omega t) = -\sin (\omega t)$ ได้ หรือว่ามันเกี่ยวข้องกับความรู้ที่ว่า กระแสที่ผ่านC จะมีเฟสนำ V อยู่90องศาครับ โดยหากเกี่ยวข้องกันแล้วผมอยากทราบว่าเราจะมีหลักการคิดได้อย่างไรครับ
ขอบคุณอีกครั้งครับ smitten


	Logged

Great

SuperHelper

Offline

Posts: 1123

물리학 아름답다 ฟิสิกส์คือความสวยงาม

Re: ข้อสอบฟิสิกส์โอลิมปิก สสวท. รอบที่ 1 ปีการศึกษา 2551 วันที่ 29 มิถุนายน 2551

« Reply #112 on: July 24, 2008, 08:51:38 PM »

Quote from: KJ KuB on July 24, 2008, 08:26:07 PM

...
ข้อนี้ตอนที่ผมคิดผมใช้ความรู้เรื่องไฟฟ้ากระแสตรง + การคิดค่าความต้านทานเชิงความจุเท่านั้น จึงได้คำตอบนี้ออกมาครับ
...

แต่ข้อนี้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับนะ Huh

Quote from: KJ KuB on July 24, 2008, 08:26:07 PM

...
ซึ่งอยากให้พี่ช่วยอธิบายหน่อยครับว่า เพราะอะไร ในเฉลยที่ผมดูมันเหมือนกับว่า สามารถเปลี่ยนจาก $\cos (\omega t) = -\sin (\omega t)$ ได้
...

คณิตศาสตร์ผิดหรือปล่าวครับ รู้ได้อย่างไรว่า $\cos (\omega t) = -\sin (\omega t)$ ?? มันแปลกๆอยู่นะ

Quote from: KJ KuB on July 24, 2008, 08:26:07 PM

...
มันเกี่ยวข้องกับความรู้ที่ว่า กระแสที่ผ่านC จะมีเฟสนำ V อยู่90องศาครับ โดยหากเกี่ยวข้องกันแล้วผมอยากทราบว่าเราจะมีหลักการคิดได้อย่างไรครับ
ขอบคุณอีกครั้งครับ smitten

มันไม่เกี่ยวข้องกับที่คุณ KJ KuB พูดมาตั้งแต่ต้นเลย หลักการนี้นั้นพิสูจน์มาจากการที่เราลองเอาแหล่งกระแส"สลับ"ไปต่อคร่อมกับตัวเก็บประจุไฟฟ้าแล้วเขียนสมการเหล่านี้ (สถานการณ์นี้ไม่เกี่ยวกับโจทย์นะ แค่อธิบายเฉยๆว่าทำไมกระแสที่ไหลผ่าน C ถึงมีเฟสนำความต่างศักย์คร่อมมันเป็น 90 องศา)
$v(t) = V_o \sin(\omega t)$ นี่คือความต่างศักย์คร่อมตัวเก็บประจุ
$i(t) = \dfrac{dq(t)}{dt}$ นี่คือกระแสที่ไหลผ่านตัวเก็บประจุ
$q(t) = Cv(t)$ นี่คือประจุในตัวเก็บประจุ ณ เวลา t ใดๆ
แก้ระบบสมการนี้ จะได้ว่า
$i(t) = \dfrac{V_o}{\frac{1}{\omega C}} \sin(\omega t + \frac{\pi}{2}) = V_o \omega C \cos (\omega t )$

นี่เป็นเหตุผลว่าทำไม i มีเฟสนำ v อยู่ 90 องศาสำหรับ C ซึ่งมันไม่เกียวกับที่คุณ KJ KuB พูดมาเลย coolsmiley

Quote from: KJ KuB on July 24, 2008, 08:26:07 PM

พี่ครับถ้าอย่างนั้น ข้อ11. หากตอบว่า $V_{ab}= \omega C V_{0} R \cos (\omega t)$ อย่างนี้ถูกหรือผิดครับ
...

คิดว่าผิดครับ coolsmiley


« Last Edit: July 24, 2008, 08:55:58 PM by Great »	Logged

B.J.

neutrino

Offline

Posts: 212

Re: ข้อสอบฟิสิกส์โอลิมปิก สสวท. รอบที่ 1 ปีกา

« Reply #113 on: February 23, 2011, 10:44:06 PM »

Quote from: tip on June 29, 2008, 04:12:08 PM

ข้อ.4 วาดรูปไม่เป็นอีกตามเคยครับ ขออภัยด้วยครับ
ถ้าต้องการให้ถ้วยคว่ำอยู่ที่ก้นถังได้พอดี
จากกฎข้อที่1ของนิวตัน $\sum F_{y}=0$ (ให้ทิศชี้ขึ้นเป็นบวก)
$B+(-F)=0\to B=F$
$B=\rho V_{G}g \cdots (1)$ $V_{G}$ เป็นปริมาตรที่ก้นถังนะครับ
จากสมการสถานะ $pV=nRT$ ผมได้โมเมว่า T คงที่
ดังนั้น $P_{a}V=p_{G}V_{G}$ และ $p_{G}=P_{a}+\rho gh$
ดังนั้น $V_{G}=\dfrac{P_{a}V}{P_{a}+\rho gh}$
แทนค่าใน (1)
จะได้ว่า $B=\rho \left (\dfrac{P_{a}}{P_{a}+\rho gh}\right )Vg$
ผิดถูกช่วยชี้แนะด้วยนะครับ

ค่าปริมาตรที่เปลี่ยนไปนี่คือปริมาตรของของไหลน้ำ หรือของ อากาศครับ เพราะตอนแรกถ้วยอยู่เหนือผิวน้ำ $V$ คือปริมาตรอากาศ ส่วน ถ้าใต้น้ำ $V_{G}$ ก็เป็นปริมาตรของน้ำ ถ้าผมเข้าใจผิดตรงไหน ช่วยชี้แนะด้วยครับ buck2


« Last Edit: February 23, 2011, 11:03:52 PM by ปิยพงษ์ - Head Admin »	Logged

gob11007

neutrino

Offline

Posts: 34

Re: ข้อสอบฟิสิกส์โอลิมปิก สสวท. รอบที่ 1 ปีกา

« Reply #114 on: February 28, 2012, 11:59:52 AM »

Quote from: B.J. on February 23, 2011, 10:44:06 PM

ค่าปริมาตรที่เปลี่ยนไปเป็นของอากาศที่อยู่ภายในหลอดแก้วนะครับ
เพราะตอนแรกถ้วยอยู่เหนือผิวน้ำจะมีปริมาตรของอากาศในหลอดแก้ว $= V$
ส่วน ถ้าใต้น้ำจะมีปริมาตรของอากาศในหลอดแก้ว $= V_{G}$ ซึ่งปริมาตรของอากาศในหลอดแก้วที่อยู่ใต้น้ำจะลดลงเพราะว่าจะมีปริมาตรของน้ำเข้ามาแทนที่เนื่องจากความดันของน้ำที่ก้นถังครับ


	Logged

Pages: « 1 2 3 4 5 6 7 8 Go Up

« previous next »

คุณสมบัติของเด็กดี