Transcript p-บทที่9 การเคลื่อนที่ของวัตถุ(วิทยาศาสตร์อุตสาหกรรม 2000

ลักษณะของการเคลื่อนที่
1. การเคลื่อนที่แบบเลื่อน
2. การเคลื่อนที่แบบหมุน
ลักษณะของการเคลื่อนที่
การเคลื่อนที่แบบเลื่อน
การเคลื่อ นที่แ บบเลื่อนเป็ นการเคลื่อ นที่ข องวัตถุ จากตาแหน่ งหนึ่ งไปยังอีก
ตาแหน่ งหนึ่ง โดยอาจเป็ นการเคลื่อนทีแ่ นวตรง การเคลื่อนทีว่ ถิ โี ค้ง หรือการเคลื่อนที่
กลับไปกลับมาซ้าแนวเดิม
ลักษณะของการเคลื่อนที่
การเคลื่อนที่แบบหมุน
การเคลื่อนที่แบบหมุนเป็ นการเคลื่อนที่ของวัตถุ โดยหมุนรอบจุดคงที่จุดหนึ่ง
เป็ นระยะทางคงที่ เช่น การหมุนของเข็มนาฬิกา การหมุนของมอเตอร์ การหมุน ของ
ล้อและเพลา เป็ นต้น
การบอกตาแหน่ ง
การบอกตาแหน่ งของวัตถุ ในทางฟิ สกิ ส์ ต้องบอกเทียบกับสิง่ ที่ ใช้อ้างอิง
โดยสิง่ ทีใ่ ช้อา้ งอิงดังกล่าว อาจเป็ นจุดอ้างอิง หรือแกนอ้างอิง x, y และ z โดย
แกนทัง้ 3 จะตัดกันที่จุดๆ หนึ่งและตัง้ ฉากกัน เรียกระบบแกนนี้ว่ า ระบบพิกดั
ฉาก (Cartesian Coordinate System) และเรียกจุดทีแ่ กนทัง้ 3 ตัดกันว่า จุดกาเนิด
(Origin) ของระบบพิกดั ฉาก โดยการบอกตาแหน่ งของวัตถุ จะใช้จุดตัง้ ต้ นของ
ระบบพิกดั ฉาก เป็ นจุดอ้างอิง โดยการบอกตาแหน่งของวัตถุ ทาโดยพิจารณาว่า
ต าแหน่ ง ของวัต ถุ อยู่ห่ า งจากจุ ด ก าเนิ ด ของระบบแกน เป็ น ระยะทางตาม
แนวแกน x, y และ z แกนละเท่าไร
การเคลื่อนที่แนวตรง
ระยะทางและการกระจัดของการเคลื่อนที่
ระยะทาง (Distant; s) คือระยะเส้นทางการเคลื่อนทีข่ องวัตถุทเ่ี คลื่อนทีไ่ ปได้
จริง จากจุดเริม่ ต้นไปยังจุดสุดท้ายของการเคลื่อนที่หน่ วยเป็ นเมตร (m) ตามรูป
ระยะทางจะเป็ นปริมาณสเกลาร์เพราะไม่สามารถระบุทศิ ทางทีแ่ น่นอนได้
ระยะกระจัด (Displacement; ) คือระยะทีว่ ดั เป็ นเส้นตรงจากจุดเริม่ ต้นไปยังจุด
สุดท้ายของการเคลื่อนที่ แม้ว่าวัตถุจะไม่เคลื่อนทีต่ ามเส้นทางนี้ก็ ตาม โดยระยะขจัด
เป็ นปริมาตรเวกเตอร์มที งั ้ ขนาดและทิศทางและมีหน่วยเป็ นเมตร (m)
อัตราเร็วและความเร็ว
www.ddart.net/.../mmedia/kinema/avd.html
อัตราเร็วและความเร็ว
อัตราเร็วเฉลี่ยและความเร็วเฉลี่ย
อัตราเร็วเฉลีย่ (Speed; v) คือ ระยะทางทีว่ ตั ถุเคลือ่ นทีไ่ ด้ในหนึ่งหน่ วยเวลา เป็ น
ปริมาณสเกลาร์
v
=
s/t
ความเร็วเฉลีย่ (Velocity; ) คือ ระยะกระจัดทีว่ ตั ถุเคลือ่ นทีไ่ ด้ในหนึ่งหน่วยเวลา เป็ น
ปริมาณเวกเตอร์
v
=
s/t
อัตราเร็วขณะใดขณะหนึ่งและความเร็วขณะใด
ขณะหนึ่ง
อัตราเร็วขณะใดขณะหนึ่ง ทีเ่ วลาใดๆ (ins) คือ อัตราเร็วเฉลีย่ ในช่วงเวลาสัน้ ๆ
t เมือ่ t มีคา่ เข้าใกล้ศนู ย์ (t0) โดย t เป็ นเวลากึง่ กลางของ t
Vins
=  s/  t
;
t0
ความเร็วขณะใดขณะหนึ่ง ทีเ่ วลาใดๆ (ins) คือ ความเร็วเฉลีย่ ในช่วงเวลาสัน้ ๆ
t เมือ่ t มีคา่ เข้าใกล้ศนู ย์ (t0) โดย t เป็ นเวลากึง่ กลางของ t
Vins
=  s/  t
;
t0
ความเร่ ง (acceleration;a)
ความเร่งคืออัตราการเปลีย่ นแปลงความเร็วต่อหนึ่งหน่วยเวลาเป็ นปริมาณ
เวกเตอร์หน่วยเป็ น m/s2
www.ddart.net/.../mmedia/kinema/avd.html
การตกอิสระ (Free fell)
ถ้าวัตถุเคลื่อนทีแ่ บบอิสระในแนวดิง่ ใกล้ผวิ โลกภายใต้สนามความโน้ มถ่วงของ
โลก ถ้าไม่คดิ แรงเสียดทานของอากาศ ความเร่งของการเคลือ่ นทีจ่ ะคงทีเ่ ท่ากับ g (9.81
m/s2) มีทศิ ทางสูจ่ ุดศูนย์กลางโลกหรือลงในแนวดิง่
สาหรับเครื่องหมายการคานวณพิจารณาจาก ความเร็วเริม่ ต้น V0 โดยให้ V0
เป็ นบวก ปริมาณใดมีทศิ เดียวกับ V0 ปริมาณนัน้ มีทศิ เป็ นบวก ปริมาณที่มที ศิ ตรงข้าม
กับ V0 ปริมาณนัน้ มีทศิ เป็ นลบ
การเคลื่อนที่แนวโค้ ง
การเคลื่อนที่แบบโปรเจกไตล์ (Projectile
motion)
การเคลือ่ นทีแ่ บบโปรเจกไตล์ (Motion of a Projectile) คือการเคลือ่ นทีข่ องวัตถุ
เป็ นแนวโค้ง
ในกรณีทว่ี ตั ถุเคลือ่ นทีอ่ ย่างเสรีดว้ ยแรงโน้มถ่วงคงที่ เช่น วัตถุเคลือ่ นทีไ่ ปใน
อากาศภายใต้แรงโน้มถ่วงของโลก ทางเดินของวัตถุจะเป็ นรูปพาราโบลา สาหรับการ
เคลือ่ นทีแ่ บบโปรเจกไตล์
การเคลื่อนที่แบบโปรเจกไตล์ (Projectile
motion)
www.rsu.ac.th/.../projectile/projectile2.html
การเคลื่อนที่แบบโปรเจกไตล์ (Projectile
motion)
www.rsu.ac.th/.../projectile/projectile2.html
การเคลื่อนที่แบบโปรเจกไตล์ (Projectile
motion)
การเคลื่อนที่แบบโปรเจกไตล์ (Projectile
motion)
การเคลื่อนที่แบบโปรเจกไตล์ (Projectile
motion)
www.ddart.net/.../mmedia/vectors/nhlp.html
การเคลื่อนที่แบบโปรเจกไตล์ (Projectile
motion)
www.ddart.net/.../mmedia/vectors/nhlp.html
การเคลื่อนที่แบบโปรเจกไตล์ (Projectile
motion)
www.physicsclassroom.com/mmedia/vectors/pap.html
การเคลื่อนที่แบบวงกลม (Circular motion)
การเคลื่อนทีแ่ บบวงกลม เป็ นการเคลื่อนทีโ่ ดยมีแรงกระทาเข้าสู่ศู นย์กลางของ
วง กลม และจะเกิดความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลาง ความเร็วจะมีค่า ไม่คงที่ เพราะมีการ
เปลีย่ นทิศทางการเคลื่อนที่ โดยความ เร็ว ณ ตาแหน่ งใดจะมีทศิ สัมผัสกั บวงกลม ณ
ตาแหน่งนัน้
การเคลื่อนที่แบบวงกลม (Circular motion)
การเคลื่อนที่แบบวงกลม (Circular motion)
การเคลื่อนที่แบบสั่น (Oscillation motion)
การเคลื่อ นที่แ บบสันเป็
่ น การเคลื่อ นที่ก ลับ ไปกลับ มาซ้ า ทางเดิ ม โดยผ่า น
ตาแหน่งสมดุล วัตถุทม่ี กี ารเคลื่อนทีแ่ บบสัน่ ความเร่งมีขนาดแปรผันตรงกับขนาดของ
การกระจัดแต่มที ศิ ตรงข้าม และความเร่งจะมีทศิ เข้าหาตาแหน่ งสมดุลเสมอ ตัวอย่าง
ของการเคลื่อนทีแ่ บบนี้ได้แก่ การเคลื่อนทีข่ องวัตถุทถ่ี ูกผูกติดไว้กบั สปริงในแนวราบ
แล้ววัตถุเคลือ่ นทีไ่ ปมาตามแรงทีส่ ปริงกระทาต่อวัตถุ
การเคลื่อนที่แบบหมุน (Rotation motion)
การเคลือ่ นทีแ่ บบหมุน ( Rotation Motion) เป็ นการเคลือ่ นทีข่ องวัตถุรอบแกนตัง้
ฉากอันหนึ่งโดยแกนอาจอยู่กบั ทีห่ รือกาลังเคลื่อนทีก่ ไ็ ด้ เช่น การหมุนของลูกข่าง, โย
โย่, มูมเมอแรง หรือ การหมุนล้อรถ