เฉลยตอนที่ ่ 1
 เฉลยตอนที 1
 1. ตอบ 4
     วิ ธีทำ                               u=0                                a=+                     v=10


    v                                                        t=8 s                  t=8 s
  10                                                      8 วิ นำทีแรก จากสมการ v2        =       42 – (t-4)2
                                                                          หรือ v2 + (t-4)2 =       42
                                                      เมื่อนาไปเขียนกราฟระหว่าง v กับ t จะได้เป็ นกราฟวงกลมดังรูป
                                                t
                                                     8 วิ นำทีหลัง วัตถุเคลื่อนทีดวยความเร่ง เมื่อนาไปเขียนกราฟ v กับ t
                                                                                 ่ ้
              (4,0)       8               16
                                                     จะได้เป็ นกราฟเส้นตรงเอียงขวา ดังรูป
     หาระยะทาง จาก                                       s            =     พืนทีใต้กราฟระหว่าง vกับ t
                                                                              ้ ่
                                                                             1          1
                                   แทนค่า                s            =         (4) 2 + (8)(10 )
                                                                             2          2
                                                          48 เมตร    =
                 ดังนัน ระยะทางทังหมดทีเคลื่อนทีเป็ น 48 เมตร
                      ้          ้     ่        ่                ตอบ

2. ตอบ 2
    วิ ธีทำ                                                                  หาแรง F
                          0.5 m            a
                                                                                                               
                                                                     จาก                 F         =     ma
          1m                                                                        F - mg          =    ma
                                  cm.                                แทนค่า F – (0.25)(200)          =    20(5)
                                                         F
                                                                     จะได้                F          =    150 N
          1m                                         H

                                                f=N=mg
                                                            เนื่องจากมีความเร่ง ตอนคิดโมเมนต์จงใช้จุด cm. เป็ นจุดหมุน
                                                                                              ึ
                  N               mg                                จาก             Mตาม = Mทวน
                                                                    N(0.25) + mg(1)       = F(1-H)
                                                                 200(0.25) + 0.25(200)(1) = 150(1-H)
                                                                    จะได้             H = 0.33 m
     ดังนัน ค่า
          ้                              H ทีน้อยทีสดทีกล่องไม่ลม คือ 0.33 เมตร ตอบ
                                             ่     ุ่ ่           ้

3. ตอบ 1                      s
    วิ ธีทำ                              vx2                               พิจารณาการเคลื่อนทีโพรเจ็กไทล์
                                                                                              ่
                                       vx1                                                                       1 2
                                                                           แนวดิง
                                                                                ่           sy   =       uyt +     gt
                      h                                                                                          2
                                                                           เนื่องจาก uy=0 และ มี sy เท่ากัน
        ดังนัน ทัง 2 ก้อน จะใช้เวลาเคลื่อนทีเท่ากัน
             ้ ้                  2m        ่
                                               Sx1           20 cm         แนวราบ           Sx = vxt
                                                     Sx2                                    Sx  vx
S x1                v x1
                จะได้                               =                                ……….(1)
                                         Sx2                 vx 2
           เมื่อกดสปริงเข้าไปแล้วปล่อย สปริงจะออกแรงดีดลูกปื นออกมา
     หาความเร็วของลูกปื นทีถูกสปริงดีดออกมาถึงปากกระบอกปื น
                           ่
     จาก                              Ek2        =       Ek1 + W12
                                         1 2                             1 2
                                           mv       =            0+        kS
                                         2                               2
             หรือ                        v                      s
                                         v x1                       s1
             จะได้                                  =                                ………. (2)
                                         vx 2                       s2
                                         S x1                       s1
             จาก (1) และ (2) จะได้                  =
                                         Sx2                        s2
                                          2                         1
             แทนค่า                                 =
                                         2 .2                       s2
                                      s2           =      1.1             cm
           ดังนัน เด็กคนทีสองต้องกดสปริงเข้าไป 1.1 เซนติเมตร
                ้         ่                                                ตอบ
4. ตอบ 2
    วิ ธีทำ
                                                                                     V
         v                                                   v
                                  หยุด
                          f                                                      f
                     ตอนแรก                                              ตอนหลัง
      ตอนแรก เมื่อกระสุนพุ่งเข้าชนเนื้อไม้ จะมีแรงจากเนื้อไม้ตานกระสุนให้ชาลง สมมติทะลุเข้าไปได้เป็ นระยะ s1
                                                              ้           ้
              จาก            W              =        EK
                                                           1 2
                              -f.s1             =       0-    mv
                                                           2
                                                        1 mv 2
                จะได้         f                 =                           …………… (1)
                                                        2 s1
      ตอนหลัง เมื่อกระสุนพุ่งเข้าชนเนื้อไม้ จะมีแรงจากเนื้อไม้ตานกระสุนให้ชาลง และแรงจากกระสุนจะไปทาให้
                                                               ้           ้
      ไม้มความเร็วเพิมขึน เมื่อกระสุนและท่อนไม้มความเร็วเท่ากัน จะเคลื่อนทีตดกันไปโดยมีความเร็วเท่ากัน
          ี           ่ ้                         ี                          ่ ิ
      (กระสุนหยุดนิ่งเทียบกับท่อนไม้) สมมติขณะนันกระสุนทะลุเข้าไปได้เป็ นระยะ s2
                                                    ้
                                                          
                จาก             Pi           =         Pf
                               mv             =        (M+m)V
                                                          mv
                จะได้         V                 =                               …………… (2)
                                                         M m
                พลังงานจลน์ทหายไป จะเปลียนไปเป็ นงานของแรงต้าน
                            ่ี          ่
                จาก         W            =       EK
1          1
                               -f.s2           =          (M+m)V2 - mv2
                                                        2          2
                  แทนค่า f จาก (1) และ V จาก (2)
                                                                                  2

                                                          mv - (M+m) 
                                1 mv 2                  1 2 1             mv 
                                       s2      =                             
                                2 s1                    2        2     M m
                                                        1 2        m
                                               =          mv (1-       )
                                                        2        M m
                                s2                      M
                                               =
                                s1                   M m
                                                          M
                               s2              =    s1(        )
                                                        M m
                                                          1000
                                               =    8(             ) = 6.4 cm
                                                       1000  250
             ดังนัน กระสุนจะเคลื่อนทีเข้าไปในเนื้อไม้ได้ 6.4 เซนติเมตร ตอบ
                  ้                  ่
5. ตอบ 4
   วิ ธีทำ                                                    V        v
                                                             uy=0

                                                        5m

                                                                    20 m
                                                                             x
         พิจารณาทีลกบอล หลังชนเคลื่อนทีไปกระทบพืน
                  ู่                   ่        ้
                                                                 1 2
      แนวดิง
           ่          ;                   s         =        ut +  gt
                                                                 2
                                                                1
                                          5         =        0 + (10)t2
                                                                2
                                          t    =             1 s
            แนวราบ ;                      sx   =             uxt
                                          20   =             V(1)
                                          V    =             20 m/s
                                                               
         ตอนชน                          Pi    =              Pf
                                (0.01)(500)    =             0.01(v) + 0.2(20)
                                       v       =             100 m/s
         พิจารณาทีลกปื น หลังชนเคลื่อนทีไปกระทบพืน
                  ู่                    ่        ้
                                                                 1 2
      แนวดิง
           ่          ;                   s         =        ut +  gt
                                                                 2
                                                                1
                                          5         =        0 + (10)t2
                                                                2
                                          t         =        1 s
แนวราบ ;                   sx        =      uxt
                                         X         =      (100)(1) = 100 m
          ดังนัน ลูกปื นจะกระทบพืนห่างโคนเสาเป็ นระยะทาง 100 เมตร
               ้                 ้                                       ตอบ
6. ตอบ 3
                                                                     vBsin30                 vB
    วิ ธีทำ
                     +                                               +              B 30 v cos30
                                                                                           B
m                                     1.2          m                                          1.2
      uB=10                           mA                                      30             mA
B                                                  B
                           uA                                        30
               ก่อนชน                              vAcos30
                                                                             หลังชน
                                                          30 A
                                                      vA
                                                                vAsin30
          ก่อนชน กาหนด           PA           =        PB
                                 (1.2m)uA     =        m(10)
                                                       25
                                   uA         =                m/s
                                                        3
                                                         
          แกน y ;                 Pi         =         Pf
                                      0       =        m(vBsin30) + 1.2m(-vAsin30)
                                      vB      =        1.2vA                ………… (1)
                           1
          กาหนด              Eki              =        Ekf
                           2
          1 1        1       25                         1         1
           [ m(10)2 + (1.2m)( )2]              =          m vB + (1.2m) v A
                                                              2           2

          2 2        2       3                          2         2
                                                              2
                                 50 + 41.67 =          (1.2vA) + 1.2 v A
                                                                       2


                                     vA        = 5.9 m/s
          ดังนัน ความเร็วหลังชนของลูกยาง A เท่ากับ 5.9 เมตร/วินาที ตอบ
               ้
7. ตอบ 1
    วิ ธีทำ B มีมวลมากกว่า จะถูกเหวียงให้เคลื่อนทีออกจากจุดศูนย์กลาง และเชือกทีโยงกันจะดึง A ให้เข้าสูจุด
                                     ่            ่                            ่                      ่
    ศูนย์กลาง

                                                                                    T
                                                                         A
                                                                                    f1=mAg
              B
              A                                                 f1=mAg
                                                                                        T
                                                                          B
                  13 cm                                        f2=(mA+mB)g

                    รูปด้านบน                                         รูปด้านข้าง
       จาก                      Fc                      =     m2R
วัตถุ A ;             T - mAg                  = mA2R …………… (1)
        วัตถุ B ;   T + mAg + (mA+mB)g                = mB2R …………… (2)
        (2) - (1) ;   2mAg + (mA+mB)g                 = (mB - mA)2R
        แทนค่า 2(0.1)(0.9)(10) + (0.1)(0.9+1.7)(10)     = (1.7 – 0.9) 2(0.13)
                                                       = 6.5 rad/s
           ดังนัน อัตราเร็วเชิงมุมของการหมุนมีค่า 6.5 เรเดียน/วินาที ตอบ
                ้
8. ตอบ 2
    วิ ธีทำ
                                                          h จะมีค่าน้อยทีสด เมื่อวัตถุกลิง
                                                                         ุ่              ้
                                                      ผ่านจุด B ด้วยความเร็วน้อยทีสด ซึงจะ
                                                                                   ุ่ ่
                                                      ทาให้แรง N น้อยมาก (N  0)
                                                       mv 2
           ทีจุด B
             ่                    Fc           =
                                                        R
                                                       mv 2
                                  mg            =
                                                        R
                                  v2            =      gR                …………… (1)
           จาก                    EA           =      EB
                                                       1 2 1 2
                                  mg(h-2R)      =        mv + I
                                                       2     2
                                                                                2
                                                       1 2 1 2 2 v
                                  mg(h-2R)      =         mv + ( mr )  
                                                       2        2 5   r
                                                        7 2
                                  g(h-2R)       =          v
                                                       10
                                                        7
           แทนจาก (1)             g(h-2R)       =          (gR)
                                                       10
                                       h         =      2.7R
                     ดังนัน ระยะ h น้อยทีสดมีค่าเป็ น 2.7R
                          ้              ุ่                      ตอบ
9. ตอบ 1
                                                         
     วิ ธีทำ          =    2f    =    2(0.25) =             rad/s
                                                         2
     ที่ t = 0 มี v = 0 และมี s = 0.7 ซม. แสดงว่าวัตถุเริมเคลื่อนทีจากจุดไกลสุด โดยมีแอมพลิจด 0.7 ซม.
                                                         ่         ่                        ู
     ดังนัน ้              s = Acost
              หรือ         v = -Asint
                                                    
           แทนค่า             v    =     - (0.7)sin( 1)
                                           2         2
                                            22
                                   =     -     (0.7)(1) = - 1.1 cm/s
                                           72
ดังนัน ที่ t = 1 s วัตถุจะมีความเร็ว 1.1 เซนติเมตร/วินาที ตอบ
                ้
10. ตอบ 3
    วิ ธีทำ เขียนแรงทีกระทาต่อลูกตุม จะมีแรง mg ฉุดลง , แรงลอยตัว B จากของเหลวยกขึน , แรงตึงในเส้นลวด F
                        ่            ้                                            ้
    ดึงขึน (ซึงแรงนี้จะเท่ากับแรงเค้นทีเกิดในเส้นลวด)
          ้ ่                          ่
    เนื่องจากลูกตุมอยู่นิ่ง
                   ้                          Fy = 0                       F
                                                                             B
                                             F + B = mg                   10
                               F + เหลวgVจม         = mg
                               F + 103(10)(210-3) = (10)(10)                mg

             จะได้                           F       = 80 N
                                                       ความเค้น
    พิจารณาทีลวดเหล็ก
             ่            มอดุลสของยัง Y
                               ั                 =
                                                      ความเครียด
                                                        F
                                                 =        A
                                                         
                                                        F
           จะได้                                =
                                                       YA
                                                             80
           แทนค่า                               =                   6
                                                                        = 810-4
                                                     (2  10 )(5  10 )
                                                             10


    ดังนัน จะเกิดความเครียดในเส้นลวด 810-4 ตอบ
          ้
11. ตอบ 2
    วิ ธีทำ หาความดันของแก๊สในกระบอก  Fy = 0                                     Fอากาศ
                                      Fgas = mg + Fอากาศ
                                      PgasA = mg + PaA
                                                      mg                     mg
                                          Pgas   =         + Pa                      Fgas
                                                       A                       gas
                                                       8(10)
                                                 =            4
                                                                 + 1105
                                                      60  10
                                                  = 1.13105    N/m2
           ขณะทาให้ gas ร้อนขึน้           Q = U + W
                                           Q1 = U1 + P V
                                                  = U1 + (1.13105 )(6010-4 )(2010-2 )
              จะได้                        Q1 = U1 + 135.6 J ………….. (1)
           ขณะ gas เย็นลง เนื่องจากมีปริมาตรคงที่ ดังนัน W = 0
                                                       ้
              จาก                          Q = U + W
    เนื่องจาก gas เย็นลงจะคายความร้อนออกจะได้ Q2 = - และอุณหภูมลดลง จะได้ U2 = -
                                                                  ิ
     จะได้                                 -Q2 = -U2                 …………… (2)
    เมื่อ gas ลดอุณหภูมกลับสูอุณหภูมเิ ดิม T ตอนแรกและตอนหลังจะเท่ากัน จึงทาให้ U1 = U2
                        ิ    ่
(1) + (2) จะได้       Q1 - Q2 = +135.6 J
    ดังนัน ผลต่างระหว่าง Q1 และ Q2 มีค่าเท่ากับ 135.6 จูล
         ้                                                                   ตอบ

    12. ตอบ 1
    วิ ธีทำ กาหนด 70%           Wไฟฟ้า           =       Qน้า
                             70%(IVt)            =       mct
                              70
                                 (15)(220)t =            (0.5)(4.2103)(100-23)
                             100
                                         t       =       70      s
                                                          watt
                             จานวนยูนิต          =              จานวนชัวโมง
                                                                         ่
                                                          1000
                                                           IV
                                                 =             จานวนชัวโมง
                                                                       ่
                                                          1000
                                                         15(220) 70
                                                 =               (     ) = 0.064 ยูนิต
                                                          1000 3600
     เสียค่าไฟ                                 =      0.0643 = 0.2 บาท
                     ดังนัน จะเสียเงินค่าไฟเท่ากับ 0.2 บาท ตอบ
                          ้
13. ตอบ 2             การกระจัด(m)
    วิ ธีทำ      1
                       P

                                                              เมตร
                       0.5 1.5       3                    6


    จากรูป จะได้                                    =           6 m
     หาความถีคลื่น จาก
              ่                              v       =           f
                                             1       =           f(6)
                                                                 1
              จะได้                          f       =                  Hz
                                                                 6
    หาระยะทางทีคลื่นเคลื่อนทีไปได้
                    ่         ่            s        =     vt = (1)(0.5) = 0.5 m
    คลื่นจะเคลื่อนทีไปทางขวาได้ 0.5 เมตร (ดังเส้นประ) ทาให้จุด P เคลื่อนทีลงมาผ่านแนว
                      ่                                                   ่
    สมดุลเดิมพอดี ขณะนันจุด P จะเคลื่อนทีดวยอัตราเร็วมากทีสด (การสันของอนุภาค
                          ้                     ่ ้           ุ่        ่
    ตัวกลางจะสันเป็ นซิมเปิ ลฮาร์มอนิก ทีจุดสมดุลจะมีอตราเร็วมากทีสด)
                  ่                      ่            ั           ุ่
    หาอัตราเร็วมากสุด จาก                  vmax     =     A = (2f)A
                                                               22 1
    แทนค่า                                           = 2         (1) = 1.05      m/s
                                                               7 6
                      ดังนัน จุด P จะมีอตราเร็ว 1.05 เมตร/วินาที
                           ้            ั                                    ตอบ
14. ตอบ 4
                                                                                                
   วิ ธีทำ การสันพ้องครังทีตดกันจะเกิดขึนเมื่อระดับน้าในท่อต้องเลื่อนขึนจากเดิม
                ่       ้ ่ ิ           ้                              ้
                                                                                                2
         ดังนัน การสันพ้องแต่ละครังทีตดกันต้องทาให้ปริมาตรน้าทีสงขึน คือ
              ้       ่           ้ ่ ิ                        ู่ ้
    ปริมาตรน้าทีสงขึน
                ู่ ้                 V      =          Ah
                                                       =               r2(  )                           
                                                                            2                        h=
                                                                                                          2
                                                       =               r2 1 v
                                                                           2 f
                                                                       V                            Q m3/s
            แต่ อัตราการไหล                    Q       =
                                                                        t
                                                                       V
            ดังนัน
                 ้                             t       =
                                                                       Q
                                                                         r 2 1 v          r 2 v
            แทนค่า                             t       =                              =
                                                                          Q 2 f            2Qf
                                                           r v2
   ดังนัน การสันพ้องแต่ละครังจะห่างกันเป็ นเวลา
        ้      ่            ้                                               ตอบ
                                                           2Qf
15. ตอบ 3
                                                                          I
   วิ ธีทำ หา I ทีวดได้ จาก
                  ่ั                                      =       10 log                 dB
                                                                         I0
                                                                            I
                                     80                    =       10 log 12
                                                                         10
                                                 I
                                     log                   =       8
                                               1012
                                       I
                                                           =       108
                                     10 12
                                     Iวัดได้               =       10-4 W/m2
                                                                   P          P
             หา I จริงทีจุดนัน จาก I
                        ่ ้                                =           =
                                                                   A      4R 2
                                                                     12
                                                           =                              = 310-4        W/m2
                                                                   4 (100) 2
             ดังนัน
                  ้           I ทีลดลง (I )
                                  ่                        =       310-4 - 110-4 = 210-4                W/m2
                                                                    I
                              % I ทีลดลง
                                    ่                      =                100      %
                                                                    I จริง
                                                                   2  10 4
                                                           =                  100         = 67.67 %
                                                                   3  104
               ดังนัน ความเข้มเสียงถูกดูดกลืนไปประมาณ 68%
                    ้                                                               ตอบ
16. ตอบ 3                A
    วิ ธีทำ
                                                  d1                   d1
                      n1          SAB       30
                                                  B
                         n2                  d2  SBC                   d2

                                                        C
          คิดการหักเหจาก n1 ไป n2                 n1sin30 =            n2sin
                                                        1
                                                  n 1( )           =    (2n1)sin
                                                        2                                            4        1
                                                                        1
                                                  sin             =                             
                                                                        4                                15
                จาก                               n1v1             =    n2v2
                                                                   =    (2n1)v2
                                                  v1               =    2v2                    ……………. (1)
                                                   d1                                     3        2d
                จากรูป                                             =    cos30 =             SAB = 1
                                                  S AB                                   2          3
                                                  d2                                         15         4d1
                จากรูป                                             =        cos =               SBC =
                                                  S BC                                       4           15
                กาหนด                             tAB              =        tBC
                                                  S AB                      S BC
                                                             =
                                                   v1                        v2
                                                     2d1                       4d1
                แทนค่า                                        =
                                                    3 (2v2 )                  15 (v2 )
                                                  d1                         4
                                                              =
                                                  d2                          5
                              d1               4
     ดังนัน ค่าของ
          ้                             =                                   ตอบ
                              d2                5

17. ตอบ 4                                                                                C
    วิ ธีทำ
                                                  A
                              I                   6                    O

                                                  B
                                        S’=5                S=10
                                                                                         ฉาก
                                                               100 cm                    D
1             1     1
    หาระยะภาพ จาก                                =           +
                                            f             S S
                                              1            1     1
                 แทนค่า                          =            +
                                             10          10 S 
     จะได้                                S’      = -5           cm
    ระยะภาพ (S’) เป็ นลบ จะเกิดเป็ นภาพเสมือนอยู่หลังกระจก เมื่อวาดรังสีสะท้อนจะแสดงดังรูป
                             จาก  IAB คล้ายกับ  ICD จะได้
                                            AB               5
                                                  =
                                            CD            5  100
                                             6               5
                                                  =
                                            CD            5  100
                             จะได้       CD = 126 cm
    ดังนัน เส้นผ่านศูนย์กลางของแสงสะท้อนบนฉากจะมีค่าเป็ น 126 เซนติเมตร ตอบ
          ้
18. ตอบ 1                          แดง
    วิ ธีทำ                         A1 สีรงทีตาเห็นมีความยาวคลื่น 380 – 760 nm
                                          ุ้ ่
                                   ม่วง แสดงว่า สีม่วงมีความยาวคลื่น 380 nm
               37                              สีแดงมีความยาวคลื่น 760 nm
                                  A0



         สมมติ เกรตติงมีขนาด =     N เส้น/เซนติเมตร =       100N เส้น/เมตร
         สมการสเปกตรัมลาดับที่ 1   dsin           =       n = 1
                พิจารณาสีม่วง      dsin           =       38010-9      …………… (1)
                พิจารณาสีแดง       dsin(+37) =           76010-9      …………… (2)
                                    sin(  37)
                 (2)/(1)                              = 2
                                        sin 

                                   sin(+37)      = 2sin
                           sincos37 + cossin37 = 2sin
                                        4        3
                               sin( ) + cos( ) = 2in
                                        5        5                            5         1
                                                           1
     จะได้                          tan              =                   
                                                           2                  2
                                      1
                 แทนค่า tan ใน (1) d( )              = 38010-9
                                       5
     จะได้                          d                 = 380 5 10-9           m
                                                             1
                 แต่                d                 =
                                                           100 N
1
                                      380 5 10-9           =
                                                                 100 N
               จะได้              N               = 11,769 เส้น/เซนติเมตร
    ดังนัน เกรตติงเป็ นชนิดประมาณ 11,800 เส้นต่อเซนติเมตร ตอบ
         ้
19. ตอบ 2
    วิธทา
       ี
                       Ey            37
                                           T           Tcos37
                            Ex                         qEy
                                                 37

                                       Tsin37                   qEx


                                                       mg
    เนื่องจาก แรง F = qE มีทศเดียวกับสนามไฟฟ้า E
                            ิ                               ดังนัน q จะเป็ นประจุบวก (+)
                                                                 ้
                                   
              แนวราบ            Fx            =             0
                                Tsin37        =             qEx            …………… (1)
                                   
              แนวดิง
                   ่            Fy            =             0
                                 Tcos37 + qEy =                mg
                                 Tcos37       =                mg - qEy        …………… (2)
                                                                  qE x
             (1)/(2)             tan37                =
                                                                mg  qE y
                                 3                                     q(3 105 )
             แทนค่า                                    =
                                 4                              (1103 )(10)  q(3 105 )


             จะได้             q                =     1.1110-8 C
             ดังนัน ประจุบนลูกบอลจะมีค่าเป็ น + 1.1110-8 C
                  ้                                             ตอบ
20. ตอบ 2
    วิ ธีทำ เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นลวด จะมีพลังงานไฟฟ้าสูญเสียในเส้นลวดและจะเปลียนเป็ นความร้อน
                                                                                     ่
    โดยคานวณหาได้จาก
                                 P           =       I2R
                                                                    2
                                                             P
                                                 =            R
                                                            V 
                                                             ส่ง 
                                                                            2
                                                             400  103 
    แทนค่า P                                     =          
                                                             20000  (0.25)
                                                                        
                                                                       
                                           =       100 W
    ดังนัน กาลังทีสญเสียไปในรูปความร้อนในสายไฟมีค่า 100 วัตต์ ตอบ
         ้        ู่
21. ตอบ 4
    วิ ธีทำ                        I1            R1
                               A                            B
                        I          I2            R1
                        R
                                             30V,  2
                                                            L                L
               จาก                      R             =            =
                                                             A                   d2
                                                                             
                                                                                 4
                                                            L
               จะได้                    R             
                                                            d2
                                                                         2
                                            R1              L1  d 2 
               หรือ                                   =         
                                            R2              L2  d1 
                                                                
                                                                   2
                                                            32
               แทนค่า                                 =                    = 3
                                                            41
            จะได้                       R1            =     3R2              …………… (1)
            พิจารณาระหว่าง AB           Vบน           =     Vล่าง
     แทนค่าด้วย       V = IR            (1)(3R2)      =     I2(R2)
                                        I2            =     3 A
               จะได้                    I             =     I1 + I2 = 1 + 3 = 4 A
                                                            E
               จาก                      I             =
                                                            R
                                                              30
               แทนค่า                   4             =
                                                            4 R2
               จะได้                R            =     1.5 โอห์ม
                   ดังนัน ความต้านทาน R มีค่า 1.5 โอห์ม ตอบ
                        ้
22. ตอบ 1
                                                           mv
  วิ ธีทำ หารัศมีความโค้งในสนามแม่เหล็ก จาก R =
                                                           qB
                                                           mvR    L
              คูณด้วย R ตลอด                          R2 =     =
                                                            qB   qB
                                                              L
              จะได้                                   R =
                                                             qB
                                                                   4 1025
              แทนค่า                                  R =                           = 0.05 m
                                                             (1.6 1019 )(1103 )
               ดังนัน รัศมีของวงโคจรมีค่าเป็ น 0.05 เมตร ตอบ
                    ้
23. ตอบ 3
        วิ ธีทำ
                      N
                                ILBcos37
B                                                                 กำรหำทิ ศของแรง F=ILB ที่กระทำ
                  A             37                                     ใช้มอขวา โดยชีสน้วมือขวาพุ่งเข้าไปใน
                                                                            ื         ้ ่ี ิ
mgsin37                              ILB                         กระดาษตามทิศของ I แล้วกานิ้วทังสีขนด้านบน
                                                                                                    ้ ่ ้ึ
        f=N              37                                     ไปตามทิศของสนามแม่เหล็ก B นิ้วหัวแม่มอจะชี้
                                                                                                           ื
  37                           ILBsin37
                                                                  เป็ นทิศของแรง F=ILB ทีกระทา
                                                                                             ่
                  mg             mgcos37
                                                    
        แนวตังฉากพืนเอียง
              ้     ้                   F     =                      0
             จะได้                     N       =                      ILBsin37 + mgcos37 …………… (1)
                                          
             แนวขนานพืนเอียง
                       ้                F     =                      0
             จะได้             ILBcos37 + N =                       mgsin37 แล้วแทน N จาก (1) จะได้
           ILBcos37 + (ILBsin37 + mgcos37) =                      mgsin37
           ILBcos37 + ILBsin37 + mgcos37 =                       mgsin37
             ILB(cos37 + sin37)             =                      mg(sin37 - cos37)
                                                                      mg (sin 37   cos 37)
             จะได้                              I            =
                                                                      LB(cos 37   sin 37)
           เมื่อแทนค่าลงไปจะได้             I        = 3.8 A
                        ดังนัน กระแสทีไหลผ่านจะมีค่า 3.8 แอมแปร์ ตอบ
                             ้        ่
    24. ตอบ 2                     10         L=10mH      C=100F
        วิ ธีทำ




        เมื่อต่ออนุกรม ขณะเกิดการสันพ้อง XL
                                   ่                    =        XC
                                                                   1
                                                L =
                                                                  C
                                                                    1
                                                       =
                                                                    LC
                                                                    1
                                                2f =
                                                                    LC
                                             22                             1
                  แทนค่า                2      f       =
                                             7                   (10  10 3 )(100  106 )
                                                                  7000
                  จะได้                         fสันพ้อง =
                                                   ่                              Hz
                                                                   44
7000     7000
           ดังนัน
                ้                     fขณะนัน =
                                            ้     2      =                   Hz
                                                     44       22
                                                  1      22
                                      T      =       =         s
                                                  f     7000
                                      XL     =    L = (2f)L
                                                     22 7000
           แทนค่า                            =    2            (10 103 ) = 20      
                                                     7     22
                                                   1         1
                                      XC     =          =
                                                  C       2fC
                                                               1
           แทนค่า                            =                                = 5      
                                                     22 7000               6
                                                  2             (100  10 )
                                                      7     22
           เมื่อต่ออนุกรม ความต้านทานรวม Z        = R2  ( X L  X C )2
                                             =     102  (20  5) 2 =       325    
                                                  V       50
           หากระแสทีไหลในวงจร
                    ่                 I      =       =           A
                                                  Z       325
           เนื่องจากกาลังของวงจรกระแสสลับจะเกิดบนความต้านทาน R เท่านัน
                                                                     ้
                                                2
                                    W = I Rt
                                                           2
                                                   50          22
           แทนค่า                            =          (10)(      ) = 0.24 J
                                                   325        7000
    ดังนัน พลังงานทีสงให้วงจรใน 1 คาบ มีค่า 0.24 จูล
          ้         ่่                                         ตอบ
25. ตอบ 4
    วิ ธีทำ จาก                    L        = mvr
                                                   L
             จะได้                v          =                            …………… (1)
                                                  mr
                                                  1 2
             จาก                  EK         =      mv
                                                  2
                                                               2
                                                  1  L                L2
             แทน v จาก (1)                   =     m             =         …………… (2)
                                                  2  mr              2mr 2
             แต่                  EP         =    - และ EP = 2EK
                                                     L2       L2
            จะได้                  EP         = -2        = - 2
                                                    2mr 2    mr
                                                  2
                                                 L
    ดังนัน พลังงานศักย์ของอิเล็กตรอนมีค่าเป็ น - 2
         ้                                                ตอบ
                                                mr
26. ตอบ 4
    วิ ธีทำ จาก                   EK         =    hf - W
                                                   h
                                             =         c - W
                                                   
h
            แต่ P =         จะได้   EK           =           Pc - W
                        
            ตอนแรก 1                           =  (1P)c - W
                                  จะได้ W      =  Pc - 1 โดย Pc > 1 ………….. (1)
              ตอนหลัง                   EK     =  (2P)c - W
                 แทนจาก (1)                    =  2Pc - (Pc - 1)
                                               =  Pc + 1
                แต่เนื่องจาก Pc > 1 จะได้ EK > 2 หน่วย
    ดังนัน จะทาให้เกิดโฟโตอิเล็กตรอนมีพลังงานจลน์มากกว่า 2 หน่วย ตอบ
          ้
27. ตอบ 1
    วิ ธีทำ หากัมมันตภาพทีเหลือ จาก A
                                ่                = A0 e t
                         ที่ t = 5         7080 = 10050 e (5)       …………… (1)
                                                              ( 20)
                         ที่ t = 20        2510 = 10050 e             …………… (2)
                                                              ( 45)
                         ที่ t = 45        A     = 10050 e            …………… (3)
                                           A
            (3)/(1)                            =               e 40          …………… (4)
                                         7080
                                          2510
            จาก (2)                            =               e 20
                                         10050
                                                                           2
                                              20   2          2510 
            ยกกาลังสอง                   (e          ) =                     …………… (5)
                                                                10050 
                                                                           2
                                           A                    2510 
            (4) = (5)                                    =            
                                         7080                   10050 
               จะได้                   A         = 441.6 ต่อนาที
    ดังนัน ทีเวลาหลังจากเริมต้น 45 ชัวโมง กัมมันตภาพทีนบมีค่าประมาณ 440 ต่อนาที ตอบ
          ้ ่               ่        ่                 ่ ั
28. ตอบ 4
    วิ ธีทำ        41 H  2 He  21 e  E
                     1          4        0


             มวลก่อนปฏิกรยา mi
                         ิิ            =         4 11H = 4(1.00782) = 4.03128 u
             มวลหลังปฏิกรยา mf
                         ิิ            =          2 He2 1 e
                                                  4        0


                                       =         4.00260 + 2(0.00055) = 4.0037 u
             มวลพร่อง           m =             mi - mf
                                       =         4.03128 - 4.0037 = 0.02758 u
             หาพลังงาน จาก      E      =         m900 MeV
                                       =         (0.02758)900 = 24.822 MeV
             แสดงว่าใช้ H ไป 4 อะตอม จะให้พลังงานออกมา 24.822 MeV
     จากนิยาม           H 1 g มีอะตอม =          61023       อะตอม
     ดังนัน้            H 1 kg มีอะตอม =         61023 (1000) = 61026 อะตอม
     เนื่องจาก          H 4 อะตอม ให้พลังงาน = 24.822 MeV
24.822  6  10 26
          ดังนัน
               ้      H 61026 อะตอม ให้พลังงาน =                  = 3.71027 MeV
                                                         4
    ดังนัน พลังงานทีได้จากไฮโดรเจนมวล 1 กิโลกรัม มีค่า 3.71027 MeV ตอบ
         ้          ่

    เฉลยตอนที2
     เฉลยตอนที่ 2
                ่
1. ตอบ 2.45 เมตร
     วิ ธีทำ                               พิจารณาตอนทีตาชังกาลังดึงถุงทรายขึนไป
                                                         ่ ่                  ้
                                                                               
                                                 จาก              + F = m a
                 T                                            T – mg = ma
                     a                                        8-5         = 0.5a
                                                              a           = 6 m/s2
                 mg
                                           หาความเร็วขณะทีขนไป 4 วินาที
                                                            ่ ้ึ
        จาก                                                   v           = u + at
                    u
                                                                          = 0 + (6)(4)
          v                                                               = 24 m/s
                                                 เมื่อถุงทรายหลุดออกมาจากตาชัง่ ถุงทรายจะเคลื่อนทีขนด้วย
                                                                                                  ่ ้ึ
          t=4
                     s                            ความเร็วต้น 24 เมตร/วินาที ด้วย
                                           พิจารณาทีถุงทราย
                                                     ่
           a
                            v=25                 จาก          v2         =      u2 + 2gs
                                                 แทนค่า (-25)2           = (24)2 + 2(-10)s
                                                                   S     = 2.45 m
             ดังนัน ถุงทรายหลุดขณะอยู่สงจากพืน 2.45 เมตร ตอบ
                  ้                    ู      ้
2. ตอบ 18.80 เซนติเมตร
    วิ ธีทำ 4 m/s                   2 m/s                             3 m/s            v
              2                           5                             2             5
                                                   +
                       ก่อนชน                                               หลังชน
                                                    
    หาความเร็วหลังชนของ 5 kg Pi              =     Pf
    แทนค่า            2(4) + 5(-2)            =    2(3) + 5v
                                                        8
             จะได้              v             =              m/s (ไปทางซ้าย)
                                                        3
    จาก                         EPS           =    EKหาย
             1 2
               ks                             =   EKi - EKf
             2
                       1                            1            1          1         1    8
             แทนค่า      (600) s 2            =    [ (2)(4)2+ (5)(2)2]-       (2)(3)2+ (5)( )2]
                       2                            2            2          2         2    3
                                 s =            0.188 m = 18.80 cm
    ดังนัน ขณะนันสปริงถูกกดให้หดเข้าไปเป็ นระยะ 18.80 เซนติเมตร
         ้      ้                                                ตอบ
3. ตอบ 600 ลูกบาศก์เซนติเมตร
                                                         m        1200
    วิ ธีทำ จาก                 Vไม้                =        =                 = 2000 cm3
                                                                  0.6
                                ปริมาตรเจาะออก
                                            = 160 + 840         = 1000 cm3
                                            = V = 0.6(1000) = 600 g
                                m ไม้ทเี่ จาะออก
                                m ไม้ทเี่ หลือ
                                            = 1200 - 600        = 600 g
                                m โลหะ      = V = 5(160) = 800 g
                                     
    ขณะสมดุลตอนหลัง                 Fy = 0                     B
                         mgไม้+mgโลหะ = B
                                            = น้าgVจม
                         600 + 800          = 1Vจม              mgไม้+mgโลหะ
                         Vจม                = 1400 cm3
                         Vลอยพ้นน้า         = 2000 - 1400 = 600 cm3
    ดังนัน ถ้าเอาไปลอยน้าจะมีปริมาตรส่วนทีลอยพ้นระดับน้า 600 ลูกบาศก์เซนติเมตร ตอบ
         ้                                ่

4. ตอบ 10
    วิ ธีทำ   B                                                   B
                        x                       C                                              C
                                                                                    x
       source                                                source
                                       43
                       20
                                                                           
              A                                                   A
                            y                                                   y

                                                    vx           sin 20
              ตอนแรก หักเหจาก x ไป y                     =
                                                    vy           sin 43
                                                    vx           0.34           1
                                                         =                 =            ………… (1)
                                                    vy           0.68           2
              ตอนหลัง ไม่มคลื่นหักเหเข้าไปในตัวกลาง y แสดงว่ามุมหักเหจะเป็ น 90 สมมติมุมตกกระทบ
                          ี
ขณะนันเป็ น 
     ้
                                                    vx            sin 
     หักเหจาก                          x ไป y            =                     = sin…………… (2)
                                                    vy           sin 90
                                                                 1
              (1) = (2) จะได้                      sin =              ดังนัน  = 30
                                                                            ้
                                                                 2
    ดังนัน จากรูป ต้องหมุนแนว AB ไปจากเดิม
         ้                                               =       30 - 20 = 10 ตอบ
5. ตอบ 4 เท่า
    วิ ธีทำ            สวิทซ์                                        สวิทซ์
             C +q0               C’                        C                  C’
                -q0
                                                                               Cรวม = C+C’

             เมื่อมีการถ่ายเทประจุ แต่ประจุรวมของระบบยังคงเดิมเสมอ
                                                           1 Q2
    หาพลังงานทีสะสม จาก
               ่                           U        =
                                                           2 C
                                                               2
                                                           1 q0
             ก่อนสับสวิทซ์                 U1       =
                                                           2C
                                                                  2
                                                           1     q0
             หลังสับสวิทซ์                 U2       =        
                                                           2 C  C
             แต่โจทย์กาหนด                 U2       =      20%U1
                                       2                          2
                                  1   q0                    20 1 q0
    แทนค่า                                         =         
                                  2 C  C                 100 2 C
                                             C + C’ =      5C
                                             C’      =     4C
                ดังนัน C’ จะต้องมีค่าเป็ น 4 เท่าของ C
                     ้                                     ตอบ


6. ตอบ 0.33 แอมแปร์
    วิ ธีทำ                                                    V2
                                                  32 รอบ            4
                   220          440
                                รอบ
                   V Hz
                    50                            16 รอบ    V3      8
                                            V1             N1
             หาความต่างศักย์ทแปลงออก
                             ่ี                 =
                                            V2             N2
                                            220            440
             แทนค่า                             =                   จะได้ V2 = 16 V
                                             V2            32
                                            220            440
             แทนค่า                             =                   จะได้ V3 = 8 V
                                             V3            16
             จาก                           Pin      = Pout
                                                           V22 V32
                                           I1V1     =         +
                                                           R2   R3
                                                           (16) 2 (8) 2
             แทนค่า                        I1(220) =             +
                                                             4     8
           จะได้                     I1    = 0.33 A
    ดังนัน กระแสในขดปฐมภูมจะมีค่า 0.33 แอมแปร์
         ้                ิ                         ตอบ
เฉลย ฟิสิกส์

เฉลย ฟิสิกส์

  • 1.
    เฉลยตอนที่ ่ 1 เฉลยตอนที 1 1. ตอบ 4 วิ ธีทำ u=0 a=+ v=10 v t=8 s t=8 s 10 8 วิ นำทีแรก จากสมการ v2 = 42 – (t-4)2 หรือ v2 + (t-4)2 = 42 เมื่อนาไปเขียนกราฟระหว่าง v กับ t จะได้เป็ นกราฟวงกลมดังรูป t 8 วิ นำทีหลัง วัตถุเคลื่อนทีดวยความเร่ง เมื่อนาไปเขียนกราฟ v กับ t ่ ้ (4,0) 8 16 จะได้เป็ นกราฟเส้นตรงเอียงขวา ดังรูป หาระยะทาง จาก s = พืนทีใต้กราฟระหว่าง vกับ t ้ ่ 1 1 แทนค่า s =  (4) 2 + (8)(10 ) 2 2 48 เมตร = ดังนัน ระยะทางทังหมดทีเคลื่อนทีเป็ น 48 เมตร ้ ้ ่ ่ ตอบ 2. ตอบ 2 วิ ธีทำ หาแรง F 0.5 m a    จาก F = ma 1m F - mg = ma cm. แทนค่า F – (0.25)(200) = 20(5) F จะได้ F = 150 N 1m H f=N=mg เนื่องจากมีความเร่ง ตอนคิดโมเมนต์จงใช้จุด cm. เป็ นจุดหมุน ึ N mg จาก Mตาม = Mทวน N(0.25) + mg(1) = F(1-H) 200(0.25) + 0.25(200)(1) = 150(1-H) จะได้ H = 0.33 m ดังนัน ค่า ้ H ทีน้อยทีสดทีกล่องไม่ลม คือ 0.33 เมตร ตอบ ่ ุ่ ่ ้ 3. ตอบ 1 s วิ ธีทำ vx2 พิจารณาการเคลื่อนทีโพรเจ็กไทล์ ่ vx1 1 2 แนวดิง ่ sy = uyt + gt h 2 เนื่องจาก uy=0 และ มี sy เท่ากัน ดังนัน ทัง 2 ก้อน จะใช้เวลาเคลื่อนทีเท่ากัน ้ ้ 2m ่ Sx1 20 cm แนวราบ Sx = vxt Sx2 Sx  vx
  • 2.
    S x1 v x1 จะได้ = ……….(1) Sx2 vx 2 เมื่อกดสปริงเข้าไปแล้วปล่อย สปริงจะออกแรงดีดลูกปื นออกมา หาความเร็วของลูกปื นทีถูกสปริงดีดออกมาถึงปากกระบอกปื น ่ จาก Ek2 = Ek1 + W12 1 2 1 2 mv = 0+ kS 2 2 หรือ v  s v x1 s1 จะได้ = ………. (2) vx 2 s2 S x1 s1 จาก (1) และ (2) จะได้ = Sx2 s2 2 1 แทนค่า = 2 .2 s2 s2 = 1.1 cm ดังนัน เด็กคนทีสองต้องกดสปริงเข้าไป 1.1 เซนติเมตร ้ ่ ตอบ 4. ตอบ 2 วิ ธีทำ V v v หยุด f f ตอนแรก ตอนหลัง ตอนแรก เมื่อกระสุนพุ่งเข้าชนเนื้อไม้ จะมีแรงจากเนื้อไม้ตานกระสุนให้ชาลง สมมติทะลุเข้าไปได้เป็ นระยะ s1 ้ ้ จาก W = EK 1 2 -f.s1 = 0- mv 2 1 mv 2 จะได้ f = …………… (1) 2 s1 ตอนหลัง เมื่อกระสุนพุ่งเข้าชนเนื้อไม้ จะมีแรงจากเนื้อไม้ตานกระสุนให้ชาลง และแรงจากกระสุนจะไปทาให้ ้ ้ ไม้มความเร็วเพิมขึน เมื่อกระสุนและท่อนไม้มความเร็วเท่ากัน จะเคลื่อนทีตดกันไปโดยมีความเร็วเท่ากัน ี ่ ้ ี ่ ิ (กระสุนหยุดนิ่งเทียบกับท่อนไม้) สมมติขณะนันกระสุนทะลุเข้าไปได้เป็ นระยะ s2 ้   จาก  Pi =  Pf mv = (M+m)V mv จะได้ V = …………… (2) M m พลังงานจลน์ทหายไป จะเปลียนไปเป็ นงานของแรงต้าน ่ี ่ จาก W = EK
  • 3.
    1 1 -f.s2 = (M+m)V2 - mv2 2 2 แทนค่า f จาก (1) และ V จาก (2) 2 mv - (M+m)  1 mv 2 1 2 1 mv  s2 =   2 s1 2 2 M m 1 2 m = mv (1- ) 2 M m s2 M = s1 M m M s2 = s1( ) M m 1000 = 8( ) = 6.4 cm 1000  250 ดังนัน กระสุนจะเคลื่อนทีเข้าไปในเนื้อไม้ได้ 6.4 เซนติเมตร ตอบ ้ ่ 5. ตอบ 4 วิ ธีทำ V v uy=0 5m 20 m x พิจารณาทีลกบอล หลังชนเคลื่อนทีไปกระทบพืน ู่ ่ ้ 1 2 แนวดิง ่ ; s = ut + gt 2 1 5 = 0 + (10)t2 2 t = 1 s แนวราบ ; sx = uxt 20 = V(1) V = 20 m/s   ตอนชน  Pi =  Pf (0.01)(500) = 0.01(v) + 0.2(20) v = 100 m/s พิจารณาทีลกปื น หลังชนเคลื่อนทีไปกระทบพืน ู่ ่ ้ 1 2 แนวดิง ่ ; s = ut + gt 2 1 5 = 0 + (10)t2 2 t = 1 s
  • 4.
    แนวราบ ; sx = uxt X = (100)(1) = 100 m ดังนัน ลูกปื นจะกระทบพืนห่างโคนเสาเป็ นระยะทาง 100 เมตร ้ ้ ตอบ 6. ตอบ 3 vBsin30 vB วิ ธีทำ + + B 30 v cos30 B m 1.2 m 1.2 uB=10 mA 30 mA B B uA 30 ก่อนชน vAcos30 หลังชน 30 A vA vAsin30 ก่อนชน กาหนด PA = PB (1.2m)uA = m(10) 25 uA = m/s 3   แกน y ;  Pi =  Pf 0 = m(vBsin30) + 1.2m(-vAsin30) vB = 1.2vA ………… (1) 1 กาหนด Eki = Ekf 2 1 1 1 25 1 1 [ m(10)2 + (1.2m)( )2] = m vB + (1.2m) v A 2 2 2 2 2 3 2 2 2 50 + 41.67 = (1.2vA) + 1.2 v A 2 vA = 5.9 m/s ดังนัน ความเร็วหลังชนของลูกยาง A เท่ากับ 5.9 เมตร/วินาที ตอบ ้ 7. ตอบ 1 วิ ธีทำ B มีมวลมากกว่า จะถูกเหวียงให้เคลื่อนทีออกจากจุดศูนย์กลาง และเชือกทีโยงกันจะดึง A ให้เข้าสูจุด ่ ่ ่ ่ ศูนย์กลาง T A f1=mAg B A f1=mAg T B 13 cm f2=(mA+mB)g รูปด้านบน รูปด้านข้าง จาก Fc = m2R
  • 5.
    วัตถุ A ; T - mAg = mA2R …………… (1) วัตถุ B ; T + mAg + (mA+mB)g = mB2R …………… (2) (2) - (1) ; 2mAg + (mA+mB)g = (mB - mA)2R แทนค่า 2(0.1)(0.9)(10) + (0.1)(0.9+1.7)(10) = (1.7 – 0.9) 2(0.13)  = 6.5 rad/s ดังนัน อัตราเร็วเชิงมุมของการหมุนมีค่า 6.5 เรเดียน/วินาที ตอบ ้ 8. ตอบ 2 วิ ธีทำ h จะมีค่าน้อยทีสด เมื่อวัตถุกลิง ุ่ ้ ผ่านจุด B ด้วยความเร็วน้อยทีสด ซึงจะ ุ่ ่ ทาให้แรง N น้อยมาก (N  0) mv 2 ทีจุด B ่ Fc = R mv 2 mg = R v2 = gR …………… (1) จาก EA = EB 1 2 1 2 mg(h-2R) = mv + I 2 2 2 1 2 1 2 2 v mg(h-2R) = mv + ( mr )   2 2 5 r 7 2 g(h-2R) = v 10 7 แทนจาก (1) g(h-2R) = (gR) 10 h = 2.7R ดังนัน ระยะ h น้อยทีสดมีค่าเป็ น 2.7R ้ ุ่ ตอบ 9. ตอบ 1  วิ ธีทำ  = 2f = 2(0.25) = rad/s 2 ที่ t = 0 มี v = 0 และมี s = 0.7 ซม. แสดงว่าวัตถุเริมเคลื่อนทีจากจุดไกลสุด โดยมีแอมพลิจด 0.7 ซม. ่ ่ ู ดังนัน ้ s = Acost หรือ v = -Asint   แทนค่า v = - (0.7)sin( 1) 2 2 22 = - (0.7)(1) = - 1.1 cm/s 72
  • 6.
    ดังนัน ที่ t= 1 s วัตถุจะมีความเร็ว 1.1 เซนติเมตร/วินาที ตอบ ้ 10. ตอบ 3 วิ ธีทำ เขียนแรงทีกระทาต่อลูกตุม จะมีแรง mg ฉุดลง , แรงลอยตัว B จากของเหลวยกขึน , แรงตึงในเส้นลวด F ่ ้ ้ ดึงขึน (ซึงแรงนี้จะเท่ากับแรงเค้นทีเกิดในเส้นลวด) ้ ่ ่ เนื่องจากลูกตุมอยู่นิ่ง ้  Fy = 0 F B F + B = mg 10 F + เหลวgVจม = mg F + 103(10)(210-3) = (10)(10) mg จะได้ F = 80 N ความเค้น พิจารณาทีลวดเหล็ก ่ มอดุลสของยัง Y ั = ความเครียด F = A  F จะได้  = YA 80 แทนค่า  = 6 = 810-4 (2  10 )(5  10 ) 10 ดังนัน จะเกิดความเครียดในเส้นลวด 810-4 ตอบ ้ 11. ตอบ 2 วิ ธีทำ หาความดันของแก๊สในกระบอก  Fy = 0 Fอากาศ Fgas = mg + Fอากาศ PgasA = mg + PaA mg mg Pgas = + Pa Fgas A gas 8(10) = 4 + 1105 60  10 = 1.13105 N/m2 ขณะทาให้ gas ร้อนขึน้ Q = U + W Q1 = U1 + P V = U1 + (1.13105 )(6010-4 )(2010-2 ) จะได้ Q1 = U1 + 135.6 J ………….. (1) ขณะ gas เย็นลง เนื่องจากมีปริมาตรคงที่ ดังนัน W = 0 ้ จาก Q = U + W เนื่องจาก gas เย็นลงจะคายความร้อนออกจะได้ Q2 = - และอุณหภูมลดลง จะได้ U2 = - ิ จะได้ -Q2 = -U2 …………… (2) เมื่อ gas ลดอุณหภูมกลับสูอุณหภูมเิ ดิม T ตอนแรกและตอนหลังจะเท่ากัน จึงทาให้ U1 = U2 ิ ่
  • 7.
    (1) + (2)จะได้ Q1 - Q2 = +135.6 J ดังนัน ผลต่างระหว่าง Q1 และ Q2 มีค่าเท่ากับ 135.6 จูล ้ ตอบ 12. ตอบ 1 วิ ธีทำ กาหนด 70% Wไฟฟ้า = Qน้า 70%(IVt) = mct 70 (15)(220)t = (0.5)(4.2103)(100-23) 100 t = 70 s watt จานวนยูนิต =  จานวนชัวโมง ่ 1000 IV = จานวนชัวโมง ่ 1000 15(220) 70 = ( ) = 0.064 ยูนิต 1000 3600 เสียค่าไฟ = 0.0643 = 0.2 บาท ดังนัน จะเสียเงินค่าไฟเท่ากับ 0.2 บาท ตอบ ้ 13. ตอบ 2 การกระจัด(m) วิ ธีทำ 1 P เมตร 0.5 1.5 3 6 จากรูป จะได้  = 6 m หาความถีคลื่น จาก ่ v = f 1 = f(6) 1 จะได้ f = Hz 6 หาระยะทางทีคลื่นเคลื่อนทีไปได้ ่ ่ s = vt = (1)(0.5) = 0.5 m คลื่นจะเคลื่อนทีไปทางขวาได้ 0.5 เมตร (ดังเส้นประ) ทาให้จุด P เคลื่อนทีลงมาผ่านแนว ่ ่ สมดุลเดิมพอดี ขณะนันจุด P จะเคลื่อนทีดวยอัตราเร็วมากทีสด (การสันของอนุภาค ้ ่ ้ ุ่ ่ ตัวกลางจะสันเป็ นซิมเปิ ลฮาร์มอนิก ทีจุดสมดุลจะมีอตราเร็วมากทีสด) ่ ่ ั ุ่ หาอัตราเร็วมากสุด จาก vmax = A = (2f)A 22 1 แทนค่า = 2  (1) = 1.05 m/s 7 6 ดังนัน จุด P จะมีอตราเร็ว 1.05 เมตร/วินาที ้ ั ตอบ
  • 8.
    14. ตอบ 4  วิ ธีทำ การสันพ้องครังทีตดกันจะเกิดขึนเมื่อระดับน้าในท่อต้องเลื่อนขึนจากเดิม ่ ้ ่ ิ ้ ้ 2 ดังนัน การสันพ้องแต่ละครังทีตดกันต้องทาให้ปริมาตรน้าทีสงขึน คือ ้ ่ ้ ่ ิ ู่ ้ ปริมาตรน้าทีสงขึน ู่ ้ V = Ah = r2(  )  2 h= 2 = r2 1 v 2 f V Q m3/s แต่ อัตราการไหล Q = t V ดังนัน ้ t = Q r 2 1 v r 2 v แทนค่า t = = Q 2 f 2Qf r v2 ดังนัน การสันพ้องแต่ละครังจะห่างกันเป็ นเวลา ้ ่ ้ ตอบ 2Qf 15. ตอบ 3 I วิ ธีทำ หา I ทีวดได้ จาก ่ั  = 10 log dB I0 I 80 = 10 log 12 10 I log = 8 1012 I = 108 10 12 Iวัดได้ = 10-4 W/m2 P P หา I จริงทีจุดนัน จาก I ่ ้ = = A 4R 2 12 = = 310-4 W/m2 4 (100) 2 ดังนัน ้ I ทีลดลง (I ) ่ = 310-4 - 110-4 = 210-4 W/m2 I % I ทีลดลง ่ =  100 % I จริง 2  10 4 =  100 = 67.67 % 3  104 ดังนัน ความเข้มเสียงถูกดูดกลืนไปประมาณ 68% ้ ตอบ
  • 9.
    16. ตอบ 3 A วิ ธีทำ d1 d1 n1 SAB 30 B n2 d2  SBC d2 C คิดการหักเหจาก n1 ไป n2 n1sin30 = n2sin 1 n 1( ) = (2n1)sin 2 4 1 1 sin =  4 15 จาก n1v1 = n2v2 = (2n1)v2 v1 = 2v2 ……………. (1) d1 3 2d จากรูป = cos30 =  SAB = 1 S AB 2 3 d2 15 4d1 จากรูป = cos =  SBC = S BC 4 15 กาหนด tAB = tBC S AB S BC = v1 v2 2d1 4d1 แทนค่า = 3 (2v2 ) 15 (v2 ) d1 4 = d2 5 d1 4 ดังนัน ค่าของ ้ = ตอบ d2 5 17. ตอบ 4 C วิ ธีทำ A I 6 O B S’=5 S=10 ฉาก 100 cm D
  • 10.
    1 1 1 หาระยะภาพ จาก = + f S S 1 1 1 แทนค่า = +  10 10 S  จะได้ S’ = -5 cm ระยะภาพ (S’) เป็ นลบ จะเกิดเป็ นภาพเสมือนอยู่หลังกระจก เมื่อวาดรังสีสะท้อนจะแสดงดังรูป จาก  IAB คล้ายกับ  ICD จะได้ AB 5 = CD 5  100 6 5 = CD 5  100 จะได้ CD = 126 cm ดังนัน เส้นผ่านศูนย์กลางของแสงสะท้อนบนฉากจะมีค่าเป็ น 126 เซนติเมตร ตอบ ้ 18. ตอบ 1 แดง วิ ธีทำ A1 สีรงทีตาเห็นมีความยาวคลื่น 380 – 760 nm ุ้ ่ ม่วง แสดงว่า สีม่วงมีความยาวคลื่น 380 nm 37 สีแดงมีความยาวคลื่น 760 nm  A0 สมมติ เกรตติงมีขนาด = N เส้น/เซนติเมตร = 100N เส้น/เมตร สมการสเปกตรัมลาดับที่ 1 dsin = n = 1 พิจารณาสีม่วง dsin = 38010-9 …………… (1) พิจารณาสีแดง dsin(+37) = 76010-9 …………… (2) sin(  37) (2)/(1) = 2 sin  sin(+37) = 2sin sincos37 + cossin37 = 2sin 4 3 sin( ) + cos( ) = 2in 5 5 5 1 1 จะได้ tan =  2 2 1 แทนค่า tan ใน (1) d( ) = 38010-9 5 จะได้ d = 380 5 10-9 m 1 แต่ d = 100 N
  • 11.
    1 380 5 10-9 = 100 N จะได้ N = 11,769 เส้น/เซนติเมตร ดังนัน เกรตติงเป็ นชนิดประมาณ 11,800 เส้นต่อเซนติเมตร ตอบ ้ 19. ตอบ 2 วิธทา ี Ey 37 T Tcos37 Ex qEy 37 Tsin37 qEx mg เนื่องจาก แรง F = qE มีทศเดียวกับสนามไฟฟ้า E ิ ดังนัน q จะเป็ นประจุบวก (+) ้  แนวราบ Fx = 0 Tsin37 = qEx …………… (1)  แนวดิง ่ Fy = 0 Tcos37 + qEy = mg Tcos37 = mg - qEy …………… (2) qE x (1)/(2) tan37 = mg  qE y 3 q(3 105 ) แทนค่า = 4 (1103 )(10)  q(3 105 ) จะได้ q = 1.1110-8 C ดังนัน ประจุบนลูกบอลจะมีค่าเป็ น + 1.1110-8 C ้ ตอบ 20. ตอบ 2 วิ ธีทำ เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นลวด จะมีพลังงานไฟฟ้าสูญเสียในเส้นลวดและจะเปลียนเป็ นความร้อน ่ โดยคานวณหาได้จาก P = I2R 2  P =   R V   ส่ง  2  400  103  แทนค่า P =   20000  (0.25)    = 100 W ดังนัน กาลังทีสญเสียไปในรูปความร้อนในสายไฟมีค่า 100 วัตต์ ตอบ ้ ู่
  • 12.
    21. ตอบ 4 วิ ธีทำ I1 R1 A B I I2 R1 R 30V,  2 L L จาก R = = A d2  4 L จะได้ R  d2 2 R1 L1  d 2  หรือ =   R2 L2  d1    2 32 แทนค่า =   = 3 41 จะได้ R1 = 3R2 …………… (1) พิจารณาระหว่าง AB Vบน = Vล่าง แทนค่าด้วย V = IR (1)(3R2) = I2(R2) I2 = 3 A จะได้ I = I1 + I2 = 1 + 3 = 4 A E จาก I = R 30 แทนค่า 4 = 4 R2 จะได้ R = 1.5 โอห์ม ดังนัน ความต้านทาน R มีค่า 1.5 โอห์ม ตอบ ้ 22. ตอบ 1 mv วิ ธีทำ หารัศมีความโค้งในสนามแม่เหล็ก จาก R = qB mvR L คูณด้วย R ตลอด R2 = = qB qB L จะได้ R = qB 4 1025 แทนค่า R = = 0.05 m (1.6 1019 )(1103 ) ดังนัน รัศมีของวงโคจรมีค่าเป็ น 0.05 เมตร ตอบ ้
  • 13.
    23. ตอบ 3 วิ ธีทำ N ILBcos37 B กำรหำทิ ศของแรง F=ILB ที่กระทำ A 37 ใช้มอขวา โดยชีสน้วมือขวาพุ่งเข้าไปใน ื ้ ่ี ิ mgsin37 ILB กระดาษตามทิศของ I แล้วกานิ้วทังสีขนด้านบน ้ ่ ้ึ f=N 37 ไปตามทิศของสนามแม่เหล็ก B นิ้วหัวแม่มอจะชี้ ื 37 ILBsin37 เป็ นทิศของแรง F=ILB ทีกระทา ่ mg mgcos37  แนวตังฉากพืนเอียง ้ ้ F = 0 จะได้ N = ILBsin37 + mgcos37 …………… (1)  แนวขนานพืนเอียง ้ F = 0 จะได้ ILBcos37 + N = mgsin37 แล้วแทน N จาก (1) จะได้ ILBcos37 + (ILBsin37 + mgcos37) = mgsin37 ILBcos37 + ILBsin37 + mgcos37 = mgsin37 ILB(cos37 + sin37) = mg(sin37 - cos37) mg (sin 37   cos 37) จะได้ I = LB(cos 37   sin 37) เมื่อแทนค่าลงไปจะได้ I = 3.8 A ดังนัน กระแสทีไหลผ่านจะมีค่า 3.8 แอมแปร์ ตอบ ้ ่ 24. ตอบ 2 10 L=10mH C=100F วิ ธีทำ เมื่อต่ออนุกรม ขณะเกิดการสันพ้อง XL ่ = XC 1 L = C 1  = LC 1 2f = LC 22 1 แทนค่า 2 f = 7 (10  10 3 )(100  106 ) 7000 จะได้ fสันพ้อง = ่ Hz 44
  • 14.
    7000 7000 ดังนัน ้ fขณะนัน = ้ 2 = Hz 44 22 1 22 T = = s f 7000 XL = L = (2f)L 22 7000 แทนค่า = 2  (10 103 ) = 20  7 22 1 1 XC = = C 2fC 1 แทนค่า = = 5  22 7000 6 2  (100  10 ) 7 22 เมื่อต่ออนุกรม ความต้านทานรวม Z = R2  ( X L  X C )2 = 102  (20  5) 2 = 325  V 50 หากระแสทีไหลในวงจร ่ I = = A Z 325 เนื่องจากกาลังของวงจรกระแสสลับจะเกิดบนความต้านทาน R เท่านัน ้ 2 W = I Rt 2  50  22 แทนค่า =   (10)( ) = 0.24 J  325  7000 ดังนัน พลังงานทีสงให้วงจรใน 1 คาบ มีค่า 0.24 จูล ้ ่่ ตอบ 25. ตอบ 4 วิ ธีทำ จาก L = mvr L จะได้ v = …………… (1) mr 1 2 จาก EK = mv 2 2 1  L  L2 แทน v จาก (1) = m  = …………… (2) 2  mr  2mr 2 แต่ EP = - และ EP = 2EK L2 L2 จะได้ EP = -2 = - 2 2mr 2 mr 2 L ดังนัน พลังงานศักย์ของอิเล็กตรอนมีค่าเป็ น - 2 ้ ตอบ mr 26. ตอบ 4 วิ ธีทำ จาก EK = hf - W h = c - W 
  • 15.
    h แต่ P = จะได้ EK = Pc - W  ตอนแรก 1 = (1P)c - W จะได้ W = Pc - 1 โดย Pc > 1 ………….. (1) ตอนหลัง EK = (2P)c - W แทนจาก (1) = 2Pc - (Pc - 1) = Pc + 1 แต่เนื่องจาก Pc > 1 จะได้ EK > 2 หน่วย ดังนัน จะทาให้เกิดโฟโตอิเล็กตรอนมีพลังงานจลน์มากกว่า 2 หน่วย ตอบ ้ 27. ตอบ 1 วิ ธีทำ หากัมมันตภาพทีเหลือ จาก A ่ = A0 e t ที่ t = 5 7080 = 10050 e (5) …………… (1)   ( 20) ที่ t = 20 2510 = 10050 e …………… (2)   ( 45) ที่ t = 45 A = 10050 e …………… (3) A (3)/(1) = e 40 …………… (4) 7080 2510 จาก (2) = e 20 10050 2 20 2  2510  ยกกาลังสอง (e ) =   …………… (5)  10050  2 A  2510  (4) = (5) =   7080  10050  จะได้ A = 441.6 ต่อนาที ดังนัน ทีเวลาหลังจากเริมต้น 45 ชัวโมง กัมมันตภาพทีนบมีค่าประมาณ 440 ต่อนาที ตอบ ้ ่ ่ ่ ่ ั 28. ตอบ 4 วิ ธีทำ 41 H  2 He  21 e  E 1 4 0 มวลก่อนปฏิกรยา mi ิิ = 4 11H = 4(1.00782) = 4.03128 u มวลหลังปฏิกรยา mf ิิ = 2 He2 1 e 4 0 = 4.00260 + 2(0.00055) = 4.0037 u มวลพร่อง m = mi - mf = 4.03128 - 4.0037 = 0.02758 u หาพลังงาน จาก E = m900 MeV = (0.02758)900 = 24.822 MeV แสดงว่าใช้ H ไป 4 อะตอม จะให้พลังงานออกมา 24.822 MeV จากนิยาม H 1 g มีอะตอม = 61023 อะตอม ดังนัน้ H 1 kg มีอะตอม = 61023 (1000) = 61026 อะตอม เนื่องจาก H 4 อะตอม ให้พลังงาน = 24.822 MeV
  • 16.
    24.822  6 10 26 ดังนัน ้ H 61026 อะตอม ให้พลังงาน = = 3.71027 MeV 4 ดังนัน พลังงานทีได้จากไฮโดรเจนมวล 1 กิโลกรัม มีค่า 3.71027 MeV ตอบ ้ ่ เฉลยตอนที2 เฉลยตอนที่ 2 ่ 1. ตอบ 2.45 เมตร วิ ธีทำ พิจารณาตอนทีตาชังกาลังดึงถุงทรายขึนไป ่ ่ ้   จาก  + F = m a T T – mg = ma a 8-5 = 0.5a a = 6 m/s2 mg หาความเร็วขณะทีขนไป 4 วินาที ่ ้ึ จาก v = u + at u = 0 + (6)(4) v = 24 m/s เมื่อถุงทรายหลุดออกมาจากตาชัง่ ถุงทรายจะเคลื่อนทีขนด้วย ่ ้ึ t=4 s ความเร็วต้น 24 เมตร/วินาที ด้วย พิจารณาทีถุงทราย ่ a v=25 จาก v2 = u2 + 2gs แทนค่า (-25)2 = (24)2 + 2(-10)s S = 2.45 m ดังนัน ถุงทรายหลุดขณะอยู่สงจากพืน 2.45 เมตร ตอบ ้ ู ้ 2. ตอบ 18.80 เซนติเมตร วิ ธีทำ 4 m/s 2 m/s 3 m/s v 2 5 2 5 + ก่อนชน หลังชน   หาความเร็วหลังชนของ 5 kg Pi = Pf แทนค่า 2(4) + 5(-2) = 2(3) + 5v 8 จะได้ v =  m/s (ไปทางซ้าย) 3 จาก EPS = EKหาย 1 2 ks = EKi - EKf 2 1 1 1 1 1 8 แทนค่า (600) s 2 = [ (2)(4)2+ (5)(2)2]- (2)(3)2+ (5)( )2] 2 2 2 2 2 3 s = 0.188 m = 18.80 cm ดังนัน ขณะนันสปริงถูกกดให้หดเข้าไปเป็ นระยะ 18.80 เซนติเมตร ้ ้ ตอบ
  • 17.
    3. ตอบ 600ลูกบาศก์เซนติเมตร m 1200 วิ ธีทำ จาก Vไม้ = = = 2000 cm3  0.6 ปริมาตรเจาะออก = 160 + 840 = 1000 cm3 = V = 0.6(1000) = 600 g m ไม้ทเี่ จาะออก m ไม้ทเี่ หลือ = 1200 - 600 = 600 g m โลหะ = V = 5(160) = 800 g  ขณะสมดุลตอนหลัง Fy = 0 B mgไม้+mgโลหะ = B = น้าgVจม 600 + 800 = 1Vจม mgไม้+mgโลหะ Vจม = 1400 cm3 Vลอยพ้นน้า = 2000 - 1400 = 600 cm3 ดังนัน ถ้าเอาไปลอยน้าจะมีปริมาตรส่วนทีลอยพ้นระดับน้า 600 ลูกบาศก์เซนติเมตร ตอบ ้ ่ 4. ตอบ 10 วิ ธีทำ B B x C C x source source 43 20  A A y y vx sin 20 ตอนแรก หักเหจาก x ไป y = vy sin 43 vx 0.34 1 = = ………… (1) vy 0.68 2 ตอนหลัง ไม่มคลื่นหักเหเข้าไปในตัวกลาง y แสดงว่ามุมหักเหจะเป็ น 90 สมมติมุมตกกระทบ ี ขณะนันเป็ น  ้ vx sin  หักเหจาก x ไป y = = sin…………… (2) vy sin 90 1 (1) = (2) จะได้ sin = ดังนัน  = 30 ้ 2 ดังนัน จากรูป ต้องหมุนแนว AB ไปจากเดิม ้ = 30 - 20 = 10 ตอบ
  • 18.
    5. ตอบ 4เท่า วิ ธีทำ สวิทซ์ สวิทซ์ C +q0 C’ C C’ -q0 Cรวม = C+C’ เมื่อมีการถ่ายเทประจุ แต่ประจุรวมของระบบยังคงเดิมเสมอ 1 Q2 หาพลังงานทีสะสม จาก ่ U = 2 C 2 1 q0 ก่อนสับสวิทซ์ U1 = 2C 2 1 q0 หลังสับสวิทซ์ U2 =  2 C  C แต่โจทย์กาหนด U2 = 20%U1 2 2 1 q0 20 1 q0 แทนค่า  =  2 C  C 100 2 C C + C’ = 5C C’ = 4C ดังนัน C’ จะต้องมีค่าเป็ น 4 เท่าของ C ้ ตอบ 6. ตอบ 0.33 แอมแปร์ วิ ธีทำ V2 32 รอบ 4 220 440 รอบ V Hz 50 16 รอบ V3 8 V1 N1 หาความต่างศักย์ทแปลงออก ่ี = V2 N2 220 440 แทนค่า = จะได้ V2 = 16 V V2 32 220 440 แทนค่า = จะได้ V3 = 8 V V3 16 จาก Pin = Pout V22 V32 I1V1 = + R2 R3 (16) 2 (8) 2 แทนค่า I1(220) = + 4 8 จะได้ I1 = 0.33 A ดังนัน กระแสในขดปฐมภูมจะมีค่า 0.33 แอมแปร์ ้ ิ ตอบ