2. การเคลื่อนที่ -...
Transcript of 2. การเคลื่อนที่ -...
2. การเคลอนทวฤทธ มตรธรรมศร
เนอหาและภาพประกอบหลกนำมาจากตำราฟสกสเบองตน สำหรบวทยาศาสตรการแพทย พยาบาล และสาธารณสข เลม 1
โดยผศ. ดร. วระชย สรพนธวราภรณ และ ดร. วทร ชนวชรศร
มหาวทยาลยมหดล ปทพมพ 2550
วทฟส ๑๕๕ ฟสกสเบองตนสำหรบวทยาศาสตรสขภาพมหาวทยาลยมหดล
การบอกตำแหนง
ระยะทางและการกระจด● ระยะทาง (distance) คอความยาว
ตามเสนทางการเคลอนท เปนสเกลาร● การกระจด (displacement) คอการ
เปลยนตำแหนง เปนเวกเตอรทชจากตำแหนงเรมตนไปตำแหนงสดทาย
อตราเรว (Speed) และ ความเรว (Velocity)อตราเรว (เปนสเกลาร)
● เฉลย (average)
● ขณะใดขณะหนง (Instantaneous)
ความเรว (เปนเวกเตอร)● เฉลย
● ขณะใดขณะหนง
(+30 km) i
(+40 km) j
(+40 km) j + (+30 km) i
(+40 km) j + (+30 km) i 13.3 j + 10 i km/h
ความเรง (acceleration)● เฉลย
● ขณะใดขณะหนง
● ความเรงเปนปรมาณเวกเตอร ตองคำนงถงทศทางดวย
+15+6
การเคลอนทแบบความเรงคงท
ความเรวเฉลย =
นำสองสมการดานบนมารวมกน จะได และ
วธการนำสมการการเคลอนทมาคำนวณแกปญหา
การตกอยางอสระภายใตแรงโนมถวงโลก
● อรสโตเตล (~2400 ปทแลว) “วตถหนกตกเรวกวาวตถเบา”● กาลเลโอ (~400 ปทแลว) “วตถหนกเบาตกเรวเทากน (ในสญญากาศ)”● ความเรงโนมถวง g = 9.8 m/s2 ทศชลงพนเสมอ● สมการการเคลอนทแบบความเรงคงททเรยนมาแลวจงใชได● ระวงเรองทศทาง (เครองหมายบวกหรอลบ) เวลาคำนวณแกปญหา
- -
-
มวล นำหนก กฎความโนมถวง
จดศนยถวง (c.g.) และจดศนยกลางมวล (c.m.)ในบรเวณทสนามโนมเทากนทกจด จดศนยถวงและจดศนยกลางมวลคอจดเดยวกน
เสถยรภาพและการทรงตววตถจะอยอยางมเสถยรภาพไดเมอตำแหนงของจด c.g. ตามแนวดงตกอยในบรเวณพนทรองรบ
แรงและกฎการเคลอนทของนวตน● ขอท 1: กฎของความเฉอย
● ขอท 2:
● ขอท 3: แรงกรยา-ปฏกรยา
แรงและกฎขอสองของนวตน
ออกแรงเทากน มวลมากความเรงนอย
มวลเทากน ออกแรงนอยความเรงนอย
T
T
แรงทพบเจอบอย
● แรงตงฉาก N(normal force)
● แรงเสยดทาน f(friction force)
● แรงตงเชอก T(tension force)
ระบบแทรกชน (traction)
หลงจากกระดกหก กลามเนอตนขาจะเกดการหดเกรง ถาไมดงไว เมอกระดกตดกนใหม จะเกดการคดงอหรอหดสน ดงนนตองออกแบบระบบแทรกชนใหแนวแรงดงอยในทศทางเดยวกบกระดกตนขา
นอกจากนน เราสามารถออกแบบระบบใหแรงดงมขนาดมากกวานำหนกถวงได เชนนำหนก W = 50 N เราสามารถทำใหแรงดงมขนาดถง 100 N ได
การหมนทอรค (torque) คอปรมาณททำใหเกดการหมน นยามคอ
ทำใหไมหมน
65
การบาน 2 (ไมตองลอกโจทย)2.1 เมอคนขบเบรคอยางแรง รถยนตจะลดความเรวทอตราประมาณ 30 km/h/s คนทวไปใชเวลาในการ
ตอบสนอง 0.3 วนาท ม.มหดลควรกำหนดใหรถยนตวงภายในวทยาเขต ทความเรวไมเกนก km/hเพอทจะมนใจไดวารถจะหยดไดทนในระยะทางไมเกน 3 เมตร หลงจากทคนขบเหนเหตการณฉกเฉน
2.2 ไอแมงมมมวล 70 kg ยนอยบนเรอมวล 140 kg ทลอยอยในแมนำดงรป หลงจากนนเขาเดนชาๆเขาหาฝงจนไปหยดทอกขางของเรอเขาจะอยหางจากเสาททาเรอเทาไร สมมตใหนำนงและไมมคลนลมใดๆ ทงสน
2.3 รถมวล 1000 kg เรงจาก 10 m/s เปน 20 m/s ในเวลา 5 s แรงลพธทกระทำตอรถมขนาดเทาใด
2.4 กอนหนตกจากยอดตกถงพนใชเวลา 4 วนาท ตกนสงเทาใด (ใช g=9.8 m/s2)
2.5 น.ศ. รวาตวเองหนก 50 kg แตเมอไปชงนำหนกตวเองในลฟททกำลงเคลอนทพบวาตาชงแสดงคาวาหนก 51 kg จงคำนวณวาลฟทกำลงเคลอนทขนหรอลง และดวยอตราเรงเทาใด (ใช g=9.8 m/s2)