Transcript ได้ที่นี่

แรงสู ศ
่ ู นย ์กลาง
่ ดจากวัตถุมก
่
่
“เป็ นแรงทีเกิ
ี ารเคลือนที
แบบวงกลม”
่
่
4.1 การเคลือนที
จากการแกว่
งวัตถุ
่
่
4.2 การเคลือนทีของดาวเทียมรอบโลก
่
่
4.3 การเคลือนที
ของรถขณะเข
้าโค ้ง
4.4 รถไฟตีลงั กา
่
่
4.5 การเคลือนที
ของประจุในสนามไฟฟ้
า
การแกว่งวัตถุในแนวราบทาให ้เกิดแรงสูศ
่ น
ู
Fc = mv2
r
่ าให ้เกิดแรงสูศ
การแกว่งวัตถุในแนวดิงท
่ น
ู ย ์กลาง
2
T sinq = mv
r
้
่ แนวทางการเคลือนที
่
่
ขณะรถเลียวโค้
ง บนถนนโค ้งราบ ซึงมี
เป็ นส่วนโค ้งของวงกลมดังรูป ดังนั้นต ้องมีแรงสูศ
่ น
ู ย ์กลางกระทาต่อวัตถุ
่ จารณาแรงกระทาต่อรถในแนวระดับพบว่าขณะรถเลียว
้
เมือพิ
พยายาม
่
่
การเคลื
อนที
บนทางโค
้งของรถจักรยานยน
่
้
ไถลออกจากโค ้ง จึงมีแรงเสียดทาน
ทีพืนกระทาต่อล ้อรถในทิศทาง
พุ่งเข ้าในแนวผ่านศูนย ์กลางความโค ้ง
R
้
ดังนัน แรงเสียดทาน = แรงสูศ
่ น
ู ย ์กลาง
จะได ้ความสัมพันธ ์ว่า mN = mv2
r ยว
้
การหามุมเอียงของรถจักรยานยนต ์ขณะเลี
้
่
ขณะเลียวรถแรงกระท
าต่อรถมี mg, N และ f ซึงแรง
N และ f
รวมกันได ้ เป็ นแรงลัพธ ์ R C.M. จะก่อให ้เกิดโมเมนต ์ ทาให ้รถคว่า
้ งรูป ถ ้าไม่ต ้องการให ้รถคว่าต ้องเอียงรถ ให ้จุดศูนย ์กลางของ
ขณะเลียวดั
้ รถจึงเลียวได
้
มวลผ่านแนวแรง R ขณะเลียว
้โดยปลอดภัยไม่พลิกคว่าดังรูป
่ จารณา
แกนทีพิ
1. ในแนวแกน y R cosq =mg ------สมการที่ 1
จะได ้สมการว่าtanq = v2
่
2. ในแนวแกน x R sinq = Fc ------สมการที 2
rg
นาสมการ2 หารสมการ1 ได ้ว่า R sin q = mv2
R cos q
r
้
*การจะเอียงรถเป็ นมุมเท่าไรขึนอยู
mg
1. ร ัศมีความโค้ง r
2. ความเร็วขณะเข้าโค้ง v
่
่
การเคลือนที
ของดาวเคราะห
์
หรือดาวเทียมทาให้เกิดแรงสู ศ
่ ู นย ์กลางของวงกลม
่
่
การเคลือนที
ของประจุไฟฟ
้ าในสน
่
่
่
่
เมืออนุ ภาคทีมีประจุไฟฟ้ าเคลือนทีเข ้าไปในบริเวณ ของ
จะมีแรงแม่เหล็กกระทาต่อ อนุ ภาคไฟฟ้ านั้นตลอดเวลาทุก
่
่ ใ่ นสนามแม่เหล็ก ถ ้าสนามแม่เหล็ก
อนุ ภาคนั้นเคลือนที
อยู
่
่ ้วย
สม่าเสมอแรงแม่เหล็กทีกระท
าต่ออนุ ภาคจะมีคา่ คงทีด
้
กระทาต่ออนุ ภาคไฟฟ้ าขึนอยู
ก
่ บ
ั จานวนประจุไฟฟ้ าและควา
่
่
้
้
้
เนื องจากแรง F ทีเกิดขึนนี กระทาในทิศตังฉากกั
บ
่ ยนในรูปทางคณิ ตศา
และความเข ้มของสนามแม่เหล็ก ซึงเขี
้
่
ความเร็ว v ตลอดเวลา ดังนันถ ้าอนุ ภาคยังคงเคลื
ผลคูณอน
เวกเตอร ์ของเวกเตอร ์สองจานวนได ้ดังนี ้
่ ใ่ นสนามแม่เหล็กตลอดเวลา ผลก็คอื อนุ ภาคจะ
ทีอยู
F = qvB
่
่ นวงกลม เมืออาศั
่
่
่
สนามแม่เหล็ก
เคลือนที
เป็
ยหลักการเคลือนที
ของ
วงกลมจะสรุปได ้ดังนี ้
แรง
เนื่ องจาก Fc = FB
ประจุไฟฟ้ า ความเร็ว
2
้
ดังนัน
mv = qvB
ของประจุไฟฟ้ า
r
่
่
้
ร ัศมีการเคลือนที
ของประจุ
r ขึนอยู
ก
่ บ
ั ความเ
้
เพราะฉะนัน r = mv
qB
ภาพแสดงรถไฟตีลงั กา
่
ทีอาศั
ยแรงเข ้าสูศ
่ น
ู ย ์กลาง
่
่
ขณะเคลือนที