
English: 
Hi. It's Paul Andersen and welcome
to disciplinary core idea PS3A which is on
definitions of energy. We can look at a lightning
strike and we know that there's energy there
somewhere. But a question that we've always
wondered is what is energy? And as we've discovered
more and more about energy and different fields,
we started to realize that we don't have much
knowledge about what energy actually is. And
even Richard Feynman, one of the greatest
physicists of the modern age had this to say.
It's important to realize in physics today,
we have no knowledge of what energy is. And
so there are some commonalities about energy.
But a lot of it we don't really understand.
And what is one of the greatest commonalities
is this conservation of energy. We know that
the amount of energy that goes into a system
is equal to the amount of energy that comes
out of a system. In other words energy can
neither be created nor destroyed. And that's
the one thing that puts all of energy together

Thai: 
สวัสดี นี่คือครูพอล แอนเดอสัน ยินดีต้อนรับสู่วิชา Disciplinary Core Idea PS3A ในเรื่อง
คำนิยามของพลังงาน
ตอนที่เราเห็นฟ้าผ่าหรือสายฟ้าแลบ เราก็รู้แล้วว่ากำลังมีพลังงาน
ปรากฎขึ้นอยู่ที่ไหนสักแห่ง แต่คำถามที่เรามักจะสงสัยอยู่เสมอก็คือ พลังงานคืออะไรกันแน่?
จากนั้น เมื่อเราได้มีการเรียนรู้เพิ้มขึ้น
เกี่ยวกับพลังงานในด้านต่างๆ เราก็เริ่มจะตระหนักว่าเรามีความรู้น้อยมาก
ว่าพลังงานคืออะไรกันแน่ แม้กระทั่ง Richard Feynman ซึ่งเป็น
นักฟิสิกส์ยุคใหม่คนสำคัญคนนึงก็ยังเคยกล่าวไว้ว่า
"เรื่องสำคัญในทางฟิสิกส์สมัยใหม่อันนึงก็คือ เราต้องยอมรับว่า
เราแทบจะไม่มีความรู้เกี่ยวกับพลังงานมากพอที่จะบอกได้เลยว่าพลังงานคืออะไร"
เราพอจะสามารถบอกคุณลักษณะบางอย่างของพลังงานได้
แต่ว่าก็ยังมีหลายสิ่งหลายอย่างเกี่ยวกับพลังงาน ที่เรายังไม่มีความเข้าใจมากพอ
ลักษณะของพลังงานที่สำคัญที่สุดเรื่องนึง
ก็คือการอนุรักษ์พลังงานนี้ เรารู้ว่าปริมาณของพลังงานที่เข้าสู่ระบบอันนึง
จะมีค่าเท่ากับปริมาณของพลังงานที่ออกมาจากระบบบั้นเสมอ
พูดอีกอย่างนึงก็คือพลังงานนั้น ไม่สามารถ
สร้างขึ้นใหม่ หรือทำลายให้หายไปได้
และนั่นก็เป็นปัจจัยอันนึงที่ช่วยเราให้สามารถบอกได้ว่า

English: 
into this one group. And so as scientists
over time have discovered energy in many different
forms, we've named it in many different areas.
And as a result sometimes this alphabet soup
of energy is somewhat confusing. And so I
want to make this as simple as I can. And
physicists have done that in the standards.
And so when we look at energy, there's really
only three areas where energy is. And so we
have energy that is the function of motion.
And so as we have a mass that's moving at
a given velocity or to make this simple at
a given speed, it's going to have energy.
Energy of motion. And so not only like a car
moving has that, but the particles as they
vibrate inside this steel that's really really
hot, is going to be this function of motion.
We also have energy that's due to the position
within a field. And remember a field is going
to emanate. It could be a gravitational field,
a magnetic field, an electric field. But basically
objects are going to have fields around them.

Thai: 
อะไรบ้างที่จะจัดว่าเป็นพลังงานได้
นักวิทยาศาสตร์จากหลายยุคหลายสมัยได้ค้นพบพลังงานในรูปแบบต่างๆ
ตั้งชื่อกำหนดนิยามของพลังงานในหลายๆสาขาวิชา
ทำให้ในหลายครั้งชื่อต่างๆเหล่านี้
ก็ก่อให้เกิดความสับสนขึ้นมาบ้าง
ครูก็เลยจะพยายามมาอธิบายให้เรื่องนี้ดูง่ายเท่าที่จะทำได้
พวกนักฟิสิกส์ได้พยายามทำอย่างเดียวกันโดยใช้มาตรฐาน
คือเมื่อเขาพูดถึงพลังงาน เขาจะหมาย
รวมถึงพลังงานในสามลักษณะ เริ่มจากพลังงานที่เกิดขึ้นในการเคลื่อนที่
ยกตัวอย่างเช่นเรามีมวลอันนึงที่กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วในระดับนึง
อธิบายให้ง่ายที่สุดก็คือ
ที่ความเร็วอันนี้ มวลที่เรากล่าวถึงก็จะมีพลังงานจากการเคลื่อนที่
ตัวอย่างในกรณีนี้ มีตั้งแต่รถยนต์ที่กำลังเคลื่อนที่
ไปจนถึงอนุภาคที่กำลังเคลื่อนที่อยู่ในเหล็ก
ที่มีความร้อน ล้วนเป็นพลังงานจากการเคลื่อนที่
แล้วเราก็ยังมีพลังงานอีกประเภทนึง เป็นพลังงาน
ในสนาม (แม่เหล็ก ไฟฟ้า หรือแรงโน้มถ่วงฯลฯ)
"สนาม" คือพื้นที่ที่อยู่ใต้อิทธิพลของสิ่งใดสิ่งนึง อาจจะเป็นสนามแรงโน้มถ่วง
สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า
วัตถุทั้งหลายโดยปกติทั่วไปแล้วก็มักจะอยู่ภายใต้ (หรือทำให้เกิด) สนามอันใดอันนึงเสมอ

Thai: 
อย่างโลกก็จะมีสนามแรงโน้มถ่วงอยู่โดยรอบ
นอกจากนั้น ขึ้นอยู่กับตำแหน่ง
ของวัตถุว่าอยู่ตรงไหนภายใต้สนามอันนึง
วัตถุนั้นอาจมีปริมาณพลังงานแตกต่างกันไป
อย่างตอนที่เรายกลูกโบว์ลิ่งให้สูงขึ้นมาจากพื้นสักเมตรนึง โบว์ลิ่งลูกนี้ก็จะ
มีพลังงานมากขึ้นมากว่าตอนที่อยู่บนพื้น
อันเนื่องมาจากการเปลี่ยนตำแหน่งในสนาม (แรงโน้มถ่วง)
พลังงานประเภทสุดท้ายที่เราจะพูดถึงดูจะเป็น
คล้ายๆอะไรกลางๆระหว่างสองแบบแรก นั่นคือพลังงานจากการแผ่รังสี
พลังงานแบบนี้ ที่เราคุ้นเคยอันนึงก็คือการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์
พลังงานแบบนี้มีการเคลื่อนที่ในอวกาศ และการสั่นของอนุภาคภายใน
จะก่อให่เกิดพลังงานขึ้นมาได้
เพราะงั้น ถ้าเราสามารถยกตัวอย่างของพลังงานในแต่ละประเภทออกมาได้
ก็จะทำให้เราสามารถเข้าใจมันได้ง่ายขึ้น
ไม่ว่าจะเป็นการเคลื่อนที่ ตำแหน่งภายในสนรามอันนึง
หรือการแผ่รังสี
แล้วในโรงเรียนนี่ เราควรจะเริ่มพูดถึงเรื่องพลังงานกันเมื่อไร?
เอาว่า ถ้าพูดถึงชั้นประถมต้นๆนี่ เขาจะพยายามไม่พูดถึงเอาเลย
เราก็อาจจะไม่ต้องมีการสอนเรื่องพลังงานอะไร
เลยด้วยซ้ำ จนเมื่อมาถึงชั้นปอสาม ปอสี่ ปอห้า เราก็ควรจะเลือก
เอาเรื่องง่ายๆ
มาใช้เป็นหัวข้อการสอน อันแรกเลยก็น่าจะเป็นว่า
วัตถุเมื่อเคลื่อนที่จะมีพลังงาน
ยิ่งเคลื่อนที่เร็วขึ้น ก็มีพลังงานมากขึ้น
ในรูปนี่เรามัวัตถุสามอัน

English: 
So the earth is going to have gravitational
fields around that. And based on where an
object is inside those fields, it's going
to have varying amounts of energy. And so
if we were to take a bowling ball and lift
it a meter off the ground, it's going to have
more energy due to it's position within that
field. And then finally we kind of have a
mishmash of these two where we have radiation.
Radiation we know comes to us from the sun.
So it's traveling through space. And really
it's vibrations within a field that creates
that energy. And so if you can always thing
about energy in these three levels, it's going
to make it a little bit easier to understand.
Either a function of motion, position within
a field or finally radiation. And so where
should you talk about energy in school? Well
they've left the lower elementary grades intentionally
blank. And so you don't have to talk about
it at all. And as they move into third, fourth
and fifth, it's pretty simple what they want
you to talk about. And the first thing is
that objects, as they're moving, have energy.
And the faster they move, the more energy
they have. And so if we had these three objects

Thai: 
มีสีต่างๆกัน มีมวลเท่ากัน แล้วปล่อยให้เคลื่อนที่
คิดว่าอันไหนจะมีพลังงานมากกว่ากัน?
มันเก้าะต้องเป็นอันที่เคลื่อนที่
เร็วที่สุดในตอนนั้นน่ะสิ รู้ๆอยู่
ทีนี้ถ้าเกิดใครเอาหิมะมาปั้นแล้วขว้างเราเข้า (เมืองไทยคงเป็นก้อนหินสินะ - ผู้แปล :P )
เราก็คงอยากจะโดนไอ้ก้อนที่ลอยมาช้าๆ มากกว่าจะโดนก้อนที่มาเร็ว
(ไม่โดนเลยละดี)
เหตุผลง่ายๆก็คือมันมีพลังงานน้อยกว่า
จากนั้น พอขึ้นมาที่ชั้นมัธยม เราก็จะเริ่มสอนเรื่อง
พลังงานว่ามีความสามารถในการถ่ายเทจากที่นึงไปอีกที่นึง
เรียกว่าพลังงานนั้น
ย้ายที่ได้ ถ่ายเทจากที่นึงไปอีกที่นึงได้
ทำได้หลายวิธีด้วย
เสียงนี่เป็นตัวอย่างแรกของการถ่ายพลังงานจากที่นึงไปอีกที่
อย่างในตอนนี้เลย เสียงกำลังเคลื่อนที่จากคอมพิวเตอร์มาที่หูของพวกเรา
ไม่ว่าจะมาทางสายหูฟัง
หรือผ่านมาทางอากาศ เป็นพลังงานที่ถ่ายเทมาจากเสียงของครูนี่
แสงก็เหมือนกัน กำลังถ่ายเทพลังงาน
จากคอมพิวเตอร์มาที่ตาของพวกเรา
ตัวอย่างสุดท้ายก็พลังงานที่ถ่ายเทมาที่เครื่องคอมพ์
ผ่านทางกระแสไฟฟ้า เป็นพลังงานที่มีการถ่ายเทมาที่เครื่องคอมพิวเตอร์

English: 
here that are colored differently, but if
they had the same mass and they were to move.
Which one of those would have more energy?
It's going to be the one that's moving the
fastest at any given moment. And you know
this. If you were to get hit by a snowball
you'd rather get hit by one that's going really,
really slow than one that's going fast. And
that's because it's going to have less energy.
Also as you are in elementary school you should
talk about energy being able to be transferred
from place to place. In other words energy
can move or it can be transferred from place
to place. And it can do that through a couple
of ways. Sound would be one way that we can
transfer energy from one place to another.
And so right now the sound is going from your
computer to your ears, either through a headphone
or through the air. And so the energy is being
transferred from my voice. Also light is transferring
energy from your computer to your eyes. And
then finally this is all getting to your computer
through an electrical current. And so there's
energy that's moving that to your computer

English: 
as well. So you want students to understand
that we can transfer energy. You really want
to get away from the idea of saying sound
energy or light energy. It's not really that
sound is energy. It has the ability to transfer
energy from one place to another. As we move
into middle school then we want to get to
this idea, this core idea that energy can
be found as a function of motion. And then
as position within a field. And so that function
of motion we tend to refer to as kinetic energy.
And so kinetic energy is going to be energy
of objects that have mass. And then they also
have a speed or they have a velocity. And
we even have an equation for that. It's 1/2
mv squared, where m is the mass of the object.
We measure that in kilograms. And then velocity
is going to be in meters per second. So what
does that mean? The more massive an object
is the more kinetic energy it can have as
it's moving. And then the faster it's going
the more energy it has. And since this is
a squared value, the velocity is incredibly
important as far as kinetic energy. And then

Thai: 
ตกลงถ้าเราจะอธิบายให้นักเรียนเข้าใจเรื่องการถ่ายเทพลังงาน
เราอาจจะพยยามที่จะ
เปลี่ยนความคิดเดิมจากเรื่อง พลังานเสียง หรือพลังงานแสง
จริงๆแล้ว ที่ว่าเสียงคือพลังงาน
อาจจะไม่ตรงประเด็นนัก ที่ถูกน่าจะเป็นว่าเสียงสามารถถ่ายเทพลังงาน จากที่นึงไปอีกที่นึงได้
พอมาถึงชั้นมัธยม ก็ควรจะต้องเข้าใจแนวความคิดอันนี้แล้ว
ความคิดอันมีประเด็นอยู่ที่ว่า พลังงานนั้น
จะสามารถสังเกตได้ในลักษณะที่เกิดจากการของการเคลื่อนที่
สังเกตได้ตามตำแหน่งใดๆในสนามอันนึง .. อันที่
เป็นผลจากการเคลื่อนที่นั้น เรามักจะเรียกกันว่าพลังงานจลน์
ตกลงว่าพลังงานจลน์ก็คือพลังงานของ
วัตถุที่มีมวล แล้วก็มีความเร็วอยู่ด้วย
เรามีแม้กระทั่งสมการที่อธิบายพลังงานนี้ นั่นคือ หนึ่งส่วนสอง mv กำลังสอง
เมื่อ m คือมวลของวัตถุ
มีหน่วยกิโลกรัม และ v คือความเร็ว มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที
พวกนี้บอกอะไรเราบ้าง?  ก็บอกว่าถ้าวัตถุยิ่งมีมวลมาก ก็จะยิ่งมีพลังงานมากเมื่อ
มีการเคลื่อนที่ และเมื่อยิ่งเคลื่อนที่เร็วขึ้น ก็จะยิ่งมีพลังงานมากขึ้นไปอีก
ยิ่งเมื่อค่านี้
เป็นค่ายกกำลัง ความเร็วจึงเป็นปัจจัยสำคัญในการเพิ่มขึ้นของพลังงานศักย์

Thai: 
พอพูดถึงตำแหน่งในสนามอันนึง เรามักจะเรียกว่าพลังงานศักย์
ซึ่งก็คือตำแหน่งแห่งนึง
ในสนามอันนึงนั่นเอง อย่างเช่นลูกแอปเปิ้ลบนต้น
ก็จะมีสนามแรงโน้มถ่วงอันเกิดจากมวลอันมหาศาลของโลก
เมื่อเราย้ายที่แอปเปิ้ล
ไม่ว่าจะให้สูงขึ้นหรือต่ำลง นั่นก็เป็นการเปลี่ยนปริมาณพลังงานศักย์ที่มีอยู่
นอกจากจะมีที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงแล้ว ก็ยังอาจจะเกิดจากแม่เหล็กด้วย
หรือไม่ก็เป็นแม่เหล็กไฟฟ้า
ตัวอย่างก็อาจจะเป็นอิเลคตรอนที่อยู่ในขดลวดโซลินอยด์ อย่างที่เห็นอยู่นี่
สุดท้าย เราก็ไม่ควรที่จะลืมที่จะพูดถึงความร้อนและการถ่ายเทความร้อน
ซึ่งความร้อนนั้น ครูจะใส่ในเครื่องหมายคำพูดตรงนี้
มีหลายคำนิยามหน่อย อย่างอันแรกเราอาจจะบอกว่า
"เป็นพลังงานความร้อนอันเนื่องมาจากการเคลื่อนที่ของอะตอม"
อย่างตอนที่เราสัมผ้สกับโต๊ะ หรือ
วัตถุอย่างอื่นแล้วบอกว่าอันนั้นร้อนหรือเย็น นั่นเป็นนิยามอันนึง ซึ่งบอกว่า
"คือการถ่ายเทพลังงานอันเนื่องมาจากการนำ การพา หรือการแผ่รังสี"
อันนึงในคำนิยามนี้ใช้ได้ในทางวิทยาศาสตร์
ส่วนอีกอันนี่ไม่ควารจะเอามาใช้

English: 
position within a field. We tend to call that
potential energy. And so that's your position
within a field. So that could be for example,
you know an apple at the top of a tree. There's
going to be gravitational field created by
the large mass of the earth. And as we move
that apple up or down we're going to vary
the amount of potential energy it has. But
it's not only gravitational. It could be magnetic
potential energy. Or it could be electromagnetic.
It could be for example electrons within a
solenoid, like we have right here. Then finally
you really want to talk about heat and heat
transfer. And so heat, and I put it in quotes
right here, has a couple of different definitions.
And so the first one you might think of as
thermal energy due to motion of atoms. And
so when you touch a table or you touch an
object and you say that's hot or that's cold,
that's one definition. And then the other
definition is energy transfer as a result
of conduction, convection or radiation. Now
one of these definitions is correct use in
science. And one of them is one that you should

English: 
never use. And so in science heat is simply
the transfer of energy by conduction, convection
or radiation. We'll talk more about that in
the next video. And so if we were to put these
objects right next to each other, there's
going to be a transfer of energy from the
hot to the cold. And that's what heat is.
When you're referring to this is a hot object
or a cold object, what you're really talking
about there is temperature. And temperature
is going to be the average kinetic energy
of particles of matter. And so it's important
that the students understand the difference
between temperature which is motion of the
molecules. Kinetic energy in the molecules.
And then heat, which is going to be a transfer
of energy. As we move into high school we
really want to talk about energy. And so the
core thing we want to talk about is the conservation
of energy. The amount of energy that moves
into a system is going to equal the amount
of energy that moves out of a system. And
so when you drive your car, where does the
energy go? Well some people think when you
drive a car you're somehow converting the
gasoline into energy. No you're not doing
that. You're taking the energy that was in
the gasoline and you're converting it into

Thai: 
เป็นอันขาด ในทางวิทยาศาสตร์นั้น ความร้อนก็คือการถ่ายพลังงานด้วยการนำ การพา
หรือการแผ่รังสีอย่างใดอย่างนึง
เราจะอธิบายให้ละเอียดขึ้นในวิด๊โอถัดไป
ทีนี้ถ้าเราวางวัตถุไว้
ข้างๆกันอย่างนี้ ก็จะมีพลังงานถ้ายเทจาก
อันที่ร้อนไปสู่อันที่เย็น อันนี้แหละคือความร้อน
ตอนที่เราบอกว่าวัตถุนี้ร้อน
วัตถุนั้นเย็น เรากำลังพูดถึงอุณหภูมิ ซึ่งอุณหภูมิก็คือ
ค่าพลังงานโดยเฉลี่ยของวัตถุอันนึง
ตรงนี้นี่สำคัญมาก
ว่านักเรียนควรจะเข้าใจความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิ
ซึ่งก็คือการเคลื่อนไหวของโมเลกุล
คือพลังงานจลน์ในโมเลกุล กับความร้อนซึ่งก็คือการถ่ายเทพลังงาน
พอมาถึงมัธยมปลาย เราจะต้องพูดถึงเรื่องพลังงานในรายละเอียดแล้ว
แกนหลักของเรื่องที่เราจะพูดถึงก็คือหลักของการอนุรักษ์พลังงาน
ปริมาณของพลังงานที่ย้ายเข้ามา
ในระบบอันนึง ย่อมต้องมีค่าเท่ากับปริมาณพลังงานที่ย้ายออกไป
อย่างตอนที่เราขับรถ พลังงานอยู่ตรงไหนบ้าง?
บางคนอาจจะคิดว่า ตอนที่เราขับรถ
เรากำลังเปลี่ยนน้ำมันให้เป็นพลังงาน ...ไม่ใช่
เรากำลังเอาพลังงานที่มีอยู่ในน้ำมันมาเปลี่ยนให้

English: 
another form. In this case a lot of it is
going into the motion of your car. But a lot
of it also comes in the form of heat and sound
generated by that car. And so the one commonality
of all energy is this idea that energy is
conserved. It can be neither created nor destroyed.
And as you move into high school, macroscopically,
in other words when we're looking at it from
the big picture you're going to hear tons
of different terms related to energy. So mechanical
energy for example talks about all of the
energy found within a machine. Or chemical
energy is going to be the energy that can
be released within the bonds as we have chemical
reaction. Or electrical energy could be the
energy found in a battery. But all of these
at the microscopic level are one of three
things. Again energy is simply a function
of motion. A function of position within a
field. Or radiation. And if you can keep it
that simple when you're talking about energy
and understanding this whole importance of
conservation of energy, then you've got a
good start. And I hope that was helpful.

Thai: 
อยู่ในรูปแบบอื่น ในตัวอย่างนี้คือเปลี่ยนไปเป็นพลังงานในการเคลื่อนที่ของรถ
แต่ก็มีพลังงานบางส่วน ถูกเปลี่ยนไปเป็นความร้อนกับเสียงที่ออกมาจากเครื่องยนต์นั้น
ตกลงว่า ลักษณะทั่วไปของ
พลังงานทั้งหลายนั้น ก็คือความคิดที่ว่าพลังงานนั้นไม่สูญหายไปไหน
สร้างขึ้นใหม่หรือทำให้หายไปไม่ได้
พอเราถึงระดับชั้นมัธยม ความหมายในวงกว้าง หรือความหมายที่เรามองจากภาพรวม
เราจะได้ยินนิยามต่างๆมากมายว่าพลังงานคืออะไร
อย่างเช่นว่าพลังงานกลคือพลังงานที่พบได้ในเครื่องจักรทั้งหลาย
หรือพลังงานเคมีคือพลังงานที่จะปล่อยออกมาในพันธะเคมีเมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้น
หรือพลังงานไฟฟ้าคือพลังงานที่มาจากแบตเตอรี่
แต่พอมาถึงความหมายเฉพาะแล้วพลังงานทั้งหลายที่ว่านั้นจะอยู่ในรูปแบบใด รูปแบบหนึ่งในสามเท่านั้น
ทวนอีกที พลังงานคือสิ่งที่เกิดจากการเคลื่อนที่
สิ่งที่เกิดจาก (การอยู่ที่) ตำแหน่งนึงในสนามอันนึง หรือการแผ่รังสี
ถ้าเรายึดหลักการง่ายๆอันนี้ไว้
ให้ได้ตอนที่จะพูดเรื่องพลังงาน ขณะเดียวกัน เข้าใจความหมายสำคัญของ
หลักการอนุรักษ์พลังงานแล้ว ก็แปลว่าเราเริ่มต้นได้ดีแล้ว
หวังว่าทั้งหมดนี้จะเป็นประโยชน์ ไม่มากก็น้อย
