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)