โจทย์ปัญหาการบ้านครั้งที่ 1

ค าสั่ง

ก าหนดส่งสัปดาห์ของวันจันทร์ที่ 28 สิงหาคม 2560 ที่ F10 กับผู้สอนในคาบที่นักศึกษาท า Lab ฟิสิกส์ 1 มีโจทย์ปัญหา 2 ข้อ ท าท้ังสองข้อ และนักศึกษาต้องท าด้วยตนเอง เมื่อท าส่งต้องเขยีนตอบเป็นขั้น ๆ 4 ขั้น ต่อไปนี้ให้ครบ โดยเขียนแต่ละขั้นแยกออกจากกันอย่างชันเจน เนื่องจาก

คะแนนจะให้ตามการเขียนที่ครบทุกขั้นตอน เขียนครบและละเอียดจะไดค้ะแนนเต็ม (ขอ้ละ 4 คะแนน) เขียนไม่ครบหรือไม่ละเอียดก็ตัดคะแนนไปตามนั้น การให้คะแนนไม่ได้ให้ตามการท าถูกหรือผิด o ขั้นที่ 1 “เริ่มต้น” (Getting started) เป็นขั้นที่นักศึกษาเขียนสรุปเป็นค าพูดของตนเองว่า โจทย์ถาม

อะไรบ้าง และให้ข้อมูลอะไรมาบ้าง อาจมีการวาดรูปประกอบด้วยก็ได้ o ขั้นที่ 2 “วางแผน” (Devise plan) เป็นขั้นที่นักศึกษาเขียนว่า จะใช้หลักการหรือสูตรใดในการ

แก้ปัญหาบ้าง จะหาค่าอะไรก่อนอะไรหลัง เป็นต้น o ขั้นที่ 3 “ลงมือท า” (Execute plan) เป็นขั้นที่แสดงการค านวณตามที่วางแผนไว้ o ขั้นที่ 4 “ประเมินค าตอบ” (Evaluate results) เป็นขั้นที่นักศึกษาพิจารณาว่าค าตอบของนักศึกษาสม

เหตุผลไหม พร้อมอธิบายว่าเพราะเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น อาจมีการเปรียบเทียบกับสิ่งที่เรารู้มาก่อน หรือข้อมูลที่มีอยู่จริง ถ้าไม่สมเหตุผล คาดเดาว่าเราท าผิดหรือไม่อย่างไร

(ดูตัวอย่างท้ายเอกสาร) เฉลยจะโพสต์ให้ในวันจันทร์ที่ 4 กันยายน

1. นักศึกษาและเพ่ือนอีกคนหนึ่งไปเล่นไม้ลื่น (slide) ซึ่งมีอยู่หลายอัน ในสวนสนุกแห่งหนึ่งที่ได้ชื่อว่ามีไม้ลื่นที่ “ยาว

ที่สุดในโลก” (เป็นไมล้ื่นตรง ๆ ไม่คดไปคดมา) นักศึกษาไปเล่นไม้ลื่นอันที่ยาว 100 m โดยระหว่างเล่นนั้น ด้วยความเป็นนักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ มทส. ซ่ึงก าลังเรียนเรื่องการเคลื่อนที่อยู่ ก็เลยจับเวลาของการลื่นลงมาของตนเองตั้งแต่ต้นจนจบการลื่นลงมา ได้ค่า 10 s ส่วนเพื่อนของนักศึกษาไปเล่นอันที่ยาวกว่า คือยาว 150 m โดยนักศึกษารู้ว่า ไม้ลื่นทั้งสองอันนี้ท ามุมเอียงกับแนวระดับเท่ากัน ท าจากวัสดุเดียวกัน และมีความเสียดทานน้อยมาก ๆ เหมือน ๆ กัน ถามว่า

a. ขนาดของความเร่งของการลื่นลงมาของนักศึกษามีค่าเท่าใด b. ขนาดของความเร่งของการลื่นลงมาของเพ่ือนนักศึกษามีค่าเท่าใด c. เพ่ือนนักศึกษาใช้เวลาเท่าใดในการลื่นลงมาตามไม้ลื่นของเขา d. ตอนที่มาถึงจุดปลายด้านล่างของไม้ลื่น นักศึกษามีอัตราเร็วเท่าใด e. ตอนที่มาถึงจุดปลายด้านล่างของไม้ลื่น เพ่ือนนักศึกษามีอัตราเร็วเท่าใด

2. นักศึกษาต้องการจะดูว่าต้นไม้ที่นักศึกษาก าลังจะตัดที่โคนต้นให้ล้มลงมานี้ มีความยาวเกินที่จะน าไปใส่บนหลัง

รถบรรทุกของนักศึกษาหรือไม่ โดยส่วนบรรทุกของรถมีความยาว 75 m สิ่งที่นักศึกษาไดท้ าก็คือ นักศึกษาโยนก้อนหินขึ้นไปตรง ๆ แล้วก้อนหินก็ข้ึนไปที่ระดับสูงสุดตรงกับยอดต้นไม้พอดี โดยข้อมูลที่นักศึกษาวัดได้คือ ตอนทีก่้อนหินออกจากมือ ก้อนหินอยู่สูงจากพ้ืน 2.0 m และนักศึกษาจับเวลาที่ก้อนหินเคลื่อนที่จากตอนที่ออกจากมือจนตกลงมาที่พ้ืนได้ค่า 5.0 s ถามว่า เมื่อตัดต้นไม้ลงมาแล้ว ต้นไม้จะมีส่วนที่ยื่นออกมานอกรถหรือไม่

เร็ว

/h