คุณธรรมพื้นฐาน 8 ประการ
กระทรวงศึกษาธิการ ประกาศนโยบายเร่งรัดการปฏิรูปการศึกษา โดยยึดคุณธรรมนำความรู้สร้างความตระหนักสำนึกในคุณค่าของปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง ความสมานฉันท์ สันติวิธี วิถีประชาธิปไตย พัฒนาคนโดยใช้คุณธรรมเป็นพื้นฐานของกระบวนการเรียนรู้ที่เชื่อมโยง ความร่วมมือของสถาบันครอบครัว ชุมชน สถาบัน ศาสนาและสถาบันการศึกษา โดยมีจุดเน้นเพื่อพัฒนาเยาวชนให้เป็นคนดี มีความรู้ และอยู่ดีมีสุข
ดังนั้น เพื่อให้การขับเคลื่อนดังกล่าวมีความชัดเจน เกิดประสิทธิภาพสูงสุด และสามารถนำไปสู่การปฏิบัติได้อย่างเป็นรูปธรรม "๘ คุณธรรมพื้นฐาน" ที่ควรเร่งปลูกฝัง ประกอบด้วย
๑) ขยัน
ขยัน คือ ความตั้งใจเพียรพยายามทำหน้าที่การงานอย่างต่อเนื่องสม่ำเสมอ อดทน ความขยันต้องปฏิบัติควบคู่กับการใช้สติปัญญา แก้ปัญหาจนเกิดผลสำเร็จ
ผู้ที่มีความขยัน คือ ผู้ที่ตั้งใจทำอย่างจริงจังต่อเนื่องในเรื่องที่ถูกที่ควรเป็นคนสู้งาน มีความพยายาม ไม่ท้อถอย กล้าเผชิญอุปสรรค รักงานที่ทำ ตั้งใจทำหน้าที่อย่างจริงจัง
๒) ประหยัด
ประหยัด คือ การรู้จักเก็บออม ถนอมใช้ทรัพย์สิน สิ่งของแต่พอควรพอประมาณ ให้เกิดประโยชน์คุ้มค่า ไม่ฟุ่มเฟือย ฟุ้งเฟ้อ
ผู้ที่มีความประหยัด คือ ผู้ที่ดำเนินชีวิตความเป็นอยู่ที่เรียบง่าย รู้จักฐานะการเงินของตน คิดก่อนใช้คิดก่อนซื้อ เก็บออม ถนอมใช้ทรัพย์สินสิ่งของอย่างคุ้มค่า รู้จักทำบัญชีรายรับ-รายจ่ายของตนเองอยู่เสมอ
๓) ความซื่อสัตย์
ซื่อสัตย์ คือ ประพฤติตรงไม่เอนเอียงไม่มีเล่ห์เหลี่ยมมีความจริงใจ ปลอดจากความรู้สึกลำเอียงหรืออคติ
ผู้ที่มีความซื่อสัตย์ คือ ผู้ที่มีความประพฤติตรงทั้งต่อหน้าที่ ต่อวิชาชีพ ตรงต่อเวลา ไม่ใช้เล่ห์กล คดโกงทั้งทางตรงและทางอ้อม รับรู้หน้าที่ของตนเองและปฏิบัติอย่างเต็มที่ถูกต้อง
๔) มีวินัย
มีวินัย คือ การยึดมั่นในระเบียบแบบแผน ข้อบังคับและข้อปฏิบัติ ซึ่งมีทั้งวินัยในตนเองและวินัยต่อสังคม
ผู้ที่มีวินัย คือ ผู้ที่ปฏิบัติตนในขอบเขต กฏ ระเบียบของสถานศึกษา สถาบัน/องค์กร/สังคมและประเทศ โดยที่ตนเองยินดีปฏิบัติตามอย่างเต็มใจและตั้งใจ
๕) สุภาพ
สุภาพ คือ เรียบร้อย อ่อนโยน ละมุนละม่อม มีกิริยามารยาทที่ดีงาม มีสัมมาคารวะ
ผู้ที่มีความสุภาพ คือ ผู้ที่อ่อนน้อมถ่อมตนตามสถานภาพและกาลเทศะ ไม่ก้าวร้าว รุนแรง วางอำนาจข่มผู้อื่นทั้งโดยวาจาและท่าทาง แต่ในเวลาเดียวกันยังคงมีความมั่นใจในตนเอง เป็นผู้ที่มีมารยาท วางตนเหมาะสมตามวัฒนธรรมไทย
๖) สะอาด
สะอาด คือ ปราศจากความมัวหมองทั้งกาย ใจ และสภาพแวดล้อม ความผ่องใสเป็นที่เจริญตาทำให้เกิดความสบายใจแก่ผู้พบเห็น
ผู้ที่ความสะอาด คือ ผุ้รักษาร่างกาย ที่อยู่อาศัยสิ่งแวดล้อมถูกต้องตามสุขลักษณะ ฝึกฝนจิตใจมิให้ขุ่นมัว จึงมีความแจ่มใสอยู๋เสมอ
๗) สามัคคี
สามัคคี คือ ความพร้อมเพียงกัน ความกลมเกลียวกัน ความปรองดองกัน ร่วมใจกันปฏิบัติงานให้บรรลุ ผลตามที่ต้องการเกิดงานการอย่างสร้างสรรค์ปราศจากการทะเลาะวิวาท ไม่เอารัดเอาเปรียบกัน เป็นการยอมรับความมีเหตุผล ยอมรับความแตกต่างหลากหลายทางความคิด ความหลากหลายในเรื่องเชื้อชาติ ความกลมเกลียวกันในลักษณะเช่นนี้ เรียกอีกอย่างว่า ความสมานฉันท์
ผู้ที่มีความสามัคคี คือ ผู้ที่เปิดใจกว้างรับฟังความคิดเห็นของผู้อื่น รู้บทบาทของตนทั้งในฐานะผู้นำและผู้ตามที่ดี มีความมุ่งมั่นต่อการรวมพลัง ช่วยเหลือเกื้อกูลกันเพื่อให้การงานสำเร็จลุล่วง แก้ปัญหาและขจัดความขัดแย้งได้ เป็นผู้มีเหตุผล ยอมรับความแตกต่างหลากหลายทางวัฒนธรรม ความคิด ความเชื่อ พร้อมที่จะปรับตัวเพื่ออยู่ร่วมกันอย่างสันติ
๘) มีน้ำใจ
มีน้ำใจ คือ ความจริงใจที่ไม่เห็นแก่เพียงตัวเองหรือเรื่องของตัวเอง แต่เห็นอกเห็นใจเห็นคุณค่าในเพื่อน มนุษย์ มีความเอื้ออาทรเอาใจใส่ ให้ความสนใจในความต้องการ ความจำเป็น ความทุกข์สุขของผู้อื่น และพร้อมที่จะให้ความช่วยเหลือเกื้อกูลกันและกัน
ผู้ที่มีน้ำใจ คือ ผู้ให้และผุ้อาสาช่วยเหลือสังคสม รู้จักแบ่งปัน เสียสละความสุขส่วนตน เพื่อทำประโยชน์แก่ผู้อื่นเข้าใจ เห็นใจ ผู้ที่มีความเดือดร้อน อาสาช่วยเหลือสังคมด้วยแรงกาย สติปัญญา ลงมือปฏิบัติการเพื่อบรรเทาปัญหา หรือร่วมสร้างสรรค์สิ่งดีงามให้เกิดขึ้นในชุมชน
แรง มวล และกฎการเคลื่อนที่
แรง มีผลต่อรูปร่าง และการเคลื่อนที่ของวัตถุ แรงเดี่ยวสามารถเปลี่ยนความเร็วของวัตถุ (นั่นคือทำให้วัตถุมีความเร่ง) แรงขนาดเท่ากันแต่ทิศทางตรงข้ามกันจะเปลี่ยนรูปร่างหรือขนาดของวัตถุ แรงเป็น ปริมาณเวกเตอร์ มีทั้งขนาดและทิศทาง มีหน่วยเป็นนิวตัน ชนิดของแรงที่สำคัญคือ แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็ก แรงไฟฟ้า และแรงนิวเคลียร์
กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
มนุษย์มีความพยายามที่จะอธิบายความสัมพันธ์ของแรงกระทำและการเคลื่อนที่ของวัตถุมาเป็นระยะเวลานานมาแล้ว อย่างไรก็ตามการอธิบายกฎการเคลื่อนที่ด้วยสมการทางคณิตศาสตร์หรือหลักทางกายภาพ ได้เริ่มมีขึ้นอย่างเป็นรูปธรรมในช่วง ศตวรรษที่ 16 โดย กาลิเลโอได้ทำการทดลองการเคลื่อนที่ของลูกตุ้มและการตกอย่างอิสระของวัตถุ ซึ่งก็ได้ผลสรุปเป็นกฎคร่าวๆ ที่เชื่อมโยงผลของแรงที่กระทำที่มีต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ อย่างไรก็ตามกฎการเคลื่อนที่ที่สามารถใช้ได้กับวัตถุในสภาพทั่วไปนั้น ได้เป็นที่ยอมรับกันว่าได้กำหนดขึ้นโดย Sir Isaac Newton ซึ่งได้นำเสนอกฎการเคลื่อนที่ของวัตถุในปี ค.ศ. 1687โดยกฎการ เคลื่อนที่ทั้งสามข้อมีดังนี้
กฎข้อที่ 1 วัตถุถ้าหากว่ามีสภาพหยุดนิ่งหรือเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ มันยังจะคงสภาพเช่นนี้ต่อไป หากไม่มีแรงที่ไม่สมดุลจากภายนอกมากระทำ
กฎข้อที่ 2 ถ้าหากมีแรงที่ไม่สมดุลจากภายนอกมากระทำต่อวัตถุ แรงที่ไม่สมดุลนั้นจะเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงโมเมนต์ตัมเชิงเส้นของวัตถุ
กฎข้อที่ 3 ทุกแรงกริยาที่กระทำ จะมีแรงปฏิกิริยาที่มีขนาดที่เท่ากันแต่มีทิศทางตรงกันข้ามกระทำตอบเสมอ
กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 1 และข้อที่ 3 เราได้ใช้ในการศึกษาในวิชาสถิตยศาสตร์ มาแล้วสำหรับในการศึกษาพลศาสตร์ เราจึงสนใจในกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองมากกว่า
กฎข้อที่สองของนิวตันกล่าวถึงความสัมพันธ์ของโมเมนต์ตัม ซึ่งคือผลคูณของมวลของวัตถุกับความเร็วของวัตถุ หรือ
โดยนิวตันกำหนดว่าถ้ามีแรงมากระทำ ขนาดและทิศทางของแรงนั้นจะมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงขนาดและทิศทางของโมเมนต์ตัม นั่นคือ
และในเมื่อในกลศาสตร์ เรามักจะพิจารณาระบบที่มีมวลคงที่ ดังนั้นเราจะได้ว่า
ซึ่งเป็นสมการที่เราพบเห็นตั้งแต่เราเรียนกลศาสตร์พื้นฐานแล้ว สมการ
นี้เรานิยมเรียก สมการการเคลื่อนที่ (Equation of Motion) โดยสมการการเคลื่อนที่เป็นที่ยอมรับและใช้กันอย่างกว้างขวางในเวลาต่อมา เราต้องขอย้ำว่ากฎการเคลื่อนที่ทั้งสามที่นิวตันกำหนดมานี้ มีพื้นฐานมาจากการสังเกต และการทดลองทางวิทยาศาสตร์ เป็นหลัก ไม่ได้มาจากการใช้หลักการพื้นฐานอื่นใดมาช่วยเลย หรืออาจกล่าวว่าเรายืนยันว่ากฎการเคลื่อนที่ของนิวตันนี้ถูกต้อง เพราะไม่มีการทดลองใดที่แสดงให้เห็นได้ว่ากฎของนิวตันนี้ไม่เป็นจริง
อย่างไรก็ตามในต้นศตวรรษที่ 20 เราก็ได้ข้อจำกัดของกฎการเคลื่อนที่นี้ โดยในปี ค.ศ. 1905 Albert Einstein ได้สร้างทฤษฏีสัมพันธ์ภาพ (Relative Theory) และได้ชี้ให้เห็นว่ากฎการเคลื่อนที่ของนิวตันนั้นมีข้อจำกัด โดยได้มีการทำการทดลองและชี้ให้เห็นว่า เวลา ไม่ใช่ปริมาณที่สัมบูรณ์แต่เปลี่ยนไปตามจุดที่สังเกตเวลา ซึ่งขัดแย้งกับนิยามพื้นฐานของกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันที่กล่าวว่า เวลา เป็นปริมาณสัมบูรณ์ ซึ่งยังผลให้กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันเกิดความผิดพลาดขึ้นในการใช้อธิบายการเคลื่อนที่ของอนุภาค โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออนุภาคนั้นมีความเร็วเข้าสู่ความเร็วของแสง
ในเวลาต่อมาได้มีการคิดค้นทฤษฎีการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีขนาดเล็กและความเร็วสูงขึ้น โดย Schrodinger ได้สร้างทฤษฎีของ Quantum Mechanics ขึ้น โดยใช้ในการอธิบายการเคลื่อนที่ของอะตอม จึงทำให้ในปัจจุบันนี้เป็นที่ยอมรับกันว่า มีกฎการเคลื่อนที่อยู่สองกฎที่ใช้อธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุ โดยเราจะใช้กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันเมื่อวัตถุมีขนาดใหญ่และมีการเคลื่อนที่ห่างจากความเร็วของแสง ส่วนทฤษฎีควันตัมนั้นเราจะใช้ในการเคลื่อนที่ของอะตอม ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีขนาดเล็กมาก
ในอนาคตได้มีความพยายามที่จะสร้างกฎการเคลื่อนที่ที่สามารถใช้ได้กับวัตถุได้ในทุกขนาดและทุกความเร็ว แต่ในวันนี้ทฤษฎีนี้ยังไม่เกิดขึ้น สำหรับผู้สนใจเราแนะนำให้คุณอ่านหนังสือชื่อ A Brief History of Time เขียนโดย Stephen Hawkingซึ่งเป็นหนังสือที่กล่าวถึงกฎเหล่านี้ที่ทุกคนสามารถอ่านเข้าใจได้อย่างง่าย
อย่างไรก็ตามในมุมมองของวิศวกรกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันนั้นเพียงพอที่จะนำมาประยุกต์ใช้ในงานวิศวกรรมดังนั้นเราจะใช้เพียงแต่กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันเท่านั้นที่ใช้อธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุ
กฎของแรงโน้มถ่วงระหว่างกันของนิวตัน
หลังจากที่กำหนดกกการเคลื่อนที่ได้ไม่นาน นิวตันได้เขียนถึงกฎการดึงดูดระหว่างวัตถุ 2 วัตถุขึ้น เรียกว่ากฎของแรงโน้มถ่วงระหว่างกันของนิวตัน (Newton's Law of Gravitational Attraction) ซึ่งสามารถอธิบายแรงดึงดูดระหว่างมวลสองมวล ที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ห่างกันเป็นระยะ
โดยสามารถเขียนเป็นสมการคณิตศาสตร์ได้เป็น
เมื่อคือแรงดึงดูดระหว่างมวลทั้งสอง และ
คือค่าแรงโน้มถ่วงสากล ซึ่งมีค่าคงที่เป็น
ซึ่งกฎนี้กำหนดให้มวลสองมวลใดๆ จะต้องมีแรงดึงดูดระหว่างกันและกันเสมอ อย่างไรก็ตามเมื่อวัตถุต่างๆ อยู่บนผิวโลก แรงดึงดูดที่มีขนาดมากพอและมีผลกระทบต่อวัตถุต่างๆ จะมีเฉพาะแรงดึงดูดที่โลกกระทำกับวัตถุต่างๆ เท่านั้น ส่วนแรงระหว่างวัตถุด้วยกันมีค่าน้อยมาก เนื่องจากมวลของวัตถุเหล่านั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับมวลของโลก
มวลและน้ำหนัก
มวลเป็นคุณสมบัติของสะสาร ซึ่งสามารถใช้เปรียบเทียบการต่อต้านการเคลื่อนที่เมื่อมีแรงมากระทำ ซึ่งมวลนี้เป็นปริมาณสัมบูรณ์ คือไม่ว่าจะทำการวัดที่ใดก็ตาม จะต้องมีค่าเท่ากัน
เมื่อมีมวลมาวางอยู่ในผิวโลก กฎของแรงโน้มถ่วงกำหนดให้มีแรงดึงดูดของโลกกระทำต่อมวลนั้น ขนาดของแรงที่โลกกระทำต่อมวลนั้นเราเรียก น้ำหนัก และเนื่องจากแรงโน้มถ่วงจะขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างมวล ดังนั้นน้ำหนักจึงเป็นปริมาณสัมพัทธ์ สถานที่ใช้วัดน้ำหนักมีผลต่อค่าน้ำหนักที่วัดได้ ความสัมพันธ์ระหว่างมวลและน้ำหนักคือ
เมื่อค่า คือค่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก แม้ว่าน้ำหนักจะเปลี่ยนแปลงไปตามสถานที่ แต่การเปลี่ยนแปลงก็ไม่มากนัก ดังนั้นหลายๆครั้งเราจึงประมาณว่าค่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงนั้นคงที่ และหากเราต้องการความถูกต้องถึงทศนิยมตำแหน่งที่สอง เราจะให้
และในระบบหน่วย SI แรงจะมีหน่วยเป็น newton ,โดย
นั่นคือมวลจะมีน้ำหนัก
นั่นเอง
สมการการเคลื่อนที่
เมื่อมีแรงมากระทำกับวัตถุ ตั้งแต่หนึ่งแรงขึ้นไป เราจะต้องนำแรงเหล่านั้นมาหาแรงลัพธ์เสียก่อน นั่นคือ ซึ่งทำให้สมการการเคลื่อนที่นี้ สามารถเขียนในรูปทั่วไปได้เป็น
เพื่อให้เข้าใจการใช้สมการนี้ให้ดียิ่งขึ้น พิจารณามวลภายใต้แรงกระทำดังรูป (a)
เมื่ออนุภาคมวล m ตกอยู่ภายใต้แรงกระทำของแรงสองแรง ซึ่งเราสามารถที่จะเขียนสภาพการรับแรงของอนุภาคหรือแผนภาพวัตถุอิสระ (Free Body Diagram) ของอนุภาคได้ตามรูป (b)
เนื่องจากแรงลัพธ์ที่ได้จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโมเนมต์ตัมเราสามารถที่จะเขียนแผนภาพแสดงการเคลื่อนที่หรือ Kinetic Diagram ของวัตถุได้ตามรูป (c) ซึ่งจะทำให้เราเห็นว่ากฎการเคลื่อนที่ของนิวตันสามารถเชื่อมโยง Free Body Diagram เข้ากับ Kinetic Diagram ได้ โดยทั้งสองจะต้องมีค่าเท่ากัน
