Density Bozeman Science English Thai

DensityYouTube↗ IA↗(long shot)
Education 102.6K views 528 likes 89 dislikes 04 Jun 2014

Bozeman Science 1.4M subscribers N/A YouTube↗

Hi. It's Mr. Andersen and this is AP Physics essentials video 16. It is on density which

สวัสดี ครูแอนเดอเสนกับวิดีโอในชุดวิชาฟิสิกส์พื้นฐานลำดับที่ 16 นี้ จะว่าด้วยเรื่องของความหนาแน่น

is the measure of the compactness of matter. And so what we have here are a number of fluids

ซึ่งเป็นตัวชี้ที่เราใช้บอกระดับความแน่นของเนื้อสารในวัตถุ อย่างที่เราเห็นอยู่ตรงนี้ก็คือของเหลวจำนวนนึง

that have different densities. At the bottom we have maple syrup, followed by dish soap

ซึ่งมีความหนาแน่นที่แตกต่างกัน ด้านล่างสุดก็จะเป็นน้ำเชื่อม ถัดมาก็น้ำสบู่

and water and wine and vegetable oil and olive oil. And so what do we know? Well the most

แล้วก็ไวน์ แล้วก็น้ำมันพืช แล้วก็น้ำมันมะกอก ตรงนี้บอกอะไรเราบ้าง? ..ก็บอกเราว่า

dense material, the maple syrup is going to be at the bottom. And the least dense is going

สารที่มีความหนาแน่นมากที่สุด คือน้ำเชื่อม ย่อมจะตกลงสู่ด้านล่างสุด ส่วนตัวที่มีความหนาแน่นน้อยที่สุด

to be the olive oil at the top. And so matter has a property called density which measures

อย่างน้ำมันมะกอกก็จะอยู่ที่ด้านบน .. ก็หมายความว่าสสสารนั้น มีคุณสมบัติตัวนึงที่เรียกว่าความหนาแน่น ซึ่งเป็นตัวบอก

the compactness of that matter. And so it is affected by mass. And so let me show you

ความแน่นของเนื้อสารในสารชนิดนั้น ซึ่งเกี่ยวข้องกับมวลด้วย ครูจะยกตัวอย่างขึ้นมา

a couple of different objects. So we have object 1, object 2 and then object 3. And

เป็นวัตถุต่างๆกัน ก็จะมีวัตถุตัวที่ 1, 2 และวัตถุแล้วก็วัตถุตัวที่ 3

so what those circles represent inside the square is they represent the atoms inside

วงกลมที่เห็นข้างในวัตถุรูปสี่เหลี่ยมนั้น หมายถึงอะตอมในเนื้อสาร

that matter. And so if I were to ask you a question, which of these three has the greatest

ถ้าครูจะลองถามพวกเราดูว่า วัตถุตัวไหนในสามตัวนี้ มีมวลมากที่สุด

mass your tendency is to say this one over here has the greatest mass. But if you look

ก็อาจจะมีหลายคนตอบว่าตัวที่เห็นอยู่ทางนี้เป็นตัวที่มีมวลมากที่สุด แต่ถ้าดูให้ดี

at it they all have the same amount of atoms and so they are all going to have the same

เนื่องจากวัตถุทั้งสามตัวมีจำนวนอะตอมเท่ากัน ก็หมายความว่าวัตถุทั้งสามตัว ก็จะมีมวลเท่ากันด้วย

mass. And so just mass alone does not tell us anything about the compactness. What do

หมายความว่า มวลเพียงอย่างเดียวนั้น ไม่สามารถบอกเราได้ ว่าเนื้อสารนั้นมีความหนาแน่นมากน้อยเพียงใด้ .. แล้วทำอย่างไรจึงจะบอกได้?

we need? We also need to divide that mass by the volume. And so we set it up as an equation

ก้ด้วยการเอามวลอันนั้น หารด้วยปริมาตร .. ได้เป็นสมการออกมาว่า

where density is equal to mass over volume. And since the mass in all of these is remaining

ความหนาแน่นมีค่าเท่ากับมวลหารด้วยปริมาตร และเนื่องจากมวลของวัตถุทั้งสามนั้น มีค่าเท่ากัน

constant, the larger the volume is, which is going to be in the denominator, than the

ก็หมายความว่า ยิ่งมีปริมาตร ซึ่งเป็นตัวหาร มากเท่าไร

smaller our density is going to be. And so this would be the one with the smallest density.

ค่าความหนาแน่น ก็จะน้อยลงเท่านั้น ก็หมายความว่า วัตถุอันนี้ ควรจะมีความหนาแน่นน้อยที่สุด

And then this would be the one with the highest density. Or it is the most compacted of all

แล้วนี้ก็จะเป็นอันที่มีความหนาแน่นมากที่สุด คือมีเนื้อสารอัดรวมตัวกันอยู่มากที่สุดนั่นเอง

of the matter. And you should be able to calculate density given objects. And so if we look at

ถึงตอนนี้ ถ้ายกตัวอย่างวัตถุอะไรขึ้นอันนึง พวกเราก็น่าที่จะสามารถคำนวณหาค่าความหนาแน่นได้แล้ว

a bowling ball and a volleyball and I were to ask you which one has more density, well

เอาลูกโบว์ลิ่งและวอลเลย์บอลมาถามว่า อันไหนควรจะมีค่าความหนาแน่นมากกว่ากัน

you would know that that bowling ball has more material on the inside. If we were to

พวกเราก็น่าจะรู้ได้ทันทีว่าลูกโบว์ลิ่งมีเนื้อสารอยู่ข้างในมากกว่า

cut it open you would find that the volleyball is empty. It is filled with mostly air. But

ถ้าเปิดออกมาดู เราก็จะเห็นว่าในลูกวอลเลย์นั้น ข้างในเป็นอากาศ

that bowling ball is going to be filled with lots of matter on the inside. And so now even

ขณะที่ลูกโบว์ลิ่งนั้น จะมีเนื้อสารอยู่ข้างในเต็มทั้งลูก ก็หมายความว่า

though the volumes are the same, since the mass of the bowling ball is much higher it

แม้ว่าทั้งสองจะมีปริมาตรเท่ากัน แต่เนื่องจากมวลของลูกโบว์ลิ่งมีมากกว่า

is going to have a greater density. So you should be able to make predictions just by

ก็จะมีความหนาแน่นมากกว่าด้วย ที่จริงเพียงแค่มองดู พวกเราก็น่าจะพอเดาได้อยู่แล้ว

looking at objects. And even looking at how objects change over time. What would happen

อาจจะพอเดาได้แม้กระทั่งเมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงขึ้นด้วย อย่างเช่น ลองคิดดูว่า

to the density of a volleyball as we heat it up and those molecules move apart? It would

ความหนาแน่นของวอลเล่ย์บอลจะเป็นอย่างไร ถ้าเราทำให้ร้อนขึ้น? โมเลกุลภายในก็เริ่มเคลื่อนที่ห่างออกจากกัน

become less dense. And as we cool it down it is going to become more dense. And so this

ความหนาแน่นก็จะน้อยลง และถ้าทำให้เย็นลงความหนาแน่นก็จะมาขึ้น

is a PHET simulation. What we are going to do is look at some different objects and figure

และที่เห็นนี่ ก็เป็นแบบจำลองของ PHET ที่เราจะเอามาใช้ศึกษาดูว่า

out what their density is. And so what we have here is a little bit of styrofoam. And

วัตถุต่างๆ นั้น มีความหนาแน่นเป็นอย่างไร ที่เห็นอันแรกนี่ก็คือชิ้นโฟม

I am going to stop it right here. We can see that it has a mass of 0.75 kilograms. And

ที่ครูก็จะเอามาวางไว้ตรงนี้ พวกเราก็จะเห็นได้ว่ามันมีมวลอยู่ 0.75 กิโลกรัม แล้วก็

then a volume of 5.0 liters. And so how do you figure out the density? It is simply the

มีปริมาตรเท่ากับ 5.0 ลิตร .. แล้วเราจะหาค่าความหนาแน่นได้อย่างไร?

mass divided by the volume. And you can see the density right here is 0.15 kilograms per

ก้เอามวลหารด้วยปริมาตร ได้ความหนาแน่นออกมาเป็น 0.15 กิโลกรัมต่อลิตร

liter. And so now let's change that from styrofoam to wood. You can see that the volume is staying

ทีนี้ลองมาเปลี่ยนจากโฟมไปเป็นไม้ดู สังเกตว่าปริมาตรยังคงเท่าเดิมอยู่

the same but the mass, since it is 2.0 and the volume is 5.0 we now have a density of

แต่ว่ามวลนั้น เปลี่ยนค่าไปเป็น 2.0 กิโลกรัมแล้ว ขณะที่ปริมาณยังเป็น 5.0 ลิตร ตอนนี้ค่าความหนาแน่นจึงเป็น 0.4

0.4. You will also see that it is still floating in this water that we have to the side. Now

สังเกตว่ายังสามารถลอยน้ำ ซึ่งมีอยู่ทางฝั่งข้างนี้ ได้อยู่

let's switch that to ice. So if we look at ice what is our mass? The mass is 4.6 kilograms.

ทีนี้ ถ้าเปลี่ยนเป็นน้ำแข็ง .. มีมวลเท่าไรนะ? มวลตอนนี้คือ 4.6 กิโลกรัม

What is our volume? It is 5.0 liters. And so you can see that the density is 0.92. Now

ปริมาณล่ะ? ก็จะยังมีค่าเป็น 5.0 ลิตร ก็จะมีความหนาแน่นเท่ากับ 0.92

it is approaching 1.0. And what has a density of 1.0? That is going to be the water itself.

เริ่มมีค่าเข้าใกล้ 1.0 ละ .. อะไรนะ ที่มีความหนาแน่นเท่ากับ 1.0? ก็คือค่าความหนาแน่นของน้ำนั่นเอง

And so since it is less dense than the water you can see the ice is floating. It is not

เนื่องจากมีค่าความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ .. น้ำแข็งจึงลอยน้ำได้

floating as high in the water as the wood and the styrofoam did. But it still is floating.

อาจจะเทียบไม่ได้กับโฟมหรือไม้ แต่น้ำแข็งก็ยังลอยน้ำได้

Now let's switch that to a brick and what happens there? You can see that our mass is

ตอนนี้ลองเปลี่ยนมาเป็นก้อนอิฐดูว่าจะเป็นอย่างไร เราก็จะเห็นได้ว่ามวลนั้น

twice that of our volume. So now we have a density of 2.0 kilograms per liter. And it

จะมีค่าเป็นสองเท่า ในปริมาตรที่เท่ากันนั้น ก็หมายความว่าได้ความหนาแน่นเป็น 2.0 กิโลกรัมต่อลิตร และแน่นอน

definitely sinks. And then we could move it to something like aluminum and we have a much

ก้อนอิฐจมน้ำ .. จากนั้นเราก็เปลี่ยนไปเป็นตัวอื่น อย่างเช่นอลูมิเนียม

higher mass compared to that volume and so we have a high density. So that is why it

ซึ่งก็จะมีมวลต่อปริมาตรสูงกว่ามาก ก็ทำให้ความหนาแน่นสูงไปด้วย แล้วก็แน่นอนว่า จมในน้ำ

sinks. Now what you should be able to do in this physics class is calculate the density

สิ่งที่เรามักจะทำกันในชั่วโมงเรียนวิชาฟิสิกส์ก็คือ การคำนวณหาค่าความหนาแน่นของวัตถุ

of an object. So I am going to object B and we are going to weigh it. We could figure

ครูก็เลยจะเอาวัตถุ B มาชั่ง เพื่อที่จะหาว่า

out what its gravitational mass is. It is 0.64 kilograms. And now I am going to use

มีมวลแรงโน้มถ่วงเท่าไร .. ก็คือ 0.64 กิโลกรัม ทีนี้ ครูก็จะเอาวิธีการแทนที่น้ำมาใช้

water displacement. So you can see the level in the water is 100.00. But as I add object

สังเกตว่าตอนแรกระดับน้ำจะอยู่ที่ 100.00 แต่พอครูเอาวัตถุ B จุ่มลงไป

B the level in the water goes up to 101.00. Now let's take object A, get its gravitational

ระดับน้ำก็เพิ่มขึ้นมาที่ 101.00 ..ทีนี้มาลองกับวัตถุ A ดู ..หามวลแรงโน้มถ่วงก่อน

mass. You can see it is 65.14. And now let's use that displacement of the water again to

ดูค่าแล้ว อ่านได้ว่า 65.14 กิโลกรัม แล้วก็เอามาใช้วิธีการแทนที่น้ำ

figure out what is the volume of that cube. We can see that it went up to 103.38. And

เพื่อหาปริมาตรของลูกบาศก์อันนี้ อ่านระดับน้ำได้ออกมาเป็น 103.38

so could you calculate the density of those two objects? And could you figure out if they

พวกเราคิดว่าจะสามารถคำนวณหาค่าความหนาแน่นของวัตถุสองชิ้นนี้ได้หรือไม่? พวกเราสามารถที่จะบอกได้หรือไม่ว่า วัตถุทั้งสองอันนี้

are going to sink or float? And so here is the important information that you need. You

จะจมหรือลอย? .. จะตอบคำถามได้ ก็ต้องรู้ข้อมูลตรงนี้ก่อน

can see that both of them started with a water level at 100.00 liters. And with object B

ก็จะเห็นว่าวัตถุทั้งสองต่างก็ใช้การแทนที่น้ำเริ่มที่ระดับ100.00 ลิตร .. ในกรณีของวัตถุ B นั้น

that rose to 101.00 liters and it had a mass of 0.64. And then with object A it rose to

ระดับน้ำเพิ่มขึ้นมาอยู่ที่ 101.00 ลิตร มีมวลอยู่ 0.64 ส่วนวัตถุ A นั้น ระดับน้ำเพิ่มขึ้นไปที่

103.38 and it had a mass of 65.14. And so you should pause the video right now and figure

103.38 และมีมวลอยู่ 65.14 .. .. พวกเราอาจจะลองหยุดวิดีโอไว้ตรงนี้ก่อน แล้วก็ลอง

out the density of object B and object A. If you forgot the equation it is going to

คำนวณหาค่าความหนาแน่นของวัตถุ B และวัตถุ A ดู ถ้าจำสมการไม่ได้ ครูก็จะเขียนให้ดูไว้ตรงนี้แล้ว

be right here. And you should also write next to that, is it going to float or is it going

ได้คำตอบแล้วก็เขียนไว้ก่อน ว่าจะลอยหรือจะจม

to sink. So make sure you try this on your own. You should be able to almost do it in

ขอให้ลองทำดูเองจริงๆ .. ที่จริงน่ะจะทำได้แม้กระทั่งด้วยการคิดในใจด้วยซ้ำ

your head. Alright. So hopefully you have figured out the density. And so now we are

เอาละ หวังว่าพวกเราคงได้คำตอบแล้ว .. ตอนนี้เราก็จะ

going to throw those two objects in. And so we will throw in object B. And it floats.

มาที่วัตถุสองอันนี้กัน .. เริ่มด้วยวัตถุ B ก่อน.. จะเห็นว่าลอยน้ำได้

So you should have gotten a density less than 1. And object A sinks. So it should have been

หมายความว่า คำตอบค่าความหนาแน่นที่ได้ ควรจะมีค่าน้อยกว่า 1 ส่วนวัตถุ A นั้นจม ก็หมายความว่าคำตอบควรจะมีค่ามากกว่า 1

greater than 1. These are the values I got for density of object B and object A. And

คำตอบค่าความหนาแน่นวัตถุ B และวัตถุ A ของครูเป็นดังนี้

you should be able to, at this point, predict the density of objects. You also should be

ถึงตอนนี้ พวกเราก็น่าที่จะสามารถพอบอกค่าความหนาแน่นของวัตถุได้ .. รวมทั้ง

able to experimentally determine the density of objects. You could do it by measuring their

สามารถหาค่าความหนาแน่นของวัตถุ โดยการทดลองได้ด้วย ก็โดยการวัดปริมาตรวัตถุนั้น

volume, figuring out the volume of a cube for example. Or you can use water displacement

อย่างกรณีการหาปริมาตรของลูกบาศก์ เป็นต้น การแทนที่น้ำก็ใช้ได้เช่นกัน

to do it. And I hope that was helpful.

ก็หวังว่าทั้งหมดนี้ คงจะเป็นประโยชน์บ้าง