ค. เมื่อทิศทางของแรง ไม่อยู่ในทิศเดียวกับ และ 3. การดลและแรงดล (Impulse and Impulsive Force)จากสมการ แรงลัพธ์ x เวลา = การเปลี่ยนโมเมนตัมของวัตถุนั้นค่าของแรงลัพธ์คูณกับเวลา เราเรียกปริมาณนี้ว่า การดล มีหน่วยเป็นนิวตัน.วินาทีหรือกิโลกรัม.เมตร/วินาที ซึ่งก็เป็นปริมาณที่บอกถึงการเปลี่ยนโมเมนตัมของวัตถุนั่นเอง โดยอธิบายได้ว่า สำหรับการเปลี่ยนโมเมนตัมของวัตถุที่เท่ากัน ถ้าออกแรงมากเวลาที่ใช้ก็น้อย แต่ถ้าเวลาที่ใช้มากแรงที่ใช้ก็มีค่าน้อย ดังกราฟ หมายเหตุ พื้นที่ได้กราฟเป็นการเปลี่ยนโมเมนตัมโดยพื้นที่ A = พื้นที่ Bการดลที่อาจพบเห็นในชีวิตประจำวันได้แก่ ลูกกระสุนปืนวิ่งกระทบเป้า รถยนต์ชนกัน การตอกตะปูด้วยค้อน การตีลูกเทนนิสหรือลูกขนไก่ ลูกกระทบกันของลูกบิลเลียดการดลที่ยกตัวอย่างนี้ เป็นการดลที่ใช้เวลาสั้น ๆ แรงซึ่งกระทำในช่วงเวลาสั้น ๆ นี้เราเรียกว่า แรงดล มีหน่วยเป็นนิวตัน4. การถ่ายทอดโมเมนตัมและพลังงานจลน์ในการชนของวัตถุเพื่อที่จะดูว่าเมื่อวัตถุชนกันแล้ว โมเมนตัมจะมีการเปลี่ยนเพิ่มขึ้นหรือสูญหายไปไหนหรือไม่ ลองมาพิจารณาระบบต่อไปนี้ให้วัตถุ A และมี B มีมวล mA, MB ความเร็ว , ตามลำดับดังรูปหลังวัตถุทั้งสองวิ่งเข้าชนกัน ให้มีความเร็วเป็น , ขณะที่วัตถุ A,B ชนกัน จะเกิดแรงกระทำต่อกัน (แรงกริยา = แรงปฏิกิริยามีทิศตรงข้าม)แรงที่ A กระทำต่อ B = แรงที่ B กระทำต่อ Aสรุปได้ว่า เมื่อมีการชนกันของวัตถุ โมเมนตัมรวมก่อนชน = โมเมนตัมรวมหลังชน เราเรียก หลักการทรงโมเมนตัม (principle of Conservation of Momentum)หลักการนี้มีประโยชน์มากโดยเฉพาะในกรณีที่ไม่ทราบเกี่ยวกับแรงที่กระทำต่อกัน5. แบบของการชนกัน และพลังงานจลน์ในการชน5.1 การชนแบบยืดหยุ่น (elastic collision)เมื่อชนแล้ววัตถุจะแยกออกจากกัน โมเมนตัมก่อนชน = หลังชน, พลังงานจลน์ของวัตถุก่อนและหลังชนมีค่าเท่ากันนอกจากนี้สำหรับการชนกันใน 1 มิติ มีลักษณะที่น่าสังเกตคือก. ถ้ามวลทั้งสองเท่ากัน โดยมวลก้อนแรกเคลื่อนที่ ส่วนมวลก้อนที่สองหยุดนิ่ง ภายหลังการชน จะได้ว่า มวลก้อนแรกหยุดนิ่ง มวลก้อนที่สองจะกระเด็นไปด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วเท่ากับความเร็ววัตถุก้อนแรก ดังรูปข. ถ้ามวลไม่เท่ากัน แยกพิจารณาดังนี้ มวลก้อนใหญ่วิ่งไปชนมวลก้อนเล็ก ภายหลังการชน มวลก้อนใหญ่และมวลก้อนเล็กจะเคลื่อนที่ไปในทิศเดียวกัน แต่มวลก้อนใหญ่ มีความเร็วลดลง ดังรูปมวลก้อนเล็กวิ่งไปชนมวลก้อนใหญ่ ภายหลังการชน มวลก้อนเล็กจะกระเด็นกลับ ส่วนมวลก้อนใหญ่จะเคลื่อนที่ไปในทิศเดียวกับมวลก้อนแรกก่อนชน ดังรูปสำหรับการชนกันใน 2 มิติ ภายหลังการชนกันมวลทั้งสองจะแยกออกจากกันไปคนละทิศทาง ถ้ามวลทั้งสองก้อนเท่ากัน (m1 = m2 = m) จะได้ว่ามุมที่แยกกันหลังการชนจะรวมกันเป็นมุมฉากการทรงโมเมนตัมจะต้องคิดเป็นแกน ๆ ไปสรุปได้ว่า ถ้ามวล m1 = m2 = m ภายหลังการชนกันจะแยกจากกันเป็นมุมฉาก5.2 การชนแบบไม่ยืดหยุ่น (inclastic collistion)เมื่อชนแล้ววัตถุจะติดกันไปโมเมนตัมก่อนชน = หลังชน ส่วนพลังงานจลน์ไม่เท่ากัน เช่น รถยนต์ชนกันในกรณีชนแบบยืดหยุ่น มาพิจารณาลักษณะเพิ่มเติม โดยกำหนดให้วัตถุ 2 ก้อนมีมวล, ความเร็วต้น และความเร็วปลาย เป็น m1,u1,v1 และ m2,u2,v2 ตามลำดับเมื่อวัตถุทั้ง 2 ชนกัน เกิดการทรงโมเมนตัม และพลังงานจลน์โมเมนตัมก่อนชน = โมเมนตัมหลังชนพลังงานจลน์ก่อนชน = พลังงานจลน์หลังชนจาก 1 และ 2 สามารถหาได้ว่าซึ่งในการคำนวณโจทย์ การชนกันแบบยืดหยุ่น เราสามารถใช้ความสัมพันธ์ นี้มาช่วย คำนวณได้ จะทำให้ประหยัดเวลาได้มากทีเดียวหมายเหตุ กรณีการชนแบบไม่ยืดหยุ่น a # 16. การเคลื่อนที่ของจุดศูนย์กลางมวลเมื่อวัตถุคู่หนึ่งวิ่งเข้าหากัน หรือวิ่งออกจากกันจุดศูนย์กลางของมวลของวัตถุคู่นั้นย่อมมีการเคลื่อนที่ไปด้วย การศึกษาการชนกันของวัตถุอาจพิจารณาถึงจุดศูนย์กลางมวลได้เช่นกัน ความเร็วของจุดศูนย์กลางของมวลจะเป็นไปตามสมการ ที่มา : นิตยสารเรียนดี ปีที 2 ฉบับที่ 10 มาดูสิว่าวันนี้เราต้องเจออะไรบ้าง...เปิดมาเจอข่าวแรกประจำวันนี้ ดิอ็อก กำลังจะไป เชลซี ตามด้วย อเล็กซิส หมดใจในรั้วปืนหนักขึ้น Show
ปล. ขอโทษแฟนๆทีมอื่นด้วยนะคับ...ที่ต้องมาเห็นผมและแฟนๆปืนตั้งกระทู้บ่นโน้นนี่นั้นทุกวัน สสารและสิ่งของต่างๆ ในสภาพปกติทั่วไปจะมี 3 สถานะ ได้แก่ ของแข็ง ของเหลวและแก๊ส ซึ่งของเหลวหรือแก๊สสามารถเรียกว่า ของไหล ได้ เนื่องจากของเหลวและแก๊สสามารถไหลได้นั่นเอง
สภาพยืดหยุ่นของของแข็ง (clasticity)สภาพยืดหยุ่นของของแข็ง คือ สสารในสถานะของแข็งมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมลกุลมากพอที่จะทำให้โมเลกุลของของแข็งอยู่ใกล้กันและรูปทรงของของแข็งไม่เปลี่ยนแปลงมาก ของเข็งจะมีรูปร่างและปริมาตรคงตัว สำหรับของแข็งที่ถูกแรงกระทำแล้วเกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างไปจากเดิม และเมื่อหยุดแรงกระทำวัตถุสามารถกลับคืนสู่รูปร่างเดิมได้ แต่หากหยุดแรงกระทำแล้ววัตถุคงรูปร่างที่เปลี่ยนไป เรียกว่า มีสภาพพลาสติก (plasticity)
ความเค้นและความเครียดของของแข็ง
มอดุลัสของยัง (Young’s modulus) คือ อัตราส่วนระหว่างความเค้นตามยาวต่อความเศรียดตามยาว ของแข็งและของไหล
ความตึงผิวของของเหลวความตึงผิว(Surface tension) คือ อัตราส่วนของแรงที่กระทำไปตามผิวของเหลวต่อความยาวของผิวที่ถูกแรงกระทำ ซึ่งความยาวนี้ต้องตั้งฉากกับแรงด้วย ความตึงผิวมีหน่วยเป็น นิวตันต่อเมตร ส่วนแรงตึงผิวของของเหลว คือ แรงชนิดหนึ่งที่พยายามยึดผิวของเหลวไว้ แรงดึงผิวของของเหลวจะมีทิศขนานกับผิวของของเหลวและตั้งฉากกับเส้นขอบที่ของเหลวสัมผัส โดย
ความหนืดของของเหลวความหนืด คือ คุณสมบัติของของไหลในการต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุในของไหลนั้น มีหน่วยเป็น นิวตัน-วินาทีต่อตารางเมตร ส่วนแรงหนืด คือ แรงเสียดทานภายในของไหล หรือแรงต้านทานการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เกิดภายในของไหลนั้น ซึ่งจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็ว พื้นที่ผิวของของไหล และเป็นปฏิภาคกลับความหนาแน่นของของไหล โดยความหนืดในของเหลวนั้นเกิดจากแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล ซึ่งจะมีค่าลดลงเมื่อของเหลวมีอุณหภูมิสูงขึ้น ทั้งนี้ ของไหลที่มีความหนืดสูงจะเคลื่อนที่ได้ช้ากว่าของไหลที่มีความหนืดต่ำ ของแข็งและของไหล
กฎของสโตกส์ ( Stokes Law ) คืออะไรกฎของสโตกส์
ของไหลสถิต
กฎของปาสคาลกฎของปาสคาลกล่าวว่า “ถ้าให้ความดันแก่ของเหลวที่อยู่ในภาชนะปิดใดๆ ความดันนั้นจะส่งไปทั่วทุก ๆ ส่วนของของเหลว และที่ผนังของภาชนะซึ่งบรรจุของเหลวนั้น ” กฎของปาสคาลแสดงให้เห็นได้โดยเครื่องอัดไฮดรอลิก (hydraulic press)
หลักของอาร์คีมีดิส“เมื่อวัตถุทั้งก้อนหรือเพียงบางส่วนจมลงในของเหลว ของเหลวจะออกแรงในทิศขึ้นกระทำต่อวัตถุมีขนาดเท่ากับขนาดน้ำหนักของของเหลวซึ่งถูกแทนที่และแรงนี้คือแรงลอยตัวของของเหลวนั้นเอง”
ตัวอย่างข้อสอบ ของแข็งและของไหล1. ถังน้ำเปิดฝาสูง 2 เมตรบรรจุน้ำอยู่เต็มถังตั้งบนฐานสูง 3.8 เมตร ถ้าเจาะรูด้านข้างถังโดยสูงจากก้นถังขึ้นมา 1.2 เมตร จงหาว่าน้ำจะพุ่งออกจากรูที่เจาะด้วยความเร็วเท่าไร ก. 4.0 m/s 2. น้ำไหลผ่านสายน้ำดับเพลิงที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 6.0 เซนติเมตร ด้วยอัตรา 0.02 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที ปลายสายฉีดดับเพลิงมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 2.0 เซนติเมตร จงหาอัตราเร็วที่น้ำไหลออกจากปลายดับเพลิง ก. 0.06 เมตรต่อวินาที 3. น้ำไหลลงมาตามสายยางที่มีพื้นที่หน้าตัดเป็นวงกลมขนาด 1.0 cm2 ด้วยอัตราเร็ว 4.0 m /s จงหาอัตราเร็วของน้ำในสายยางดังกล่าวถ้าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของสายยางลดลงเป็น 1/2เท่าของค่าเดิม ก. 1.0 m/s
ฟิสิกส์ ม. ปลาย ต้องเรียนเรื่องอะไรบ้างการเรียนฟิสิกส์ ม.ปลาย ตั้งแต่ฟิสิกส์ ม.4 ฟิสิกส์ ม.5 หรือ ฟิสิกส์ ม.6 นอกจากเรื่องของแข็งและของไหลที่จะต้องเจอแล้ว การเรียนวิชานี้ยังครอบคลุมไปถึงเรื่องอื่น ๆ ด้วย ไม่ว่าจะเป็นเรื่องการเคลื่อนที่แนวตรง, การเคลื่อนที่แบบต่างๆ, กฎนิวตัน, โมเมนตัม, งานและพลังงาน, การหมุน, แรงและกฏการเคลื่อนที่, การเคลื่อนที่แนวโค้ง, การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย, ของไหล, สมดุลกล, คลื่นกล, คลื่นเสียง, แสง, ความร้อน, ไฟฟ้าสถิต, ไฟฟ้ากระแสตรง, สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า, ไฟฟ้ากระแสสลับ, ฟิสิกส์อะตอม, ฟิสิกส์นิวเคลียร์ และอื่น ๆ ดังนั้น ใครที่กำลังเตรียมตัวจะเลือกเรียนสายวิทย์ หรือกำลังเรียนสายวิทย์อยู่ ก็จะต้องเจอกับการเรียนเรื่องต่าง ๆ เหล่านี้อย่างแน่นอน
คอร์สเรียน Private ตัวต่อตัวเป็นคอร์สเรียนที่ผู้เรียนสามารถออกแบบการเรียนให้เหมาะกับตัวเองได้เป็นอย่างดี ไม่ว่าจะเรียนเพื่อติวสอบปลายภาค, ติวเพิ่มเกรด, กวดวิชาเข้ามหาวิทยาลัย ก็สามารถเลือกได้ตามแบบที่เราต้องการได้ด้วยหลักสูตรจำนวน 10 ชม. แต่หากใครที่พื้นฐานอ่อนหรืออยากมาเรียนเนื้อหาล่วงหน้าก็สามารถเพิ่มชั่วโมงเรียนให้เหมาะสมกับเราได้ สิ่งใดบ้างที่มีผลทำให้โมเมนตัมมีการเปลี่ยนแปลง7. แรงที่ทาให้มีการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมขึ้นอยู่กับอะไรบ้าง 1. มวล 2. ความเร็ว 3. เวลาที่ใช้ในการเปลี่ยนโมเมนตัม
โมเมนตัมขึ้นอยู่กับอะไรบ้างถ้าวัตถุเคลื่อนที่อยู่ในกรอบอ้างอิงใด ๆ ก็ตาม วัตถุนั้นจะมีโมเมนตัมอยู่ในกรอบอ้างอิงนั้น ๆ ค่าของโมเมนตัมของวัตถุจะขึ้นอยู่กับสองตัวแปร คือมวลกับความเร็วดังที่ได้กล่าวมาแล้ว ความสัมพันธ์ของตัวแปรทั้งสองเขียนได้เป็น: โมเมนตัม = มวล × ความเร็ว
แรงทำให้โมเมนตัมของวัตถุเปลี่ยนไปได้อย่างไรเมื่อมีแรงลัพธ์กระทำ ต่อวัตถุจะทำ ให้โมเมนตัมของวัตถุเปลี่ยนไป โดยแรงลัพธ์ที่กระทำ ต่อวัตถุเท่ากับ อัตราการเปลี่ยนโมเมนตัมของวัตถุนั้น เขียนแทนได้ด้วยสมการ F p. t.
โมเมนตัมมีทิศไปทางใดโมเมนตัมเป็นปริมาณเวคเตอร์ มีทิศทางตามทิศของความเร็ว มีหน่วยเป็นกิโลกรัม-เมตร/วินาที (kg.m/s) 2. แรงและการเปลี่ยนโมเมนตัม มาพิจารณาวัตถุมวล m กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว มีแรงคงที่ มากระทำต่อวัตถุในช่วงเวลา เป็นผลให้วัตถุมีความเร็วเป็น เมื่อใช้กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตัน
|