ปริมาณทางฟิสิกส์

ปริมาณ (Quantity)

วิทยาศาสตร์เป็นวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับความจริงที่สามารถพิสูจน์ได้ด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ นำความรู้ที่ได้จากการศึกษาทดลอง จดบัทึกมารวบรวมเป็นกฎ ทฤษฎี เพื่อเป็นความรู้ในการอธิบายปรากฎการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้น ซึ่งการศึกษาวิทยาศาสร์เป็นการศึกษา2 ส่วนคือ เชิงคุณภาพ เป็นการศึกษาบรรยายเชิงข้อมูลพรรณนา ตามสภาพการรับรู้ของมนุษย์ เช่น การบรรยายรูปลักษณะ สี กลิ่น รส และเชิงปริมาณ เป็นการศึกษาข้อมูลเชิงตัวเลข ซึ่งได้จากการสังเกต และเครื่องมือวัด เช่น ความยาว มวล เวลา ปริมาณต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับวิชาฟิสิกส์แบ่งออกได้เป็น

ปริมาณในทางฟิสิกส์ มี 2 ปริมาณ คือ

1. ปริมาณสเกลาร์ (Scalar) เป็นปริมาณที่บอกขนาดเพียงอย่างเดียว เช่น มวล , อัตราเร็ว , พลังงาน ฯลฯ

2. ปริมาณเวกเตอร์ (Vector) เป็นปริมาณที่บอกทั้งขนาดและทิศทาง เช่น ความเร็ว , ความเร่ง , การกระจัด , แรง ฯลฯ อ่านเพิ่มเติม

 การคูณและการหารเลขนัยสำคัญ 

ให้ใช้วิธีการคูณและหารเหมือนทางคณิตศาสตร์ก่อน  แล้วพิจารณาผลลัพธ์ที่ได้   โดยผลลัพธ์จะต้องมีจำนวนเลขนัยสำคัญเท่ากับจำนวนเลขนัยสำคัญของตัวคูณหรือตัวหารที่น้อยที่สุด  เช่น

             (1)   432.10   x    5.5     =    2376.55
                     ปริมาณ      432.10           มีจำนวนเลขนัยสำคัญ       5    ตัว
                                       5.5                 มีจำนวนเลขนัยสำคัญ       2    ตัว
                      ผลลัพธ์      2376.55        มีจำนวนเลขนัยสำคัญ       6    ตัว        แต่ผลลัพธ์ที่ได้ จะมีจำนวนเลขนัยสำคัญได้เพียง 2 ตัว
                                       เท่านั้น  ก็คือ  2  และ  3  แต่ตัวที่สามถัดจาก 3 เ  ป็นเลข  7 ให้เพิ่มค่าตัวหน้าคือ 3  อีก  1  เป็น   4   ดังนั้นคำ
                                       ตอบควรได้   2400  แต่ต้องจัดให้มีเลขนัยสำคัญเพียง   2  ตัว   จึงจัดได้เป็น     

             (2)    0.6214   4.52   =   0.1374778
                       จากตัวอย่าง  2   ผลลัพธ์  คือ   0.137

  การบวกและการลบเลขนัยสำคัญ   

ให้บวกลบแบบวิธีการทางคณิตศาสตร์ก่อน  แล้วพิจารณาผลลัพธ์ที่ได้  โดยผลลัพธ์ของเลขนัยสำคัญที่ได้ต้องมีตำแหน่งทศนิยมละเอียดเท่ากับปริมาณที่มีความละเอียดน้อยที่สุด   เช่น

               (1)    2.12 + 3.895 + 5.4236   =    11.4386
                         ปริมาณ                 2.12           มีความละเอียดถึงทศนิยมตำแหน่งที่ 2
                                                      3.895        มีความละเอียดถึงทศนิยมตำแหน่งที่ 3
                                                      5.4236      มีความละเอียดถึงทศนิยมตำแหน่งที่ 4
                        ผลลัพธ์  11.4236   มีความละเอียดถึงทศนิยมตำแหน่งที่  4  ละเอียดมากกว่าเครื่องมือวัดที่อ่านได้   2.12,  3.895      ดังนั้นผลลัพธ์ของเลขนัยสำคัญต้องมีความละเอียดไม่เกินทศนิยมตำแหน่งที่  2  แต่ให้พิจารณาเลยไปถึงทศนิยมตำแหน่งที่ 3 ว่าถึง 5 หรือไม่  ถ้าถึงก็ให้เพิ่มค่าทศนิยมตำแหน่งที่  2  อีก  1
                          ดังนั้นผลลัพธ์          คือ   11.44

              (2)      15.7962  +  6.31   -  16.8    =     5.3062
                          จากตัวอย่าง  (1)    ผลลัพธ์  คือ  5.3

เลขนัยสําคัญ (Significant Figure)

เลขนัยสําคัญ คือ จํานวนหลักของตัวเลขที่แสดงความเที่ยงตรงของปริมาณที่วัดหรือคํานวณได้& ดังนั้น ตัวเลขนัยสําคัญจึงประกอบด้วยตัวเลขทุกตัวที่แสดงความแน่นอน (certainty) รวมกับตัวเลขอีกตัวหนึ่งที่ แสดงความไม แน่นอน (uncertainty) ซึ่งขึ้นอยู่ กับอุปกรณฑ์2ที่เราเลือกใช้ด้วย อ่านเพิ่มเติม

คำอุปสรรค

คำอุปสรรค (prefixes) เมื่อค่าในหน่วยฐานหรือหน่วยอนุพัทธ์น้อยหรือมากเกินไปเราอาจเขียนค่านั้นอยู่ในรูปตัวเลขคูณ ด้วย ตัวพหุคูณ   (ตัวพหุคูณ คือ เลขสิบยกกำลังบวกหรือลบ)  ได้ เช่น ระยะทาง 0.002  เมตร  เขียนเป็น   เมตร แทนด้วยคำอุปสรรค มิลลิ  (m) ดังนั้นระยะทาง 0.002 เมตร  อาจเขียนได้ว่า  2  มิลลิเมตร  คำอุปสรรคที่ใช้แทนตัวพหุคูณและสัญลักษณ์ แสดงไว้ในตาราง