โจทย์ฟิสิกส์ ชุดที่ 13

  1. พิจารณาการชนระหว่างมวล $m_1$ และ $m_2$ บนพื้นราบเกลี้ยง ให้แกน x และ แกน y เป็นแกนที่ตั้งฉากกันบนพื้นราบนี้ ก่อนชน มวล $m_1$ และ $m_2$ มีความเร็วตามแกน x เป็น 1 m/s และ -3 m/s ตามลำดับ และมีความเร็วตามแกน y เป็น -3m/s และ -1 m/s ตามลำดับ หลังการชน มวล $m_1$ และ $m_2$ มีความเร็วตามแกน x เป็น -1 m/s และ -2 m/s ตามลำดับ และมีความเร็วตามแกน y เป็น -1 m/s และ -2 m/s ตามลำดับ ให้มวล $m_1$ มีขนาด 1 กิโลกรัม อยากทราบว่าพลังงานจลน์ทั้งหมดหลังการชนเมื่อเทียบกับก่อนการชนมีค่าเท่าใด  
  2. ปริมาณความร้อนที่ทำให้กาน้ำใบหนึ่งมีอุณหภูมิเพิ่ม 1 K เท่ากับปริมาณความร้อนที่ทำให้น้ำ 128 กรัม มีอุณหภูมิเพิ่ม 1 K ถ้าใช้กาน้ำใบนั้นบรรจุน้ำ 1 กิโลกรัม ที่ 30 องศาเซลเซียส ตั้งบนเตาแกสจนเดือดใช้เวลา 7 นาที แล้วทิ้งไว้ให้เดือดอีกเป็นเวลา 20 นาที จะเหลือน้ำในกาเท่าใด กำหนดให้ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำเท่ากับ 4.18 kJ/kg K และ ความร้อนแฝงจำเพาะของการกลายเป็นไอเท่ากับ 2256 kJ/kg  
  3. คลื่นน้ำความยาวคลื่นเท่ากับเท่าใดที่จะทำให้เกิดบัพทั้งหมด 4 บัพ รอบแนวกึ่งกลางของช่องเปิดเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่านช่องเปิดที่มีความกว้าง 2.2 เซนติเมตร  
  4. หลอดกำทอนยาว 20 เซนติเมตร ให้เสียงที่มีความถี่ต่างๆกันออกมาหลายค่า อยากทราบว่าคนปกติจะได้ยินเสียงจากหลอดกำทอนนี้ในช่วงความถี่ใด ถ้าระดับความเข้มของเสียงที่แต่ละความถี่สูงพอที่หูคนเราจะได้ยิน และช่วงความถี่ของเสียงที่หูคนปกติจะได้ยินคือ 20 - 20,000 เฮิร์ตช์ กำหนดให้ความเร็วเสียงในอากาศเท่ากับ 360 เมตรต่อวินาที  
  5. ชายผู้หนึ่งยืนอยู่ ณ ตำแหน่งที่มีระดับความเข้มเสียง 60 เดซิเบล ถ้าเขาใส่ที่ครอบหูซึ่งมีคุณสมบัติดูดกลืนความเข้มเสียงได้ร้อยละ 90 เขาจะได้ยินเสียงที่มีระดับความเข้มเสียงลดลงร้อยละเท่าใด  
  6. เลนส์นูนสองอัน ความยาวโฟกัส 4 และ 16 เซนติเมตรตามลำดับ วางห่างกัน 20 เซนติเมตร มีวัตถุวางอยู่ห่างจากเลนส์อันแรก (ไม่ใช่อยู่ระหว่างเลนส์ทั้งสอง) ที่ระยะ 6 เซนติเมตร จงหาตำแหน่งและลักษณะของภาพสุดท้ายที่เกิดจากเลนส์ทั้งสอง  
  7. เมื่อให้ลำแสงขนานของแสงสีเดียว ความยาวคลื่น $\lambda$ ตกตั้งฉากกับสลิตคู่ซึ่งมีระยะห่างระหว่างช่องสลิตเป็น d แล้วเกิดภาพการแทรกสอดขึ้นบนฉากที่อยู่ห่างจากสลิตเป็นระยะ D จงหาระยะระหว่างแถบสว่างแถบแรกกับแถบมืดที่สาม  
  8. ให้แสงสีเดียวมีความยาวคลื่น $\lambda = 600$ นาโนเมตรผ่านเกรตติ้งที่มีจำนวนเส้น 5000 เส้นต่อชั่วโมง จงหาจำนวนแถวสว่างทั้งหมดที่เป็นไปได้ที่จะเกิดขึ้นในกรณีนี้  
  9. เครื่องต้มน้ำไฟฟ้าใช้กับความต่างศักย์ 220 โวลต์ เมื่อเราเปิดน้ำอุ่นให้ไหลในอัตราที่คงที่จะต้มน้ำที่อุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียสให้ร้อนขึ้นเป็น 65 องศาเซลเซียส ถ้าความต่างศักย์ไฟฟ้าเกิดลดลงเหลือ 200 โวลต์ อุณหภูมิของน้ำอุ่นที่ไหลออกจากเครื่องต้มน้ำในขณะนั้นเป็นกี่องศา  
  10. นัยน์ตามนุษย์สามารถรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าพลังงาน $10^{-18}$ จูลได้ ถ้าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่พลังงานนี้มีความยาวคลื่น $6\times 10^{-7}$ เมตร โฟตอนที่ได้รับมีจำนวนเท่าใด ถ้าให้ค่านิจของพลังค์ มีค่า $6.6\times 10^{-34}$ จูล-วินาที