.

.

ข้อสอบวิทย์ สสวท. ปี 2560 ข้อที่ 18.

  

ข้อที่ 18.


ภายในโลกจะมีแกนโลก ซึ่งมีสมบัติคล้ายกับมีแท่งแม่เหล็กอยู่ และแม่เหล็กโลกจะกลับขั้วโดยเฉลี่ยประมาณทุกๆ 250,000 ปี ถ้านำเข็มทิศไปวางไว้ที่ตำแหน่ง X  Y และ Z หลังจากแม่เหล็กโลกกลับขั้วดังรูป

  

สำหรับข้อสอบข้อนี้นั้น โจทย์ได้บอกเรามาเยอะแยะแล้ว เราก็ใช้แต่เพียงความรู้แบบเด็ก ป. ต้น ที่รู้จักแม่เหล็กแบบง่ายๆว่า แม่เหล็กที่ขั้วเหมือนกันจะผลักกัน แม่เหล็กที่ขั้วต่างกันจะดูดกัน แต่พอจะลงมือทำจริงๆ อาจมีบางประเด็นที่สร้างความงุนงงเล็กน้อยใช่ไหมครับ


ลองมาดูเฉลยด้วยกันนะครับ...


ก่อนอื่นใด น้องๆ หนูๆ คงทราบกันอยู่แล้วนะครับว่า เข็มทิศนั้นคือแม่เหล็กอันเล็กๆ ดังนั้นเข็มทิศจึงทำตัวเหมือนเป็นแม่เหล็กทุกประการนะครับ

ตามรูปข้างบน จะเห็นไปว่าตรงกึ่งกลางของเข็มทิศจะมีหมุดยึดเข็มเอาไว้ ทำให้เข็มทิศสามารถหมุนไปมารอบตัวเองได้โดยอิสระนะครับ


ทีนี้ รูปตามโจทย์บอกเรามาแล้วว่า ปลายสีดำๆของเข็มทิศจะหันไปทางทิศเหนือ และแม่เหล็กโลกในปัจจุบันนี้วางตัวโดยหันขั้วใต้ไปยังทิศเหนือ แสดงว่าปลายสีดำๆ ของเข็มทิศจะเป็นแม่เหล็กขั้วเหนือ(เพราะหันไปดูดขั้วใต้ของแม่เหล็กโลก) ส่วนปลายสีขาวๆ ของเข็มทิศคือแม่เหล็กขั้วใต้(เพราะหันไปดูดขั้วเหนือของแม่เหล็กโลกนั่นเอง)


ดังนั้น พออีก 250,000 ปีต่อจากนี้ไป ขั้วแม่เหล็กโลกก็จะกลับสลับทิศขั้วเหนือ-ขั้วใต้ ซึ่งโจทย์ก็วาดรูปมาให้หมดทุกอย่างแล้ว

ทีนี้โจทย์ก็ถามว่าถ้าเข็มทิศอยู่ที่ตำแหน่ง X  Y และ Z ตามรูป เข็มทิศจะหันไปอย่างไร ?


เราก็มาคิดว่าถ้าเข็มทิศถูกวางอยู่ตำแหน่งนั้น จะถูกแรงผลักหรือแรงดูดเข้ามากระทำอย่างไรบ้าง

ลองดูรูปข้างล่างนี้ประกอบไปด้วยนะครับ...

  

 

 

 

 

เริ่มกันที่ตำแหน่ง X กันก่อนนะครับ

   โจทย์ได้บอกเราแล้วว่า ปลายสีดำๆ ของเข็มทิศจะเป็นแม่เหล็กขั้วเหนือ ส่วนปลายขาวๆ คือแม่เหล็กขั้วใต้ ดังนั้นถ้าวางเข็มทิศไว้ตรงตำแหน่ง X ซึ่งที่ขั้วเหนือของแม่เหล็กโลก ( ณ 250,000 ปีถัดจากนี้) เข็มทิศก็จะถูกดูดให้ด้านขาวๆ(ซึ่งเป็นขั้วใต้)เข้าหาขั้วแม่เหล็กโลกซึ่งเป็นขั้วเหนือ ส่วนปลายสีดำๆ ของเข็มทิศซึ่งเป็นขั้วเหนือก็จะถูกแรงผลักของแม่เหล็กโลกผลักออกไป ทำให้เข็มทิศวางตัวชิ้นขนานกับเแกนแม่เหล็กโลกครับ

 

ที่ตำแหน่ง Y 

ตำแหน่ง Y เป็นตำแหน่งกึ่งกลางระหว่างขั้วเหนือและขั้วใต้ของแม่เหล็กโลก ดังนั้นปลายขาวๆของเข็มทิศของทิศซึ่งเป็นขั้วใต้ก็จะถูกดูดโดยขั้วเหนือของแม่เหล็กโลก ส่วนปลายสีดำๆ ของเข็มทิศก็จะถูกดูดโดยแม่เหล็กโลกขั้วใต้ ทำให้เข็มทิศรู้สึกเก่ๆกังๆ เพราะต่างก็ถูกดูดด้วยทั้งขั้วเหนือและขั้วใต้ของแม่เหล็กโลกอย่างเท่าๆกัน เข็มทิศจึงไม่ได้หันไปหาขั้วใดขั้วหนึ่ง เลยวางตัวขนานกับแกนแม่เหล็กอย่างรูปที่ผมวาดครับ

 

ที่ตำแหน่ง Z

เข็มทิศอยู่ตำแหน่งที่เยื้องไปทางขั้วใต้ของแม่เหล็กโลกมากกว่าขั้วเหนือ ดังนั้นจึงถูกดูดด้วยขั้วใต้ที่แรงกว่าขั้วเหนือ จึงหันตะแคงๆ ปลายสีดำๆ ซึ่งเป็นขั้วเหนือเข้าหาแม่เหล็กโลกขั้วใต้ ส่วนปลายสีขาวๆของเข็มทิศก็จะถูกแรงดูดอย่างอ่อนๆ มากระทำ ทำให้ปลายด้านสีขาวของเข็มทิศเอียงตะแคงเล็กน้อยไปทางขั้วเหนือ ตามรูปนะครับ



ดังนั้น คำตอบที่ถูกต้องสำหรับโจทย์ข้อนี้ ก็คือคำตอบข้อ 4. ครับพี่น้อง ง  ง   ง





หมายเหตุ : แต่ถ้าถนัดเรื่องเส้นแรงแม่เหล็ก ก็สบายๆ ตามนี้เลยนะครับ

เพิ่มคอมเมนต์ใหม่

รหัสป้องกันความปลอดภัย
รีเฟรช