สรุป 'ฟิสิกส์' สอบเข้า ม.4: เจาะลึกทุกบทที่ต้องรู้ (กลศาสตร์, ไฟฟ้า, คลื่น)
"ฟิสิกส์" คือหนึ่งในสามเสาหลักของวิชาวิทยาศาสตร์ในสายวิทย์-คณิต และเป็นวิชาที่สร้างความแตกต่างระหว่างผู้สอบได้อย่างชัดเจน เพราะมันไม่ใช่แค่วิชาท่องจำ แต่เป็นวิชาที่ทดสอบ "ความเข้าใจในหลักการธรรมชาติ" และ "ทักษะการแก้ปัญหาเชิงคำนวณ" อย่างแท้จริง
การจะพิชิตข้อสอบฟิสิกส์ได้ น้องๆ ไม่สามารถจำแค่สูตรแล้วไปแทนค่าได้ แต่ต้องเข้าใจว่าแต่ละสูตรมีที่มาอย่างไรและควรใช้ในสถานการณ์ไหน
บทความนี้จะสรุปแก่นสำคัญของวิชาฟิสิกส์ระดับ ม.ต้น ที่มักถูกนำมาออกข้อสอบเข้า ม.4 โดยจะเน้นไปที่หัวข้อหลักและแนวโจทย์ที่น้องๆ ต้องเจอแน่นอน
หัวใจของฟิสิกส์: "มองให้เห็นภาพ แล้วแทนค่าด้วยสูตร"
ก่อนจะทำโจทย์ฟิสิกส์ได้ น้องๆ ต้องสามารถ "จินตนาการ" ภาพของเหตุการณ์ที่โจทย์เล่าออกมาให้ได้ก่อน จากนั้นจึงวิเคราะห์ว่ามีแรงอะไรกระทำบ้าง หรือเกี่ยวข้องกับหลักการใด แล้วจึงเลือกสูตรที่ถูกต้องมาใช้คำนวณ
เจาะลึก 3 บทใหญ่ที่ออกสอบบ่อยที่สุด
1. กลศาสตร์ (Mechanics) - (ออกสอบเยอะที่สุด!)
นี่คือบทที่ใหญ่และสำคัญที่สุดของฟิสิกส์ ม.ต้น เป็นพื้นฐานของทุกสิ่งทุกอย่าง
- การเคลื่อนที่แนวตรง (Linear Motion):
- สิ่งที่ต้องรู้: ความแตกต่างระหว่าง "ระยะทาง" กับ "การกระจัด", "อัตราเร็ว" กับ "ความเร็ว" และต้องเข้าใจคอนเซ็ปต์ของ "ความเร่ง"
- สูตรที่ต้องแม่น: 5 สูตรหลักของการเคลื่อนที่แนวตรง (เช่น v = u + at, s = ut + 1/2at2) ต้องรู้ว่าแต่ละสูตรใช้เมื่อไหร่และตัวแปรแต่ละตัวคืออะไร
- แนวโจทย์: คำนวณหาความเร็ว, ระยะทาง, หรือเวลา จากสถานการณ์ที่กำหนดให้ เช่น รถยนต์เบรก, การปล่อยวัตถุให้ตกอย่างอิสระ
- แรงและกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน (Force and Newton's Laws):
- สิ่งที่ต้องรู้: กฎ 3 ข้อของนิวตัน โดยเฉพาะกฎข้อที่ 2 (SigmaF=ma) ซึ่งเป็นหัวใจของการคำนวณเรื่องแรง
- ทักษะที่ต้องมี: การวาด Free-body diagram หรือแผนภาพของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อวัตถุ เป็นทักษะที่สำคัญที่สุดในบทนี้
- แนวโจทย์: คำนวณหาแรงลัพธ์, ความเร่ง, หรือแรงตึงเชือก จากระบบที่มีวัตถุหลายก้อน, การเคลื่อนที่บนพื้นเอียง, หรือมีแรงเสียดทานเข้ามาเกี่ยวข้อง
- งานและพลังงาน (Work and Energy):
- สิ่งที่ต้องรู้: นิยามของ "งาน" (Work), พลังงานจลน์ (Ek = 1/2mv2), พลังงานศักย์โน้มถ่วง (Ep = mgh), และ กฎการอนุรักษ์พลังงาน
- แนวโจทย์: โจทย์ยอดฮิตคือการปล่อยวัตถุจากที่สูงให้ไถลลงมาตามราง หรือการเคลื่อนที่ของรถไฟเหาะ ซึ่งต้องใช้กฎการอนุรักษ์พลังงานในการหาความเร็ว ณ จุดต่างๆ
2. ไฟฟ้า (Electricity)
เป็นอีกหนึ่งบทใหญ่ที่ออกสอบเยอะและมีความสำคัญมาก
- สิ่งที่ต้องรู้: กฎของโอห์ม (V = IR), ความแตกต่างของการต่อวงจรแบบ "อนุกรม" และ "ขนาน" (ทั้งตัวต้านทานและหลอดไฟ), การคำนวณกำลังไฟฟ้า (P = IV) และพลังงานไฟฟ้า
- แนวโจทย์: ให้ภาพวงจรไฟฟ้าที่ซับซ้อนมา แล้วให้คำนวณหาค่าความต่างศักย์ (V), กระแสไฟฟ้า (I), หรือความต้านทานรวม (R) หรือถามว่า "หลอดไฟดวงไหนสว่างที่สุด"
3. คลื่นและเสียง (Waves and Sound)
บทนี้อาจมีสัดส่วนน้อยกว่าสองบทแรก แต่ก็เป็นส่วนที่สามารถเก็บคะแนนได้
- สิ่งที่ต้องรู้: คุณสมบัติของคลื่น (การสะท้อน, การหักเห, การแทรกสอด, การเลี้ยวเบน), ความสัมพันธ์ของสูตร v=flambda, และความเข้าใจเรื่องเสียง (ความเข้มเสียง, ระดับเสียง)
- แนวโจทย์: มักจะเป็นโจทย์คำนวณพื้นฐานโดยใช้สูตร v=flambda หรือเป็นโจทย์เชิงบรรยายที่ทดสอบความเข้าใจในคุณสมบัติต่างๆ ของคลื่น
เทคนิคสำคัญในการทำข้อสอบฟิสิกส์
- วาดรูปเสมอ: การวาดภาพสถานการณ์และ Free-body diagram จะช่วยลดความผิดพลาดได้มหาศาล
- เช็กหน่วย: สร้างนิสัยการตรวจสอบหน่วยของตัวแปรทุกครั้งก่อนคำนวณ และแปลงหน่วยให้เป็นหน่วยมาตรฐาน SI เสมอ
- เข้าใจ ไม่ใช่แค่จำ: พยายามทำความเข้าใจที่มาและเงื่อนไขของแต่ละสูตร จะทำให้เราประยุกต์ใช้กับโจทย์ที่ไม่คุ้นเคยได้
วิชาฟิสิกส์อาจดูน่ากลัว แต่ถ้าเราเริ่มต้นจากการทำความเข้าใจหลักการพื้นฐานให้แน่น และฝึกทำโจทย์จากง่ายไปยากอย่างเป็นระบบ น้องๆ ก็จะสามารถพิชิตวิชานี้ได้อย่างแน่นอนค่ะ