A-Level 64 Phy วิชาฟิสิกส์

เฉลย/เหตุผลและแนวคิดในการตอบคำถาม

ปฏิกิริยานิวเคลียร์นี้เป็นการรวมกันของนิวเคลียสของคาร์บอน-12 ที่มีมวลเบา ทำให้ได้นิวเคลียสใหม่ คือ นีออน-20 ที่มีมวลมากกว่าเดิม

ดังนั้น ปฏิกิริยานิวเคลียร์นี้คือ ฟิวชัน โดยพลังงานที่ได้จากฟิวชันนี้หาได้จากพลังงานที่เทียบเท่าส่วนพร่องมวลของปฏิกิริยานี้ ดังนี้ 

หาส่วนพร่องมวล จากผลต่างระหว่างมวลรวมก่อนกับหลังเกิดปฏิกิริยา จะได้

เนื่องจากส่วนพร่องมวลมีหน่วยเป็น ดังนั้น หาพลังงานในหน่วยเมกะอิเล็กตรอนโวลต์ที่เทียบเท่าส่วนพร่องมวล จากสมการ 

เฉลย/เหตุผลและแนวคิดในการตอบคำถาม

กำหนดให้คลื่นที่กำลังเคลื่อนที่ไปด้านขวามีสีแดง คลื่นที่กำลังเคลื่อนที่ไปด้านซ้ายมีสีน้ำเงิน และคลื่นที่มีการรวมกันมีสีม่วง

ทั้งนี้ รูปร่างคลื่น ณ เวลาต่าง ๆ เป็นดังนี้

เมื่อเวลาผ่านไป 3 วินาที คลื่นทั้งสองขยับในทิศทางตรงกันข้ามโดยคลื่นสีแดงเคลื่อนที่ไปเป็นระยะ 6 เมตร ส่วนคลื่นสีน้ำเงินเคลื่อนที่ไปเป็นระยะ 6 เมตร ทำให้ส่วนหลังของคลื่นสีแดงแทรกสอดกับคลื่นสีน้ำเงินแบบเสริมกัน จึงเกิดคลื่นรวมดังภาพข้างต้น

เมื่อเวลาผ่านไป 5 วินาที คลื่นทั้งสองขยับในทิศทางตรงกันข้ามโดยคลื่นสีแดงเคลื่อนที่ไปเป็นระยะ 10 เมตร ส่วนคลื่นสีน้ำเงินเคลื่อนที่ไปเป็นระยะ 10 เมตร ทำให้รูปร่างคลื่นเป็นดังสถานการณ์ในภาพที่ 2 ดังนั้น ตัวเลือก 3 จึงถูกต้อง

เฉลย/เหตุผลและแนวคิดในการตอบคำถาม

เมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่านลวดตัวนำจะเกิดสนามแม่เหล็กวนรอบลวดตัวนำนั้น ทิศทางเป็นไปตามกฎมือขวา โดยใช้นิ้วหัวแม่มือของมือขวาชี้ไปตามทิศทางของกระแสไฟฟ้า จากนั้นกำมือขวารอบลวดตัวนำเส้นตรง ทิศทางการวนของนิ้วทั้งสี่จะแสดงทิศทางของสนามแม่เหล็ก
เมื่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า q มีความเร็ว เคลื่อนที่ภายใต้สนามแม่เหล็กที่มีทิศทางไม่ขนานกับความเร็ว
จะเกิดแรงเนื่องจากสนามแม่เหล็กกระทำต่ออนุภาคนั้น โดยขนาดของแรงเป็นไปตามสมการ
โดยทิศทางของแรง เป็นไปตามกฎมือขวาขึ้นอยู่กับทิศทางของ และ ที่กระทำต่อกันด้วยมุม

พิจารณาแต่ละกรณีได้ดังต่อไปนี้
กรณี ก. : สนามแม่เหล็กเนื่องมาจากลวดตัวนำทั้งสองที่ตำแหน่งกึ่งกลางมีทิศพุ่งออกจากกระดาษ
ทำให้เกิดแรงแม่เหล็กกระทำกับประจุลบที่กำลังเคลื่อนที่ไปทางขวาในทิศพุ่งเข้าหาลวด A
ดังนั้น กรณี ก. จึงถูกต้อง

กรณี ข. : สนามแม่เหล็กเนื่องมาจากลวดตัวนำทั้งสองที่ตำแหน่งกึ่งกลางมีค่าเป็นศูนย์ (กระแสไฟฟ้า I ในแต่ละเส้นลวดไปในทิศเดียวกันทำให้สนามแม่เหล็กลัพธ์เป็นศูนย์) จึงไม่เกิดแรงแม่เหล็กกระทำกับอิเล็กตรอน ดังนั้น กรณี ข. จึงถูกต้อง

กรณี ค. : ไม่มีแรงแม่เหล็กกระทำกับอิเล็กตรอนเนื่องจากอิเล็กตรอนไม่มีความเร็ว อิเล็กตรอนจึงไม่เคลื่อนที่
ดังนั้น กรณี ค. จึงถูกต้อง

เฉลย/เหตุผลและแนวคิดในการตอบคำถาม

5 วัตต์

คำอธิบาย

หางานเนื่องจากแรงของเครื่องจักรโดยการหาพื้นที่ใต้กราฟจากตำแหน่ง 0 เมตร ถึงตำแหน่ง 50 เมตร  ซึ่งแบ่งออก
ได้เป็น 2 ช่วง ดังภาพ จากนั้นนำงานที่ได้ไปหารด้วยเวลาที่ใช้ เพื่อหากำลังของแรงที่ใช้ลากวัตถุของเครื่องจักร

ช่วงที่ 1 จากตำแหน่ง 0 เมตร  ถึง 40 เมตร งานเนื่องจากแรงของเครื่องจักรมีค่าเท่ากับพื้นที่ใต้กราฟในส่วนที่แรเงาหมายเลข ซึ่งมีค่าเท่ากับ

ช่วงที่ 2 จากตำแหน่ง 40 เมตร ถึง 50 เมตร งานเนื่องจากแรงของเครื่องจักรมีค่าเท่ากับพื้นที่ใต้กราฟในส่วนที่แรเงาหมายเลข ซึ่งมีค่าเท่ากับ

งานทั้งหมดเนื่องจากแรงของเครื่องจักรในช่วงเวลา 1 นาที 30 วินาที นี้มีค่าเท่ากับ

หากำลังเฉลี่ยของแรงที่ใช้ลากวัตถุของเครื่องจักรจากสมการ  โดย

แทนค่า จะได้

เฉลย/เหตุผลและแนวคิดในการตอบคำถาม

คำตอบที่ถูกคือ 80.4 เมตร

จากสถานการณ์ที่โจทย์กำหนด สามารถหาการกระจัดในแนวดิ่งได้ โดยใช้สมการ

ดังนั้น ลูกหินจะอยู่ที่ตำแหน่งความสูง -19.6 เมตร เทียบกับจุดเริ่มต้น หรือต่ำกว่าจุดที่ยิง 19.6 เมตร
จะได้ว่าที่เวลา 2 วินาที ลูกหินจะอยู่สูงจากพื้นเป็นระยะ

ดังนั้น ที่เวลา 2 วินาที หลังจากลูกหินเคลื่อนที่ ลูกหินจะอยู่สูงจากพื้น 80.4 เมตร