ตัวอย่าง 2. วัตถุมวล 2 กิโลกรัม ผูกเชือกยาว 1เมตร แล้วแกว่งให้เคลื่อนที่เป็นวงกลม ตามแนวระดับด้วยอัตราเร็วคงที่
2 รอบต่อวินาที จงหา 1) ความเร่งสู่ศูนย์กลาง
2) แรงตึงเชือก
ปัญหา : 1) หาความเร่งสู่ศูนย์กลาง
2) หาแรงตึงเชือก
คิดวิเคราะห์ :
วิธีทำ:
การเคลื่อนที่แบบกรวย Conical Pendulum
หมายถึง การเคลื่อนที่ของวัตถที่ผูกเชือกให้เคลื่อนที่ในแนวราบเป็นรูปวงกลมในลักษณะของ
กรวยกลม กำหนดให้ มวล m หมุนเป็นวงกลมในแนวราบด้วยอัตราเร็วคงที่
V เมื่อหมุน เป็นวงกลม
ตัวอย่าง 3. มวล M และ m ผูกเชือกคล้องผ่านท่อ PVC แล้วหมุนมวล m ให้ เคลื่อนที่เป็นวงกลม
โดยมีอัตราเร็วคงที่สังเกตได้ว่า มวล M หยุดนิ่งไม่เคลื่อนที่ แสดงว่า แรงตึงเชือก T
ซึ่งทำหน้าที่สู่ศูนย์กลาง และ แรง T ดึงมวล m ให้ หยุดนิ่ง
ตัวอย่าง 4. ถ้ามวล m หมุนในแนวระดับด้วยความเร็ว v โดย
ตัวอย่าง 6. จากการทดลอง เมื่อหมุนมวล m ให้เคลื่อนที่เป็นวงกลมดังรูป จงหาอัตราเร็วเชิงมุม
ตัวอย่าง 7. วัตถุมีมวล 0.8 kgผูกเชือก2 เส้นยาวเส้นละ 5 m ปลายของเชือกแต่ละเส้นแยกผูกกับ
คานไม้ซึ่งตั้งในแนวดิ่ง โดยที่จุดผูกห่างจากกัน 8 m เมื่อคานหมุนรอบตัวเองด้วยอัตราเร็ว
เชิงมุม 3 rad/s เชือกจะกางออกดังรูป
จงหาความตึงเชือกแต่ละเส้น
ปัญหา หาแรงตึงเชือกแต่ละเส้น
คิดวิเคราะห์
รวบรวมข้อมูล
วิธีทำ
ตัวอย่าง 8. ลูกกลม A และ B ผูกเชือกยาว 2 เส้น ยาวไม่เท่ากัน จับปลายทั้งสองเส้นเข้าด้วยกัน
แล้วแกว่งเป็นวงกลมในแนวระดับดังรูป โดยลูกกลมทั้งสองใช้เวลาในการแกว่ง 1 รอบ
เท่ากัน จงหาอัตราส่วนของความเร่งสู่ศูนย์กลางของ A และ B
ปัญหา หาอัตราส่วนของความเร่ง A : ความเร่ง B
คิดวิเคราะห์
วิธีทำ
แบบฝึกหัดการเคลื่อนที่แบบวงกลมในแนวราบ
เมื่อนักเรียนทำเสร็จแล้วให้ส่งคำตอบที่ jas.pa@chaiyo.com 1. การเคลื่อนที่ของวัตถุเป็นวงกลมด้วยอัตราเร็วสม่ำเสมอ
ถ้ารัศมีของการเคลื่อนที่เพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า
โดยที่อัตราเร็วยังคงเท่าเดิม
จะต้องใช้แรงเข้าสู่ศูนย์กลางเป็นกี่เท่าของอัตราเร็วเดิม
4. วัตถุมวล 10 กรัม ผูกที่ปลายข้างหนึ่งของเชือกน้ำหนักเบายาว 2 เมตร ถ้าจับปลายอีกข้างหนึ่ง
ของเชือกแล้วแกว่งให้วัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลมในแนวราบ โดยให้ระนาบของวงกลมทำมุม
30 องศากับเส้นเชือก จงหาเวลาที่วัตถุชิ้นนี้แกว่งครบรอบได้เท่ากับกี่วินาที
5. วัตถุมวล m เคลื่อนที่เป็นวงกลมภายในกรวยหงาย
ณ ตำแหน่งที่สูงจากพื้น 0.4
เมตร จงหา
ความเร็วของมวล
m ที่เคลื่อนที่โดยไม่มีการลื่นไถล 6. วัตถุมวล 10 กรัม ผูกที่ปลายข้างหนึ่งของเชือกน้ำหนักเบายาว 2 เมตร ถ้าจับปลายอีกข้างหนึ่ง
ของเชือกแล้วแกว่งให้วัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลมในแนวราบ โดยให้ระนาบของวงกลมทำมุม
30 องศากับเส้นเชือก จงหาเวลาที่วัตถุชิ้นนี้แกว่งครบรอบได้เท่ากับกี่วินาที
|
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น