สาระฟิสิกส์พื้นฐานที่ถูกต้องที่นักศึกษาพยาบาลควรรู้ตอนที่ 1

สาระฟิสิกส์พื้นฐานที่ถูกต้องที่นักศึกษาพยาบาลควรรู้ตอนที่ 1
ณ ที่นี้ผู้เขียนขอประมวลสาระฟิสิกส์ที่ถูกต้องเพื่อเป็นประโยชน์แก่นักศึกษาพยาบาลและผู้อ่านทั่ว ๆ ไปโดยไม่ได้อิงหลักสูตรของสถานศึกษาพยาบาลแห่งใดแห่งหนึ่งโดยเฉพาะ
ดังนั้น จึงขอให้พิจารณาสาระดังกล่าวนี้เพื่อประโยชน์ของตนเองโดยตรงด้วย

1. ความหมายของแรงแรงหนึ่งเป็นดังนี้
แรงแรงหนึ่งเป็นปริมาณเวกเตอร์ตัวหนึ่ง (A vector quantity) ที่ต้องมีทั้งขนาด (Magnitude) และทิศทาง (Direction) จึงจะมีความหมายที่ถูกต้อง
ปริมาณตัวหนึ่ง ๆ ซึ่งเป็นปริมาณเวกเตอร์ตัวหนึ่ง ๆ
เช่น แรง (Force) และน้ำหนัก (Weight)
อย่างไรก็ตาม เพื่อความสะดวกในระดับพื้นฐานเราจะกล่าวเฉพาะขนาดของปริมาณเวกเตอร์ตัวหนึ่งที่สื่อถึงปริมาณสเกลาร์ตัวหนึ่งก็พอจะอนุโลมได้
เช่น ขนาดของแรงแรงหนึ่งเท่ากับ 10 นิวตัน
คนไข้คนหนึ่งมีมวลเท่ากับ 60 กิโลกรัม (kilogram)
ทั้งนี้คนไข้คนนี้มีขนาดน้ำหนักโดยประมาณดังนี้
กล่าวคือ ประมาณ 60 × 9.8 นิวตัน (newton) หรือประมาณ 588 นิวตัน
ณ ขั้นนี้ผู้เขียนเชื่อว่าทั้งนักศึกษาพยาบาลและผู้อ่านจำนวนหนึ่งอาจจะงง ๆ ขึ้นบ้างแล้วก็เป็นได้
อย่างไรก็ตาม ความสับสนที่เกิดขึ้นนี้หาได้เป็นความผิดของผู้ใดผู้หนึ่งไม่
หากแต่ว่าเป็นความเข้าใจผิดที่สะสมและใช้กันมาในชีวิตประจำวันตลอดมา
ทั้งนี้เนื่องมาจากเครื่องชั่งเครื่องหนึ่ง ๆ นั้นระบุตัวเลขที่เป็นค่ามวล (Mass) ของสิ่งใดสิ่งหนึ่งที่อยู่บนเครื่องชั่งเครื่องหนึ่ง ๆ ดังกล่าว
ขอย้ำว่า “เราชั่งมวลของสิ่งใดสิ่งหนึ่งด้วยเครื่องชั่งเครื่องหนึ่ง”
ส่วนขนาดน้ำหนักของสิ่งหนึ่งเป็นนิวตันประมาณ 9.8 เท่าของมวลเป็นกิโลกรัมของสิ่งนั้น
อย่างไรก็ตาม เพื่อความสะดวกและสามารถคิดในใจได้โดยง่ายในหลายกรณีที่ไม่ต้องการความแม่นยำของปริมาณตัวหนึ่ง ๆ มากนักก็จะคูนด้วย 10 แทน 9.8 นั้น
อนึ่ง ผู้เขียนได้เสนอแนะแก่ที่ต่าง ๆ เพื่อการรับรู้ที่ถูกต้องเสมอมา
แต่ก็ไม่ได้รับการตอบสนองแม้แต่น้อย
ทั้งนี้อาจเป็นไปได้ว่าเป็นเพราะความเคยชินและความคิดอย่างง่าย ๆ โดยไม่ได้คำนึงถึงความถูกต้องที่สอดคล้องกับสาระทางวิชาการแต่ประการใด
อนึ่ง ถ้าประเทศไทยต้องการเป็นผู้นำในทางที่ถูกต้องเราก็สามารถทำได้โดยไม่ยากเลยดังนี้
กล่าวคือ เปลี่ยนค่ามวลต่าง ๆ บนเครื่องชั่งเครื่องหนึ่ง ๆ เป็น 9.8 เท่าของค่านั้นแล้วระบุหน่วยเพื่อให้เกิดความคุ้นเคยว่า “นิวตัน” ที่เป็นหน่วยของขนาดน้ำหนักของทางสากลโดยทั่วไป
ถ้าทำตามนี้อีกไม่นานนักก็เกิดความเคยชินได้เอง
ทั้งนี้เปรียบได้กับการค้าขายในสมัยก่อน ๆ โน้นเราใช้การตวงและการนับอยู่มาก
เช่น การตวงข้าวเปลือกที่มีหน่วยเป็น “ถัง”
และการนับจำนวนของผลไม้ เช่น ส้มเป็น “ผล” หรือ “ลูก”
อนึ่ง สาระที่กล่าวมานี้เป็นเพียงสาระเบื้องต้นที่ผู้เขียนอยากให้รับรู้และแก้ไขให้ถูกต้องกันอย่างแพร่หลาย

สมมติ วัตถุก้อนหนึ่งมีมวล คือ m กิโลกรัม
ขนาดความโน้มถ่วงที่ผิวโลก คือ g เมตรต่อวินาทีต่อวินาที
หรือขนาดสนามโน้มถ่วง ณ ผิวโลกสนามหนึ่ง คือ g นิวตันต่อกิโลกรัม
และขนาดน้ำหนักของวัตถุก้อนนี้ คือ w นิวตัน

ความสัมพันธ์ที่มีประโยชน์อันหนึ่งเป็นดังนี้
w = mg นิวตัน
กล่าวคือ ขนาดน้ำหนักของวัถุก้อนหนึ่งเท่ากับผลคูณระหว่างมวลของวัตถุก้อนนั้นกับขนาดความโน้มถ่วงหรือขนาดสนามโน้มถ่วง ณ ผิวโลกสนามหนึ่งดังกล่าว

2. ผู้ช่วยพยาบาลคนหนึ่งบอกให้คนไข้คนหนึ่งอมปรอทเพื่อวัดไข้
คำกล่าวนี้ถูกหรือผิดประการใด
อนึ่ง ก่อนที่จะตอบผู้เขียนอยากให้รับรู้กันดังนี้
ปรอทเป็นของเหลวชนิดหนึ่ง (ที่มองเห็นเป็นสีเงินแวววาวนั่นแหละ)
ทั้งนี้ปรอทมีความหนาแน่นประมาณ 13.6 เท่าของน้ำ
โดยที่น้ำปกติมีความหนาแน่นประมาณ 1,000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
ทั้งนี้ทุกคนไม่อยู่ในฐานะอันควรที่จะอมปรอทตามคำกล่าวนั้น
ด้วยเหตุนี้คำกล่าวนั้นจึงผิด
ดังนั้น ผู้ช่วยพยาบาลคนนี้ควรกล่าวดังนี้
เพื่อวัดอุณหภูมิของร่างกายกรุณาอมกระเปาะของเทอร์มอมิเตอร์อันนี้
อนึ่ง เทอร์มอมิเตอร์อันหนึ่ง (A thermometer) คือ เครื่องมือชนิดหนึ่งที่ใช้วัดอุณหภูมิของสิ่งใดสิ่งหนึ่ง
ทั้งนี้ตามปกติในปัจจุบันนี้นิยมบอกอุณหภูมิเป็นองศาเซลเซียส (celsius “C”)
โดยที่อุณหภูมิของร่างกายปกติต้องมีอุณหภูมิไม่สูงกว่า 37 องศาเซลเซียส
อนึ่ง ถ้าผู้เขียนจำผิดกรุณาแจ้งให้รู้ด้วยจะเป็นพระคุณยิ่ง
อย่างไรก็ตาม ในบางที่ก็ยังนิยมบอกอุณภูมิเป็นองศาฟาเรนไฮต์ (fahrenheit “F”) อยู่บ้าง
ทั้งนี้อุณหภูมิเป็นองศาเซลเซียสสัมพันธ์กับค่าเป็นองศาฟาเรนไฮต์ดังนี้
C/5 = (1/9) (F-32)
ดังนั้น ทุกคนจึงสามารถคำนวณได้โดยไม่ยาก
นอกจากนี้ เทอร์มอมิเตอร์บางอันอาจจะแสดงตัวเลขไว้ทั้งที่เป็นองศาเซลเซียสและองศาฟาเรนไฮต์
เทอร์มอมิเตอร์อันนี้จึงนับว่าเป็นเทอร์มอมิเตอร์ที่ใช้งานได้สะดวกอันหนึ่ง

อนึ่ง ตามปกติในการแจ้งข้อมูลของอุณภูมิอากาศ ณ ท้องที่แห่งหนึ่ง ๆ ของผู้ประกาศคนหนึ่ง ๆ ของสถานีวิทยุโทรทัศน์สถานีแห่งใดแห่งหนึ่งจากข้อมูลที่ได้จากการพยากรณ์อากาศของกรมอุตุนิยมวิทยาเป็นค่าสูงสุดและต่ำสุดที่มีเฉพาะตัวเลขตามด้วยคำว่า “องศา” เท่านั้น เช่น อุณภูมิต่ำสุด คือ 25 องศาส่วนอุณภูมิสูงสุด คือ 35 องศา
ทั้งนี้ก็ไม่แน่ใจว่าผู้ประกาศคนหนึ่ง ๆ ดังกล่าวนั้นคิดว่าถูกต้องแล้วเพราะความไม่รู้หรือเป็นเพราะต้องการความกะทัดรัดแต่เพียงประการเดียวเท่านั้น โดยตัวเองไม่ได้คำนึงถึงความถูกต้องทางวิชาการเลย
อนึ่ง ขอเสริมไว้ ณ นี้ว่า “ค่าของอุณภูมิดังกล่าวมีหน่ายเป็นองศาเซลเซียส”
ณ ที่นี้ขอกล่าวย้ำไว้อีกครั้งหนึ่งสำหรับผู้ที่เกี่ยวข้องดังนี้
กล่าวคือ ตัวเลขที่แสดงไว้บนเครื่องชั่งเครื่องหนึ่ง ๆ เป็นค่าของมวลเป็นกิโลกรัมหาได้เป็นขนาดน้ำหนักแต่ประการใดไม่
นอกจากนี้ เราต้องอมกระเปาะของเทอร์มอมิเตอร์อันหนึ่งเพื่อบอกอุณภูมิของร่างกายโดยที่ปกติมีหน่วยเป็นองศาเซลเซียส
ข้อมูลในเบื้องต้นสำหรับตอนแรกนี้น่าจะเป็นการเพียงพอแล้ว
อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนปรารถนาเป็นอย่างยิ่งดังนี้
ผู้อ่านทั้งหลายกรุณาได้แสดงข้อคิดเห็นตอบสนองต่อสาระดังกล่าวนี้ด้วยจะเป็นพระคุณยิ่ง
ทั้งนี้ผู้เขียนจะได้ใช้ประกอบการพิจารณาว่าสมควรที่จะเรียบเรียงเสนอต่อผู้อ่านตอนต่อ ๆ ไปอย่างไร หรือไม่ประการใด

สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com
https://genphysics.wordpress.com/
http://www.vcharkarn.com/sompongse
18 เมษายน 2554

No comments yet

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s