คาบที่1-ทบทวนการเคลื่อนที่แนวตรง-การตกอิสระ

PZT - Limitations • เป็นวชิ าท่ีอธิบายการเคล่ือนที่ของวตั ถุขนาดใหญ่ • อธิบายการเคล่ือนที่ของวตั ถุขนาดใหญ่โดยพิจารณาผลของแรงที่กระทากบั วตั ถุ • อธิบายการเคล่ือนที่ของวตั ถุขนาดใหญ่โดยใชก้ ฎอนุรักษพ์ ลงั งานและโมเมนตมั 2

PZT - Limitations • วตั ถุจะมีการเคลื่อนท่ีเมื่อ…………………………................. ……..(ระยะทาง) • วธิ ีสงั เกตการเคล่ือนที่ท่ีง่ายที่สุด คือ………………………….. ……..(เวลา) 3

PZT - Limitations • การที่วตั ถุเคลื่อนท่ีจากจุดแรกสู่จุดสุดทา้ ยดว้ ยวิถีเป็นแนวตรง • ทาไมการเคลื่อนท่ีเป็นแนวตรงจึงถูกศึกษาเป็นหวั ขอ้ แรกๆของการเคล่ือนท่ี ตอบ……………………………………………………………… • นกั ศึกษายกตวั อยา่ งการเคล่ือนท่ีเป็นแนวตรง ในชีวติ ประจาวนั 20 m 4

PZT - Limitations • การกระจดั (S) คือ การเปล่ียนแปลงของตาแหน่ง (x) จากจุดเริ่มตน้ สู่จุดสุดทา้ ย แสดง ดว้ ยเสน้ ตรงท่ีลากจากจุดเริ่มตน้ ไปหาจุดสุดทา้ ย \"เป็นปริมาณเวคเตอร์มีขนาดเทา่ กบั ระยะห่างระหวา่ งจุดเริ่มตน้ และจุดสุดทา้ ย และมีทิศ พุง่ จากจุดเริ่มตน้ สู่จุดสุดทา้ ย “ • “ระยะทาง (distance)” ต่างจากการกระจดั อยา่ งไร ตอบ………………………………………………………………………….. 5

PZT - Limitations • สาหรับการเคล่ือนท่ีแนวตรงที่มีความเร่งคงที่ การกระจดั (S) และเวลาสมั พนั ธก์ นั ตาม สมการ S  ut  1 at2 2 • เม่ือ u คือ ความเร็วตน้ ของการเคล่ือนที่ a คือ ความเร่งของการเคล่ือนท่ี เนื่องจาก S, u, a ในสมการเป็นปริมาณเวคเตอร์ จึงตอ้ งพิจารณาทิศทาง (เครื่องหมายบวก ลบ) ดว้ ย 6

7

20 m 8

ความสูง 9

PZT - Limitations นกั ศึกษาติดต้งั Application การศึกษาดา้ นฟิ สิกส์: Phyphox ข้นั ท่ี 1 ข้นั ท่ี 2 10

PZT - Limitations การติดต้งั และใชง้ าน Phyphox เลือกฟังกช์ นั Acoustic Stopwatch 11

PZT - Limitations หลกั การทางานของฟังกช์ นั Acoustic Stopwatch 12

ความสูง 13

เวลา (วินา ีท) ความสูง (เมตร) 14

PZT - Limitations การตกอิสระจดั เป็นการเคลื่อนท่ีดว้ ยความเร่งคงทรี่ ูปแบบหน่ึง โดยมี a = -9.8 m/s2 สมการการเคลื่อนท่ีกรณีความเร่งคงท่ี ไดแ้ ก่ v  u  at (1) (2) S  1 u  vt (3) (4) 2 (5) S  ut  1 at2 2 v2  u2  2aS S  vt  1 at2 2 15

การตกอิสระเป็นการเคลื่อนท่ีภายใตค้ วามเร่งอนั เนื่องมาจากแรงโนม้ ถ่วงของโลก ซ่ึงวตั ถุจะมี ความเร่งคงท่ี มีค่าเท่ากบั t t t t 16

สมการการเคล่ือนที่ท่ีสอดคลอ้ ง ไดแ้ ก่ x  v0t  1 at 2  (0)t  1 (9.8)t 2  4.9t 2 2 2 t t t t 17

ตวั อยา่ ง ชายคนหน่ึงยนื อยบู่ นหนา้ ผา จากน้นั โยนลูกบอลข้ึนในแนวด่ิงดว้ ยความเร็วตน้ 15 m/s sหากหนา้ ผาสูง 20 เมตร จงหาเวลาขณะลูกบอลกระทบพ้ืน (ใหป้ ระมาณ g เท่ากบั 10 m/s2) วธิ ีทา กาหนดทิศช้ีข้ึนเป็นบวก x  v0t  1 at 2 2 20  (15)t  1 (10)t2 2 5t2 15t  20  0 t2  3t  4  0 t 1t  4  0 20 m t4 18

y  mx  c การกระจัด (เมตร) เวลา (s2) x  gt2 x  gt2 Δx Δy 19 m  y  g x

PZT - Limitations พ้นื ท่ี ≠ ปริมาณใดๆ จากหลกั แคลคูลสั พ้ืนฐาน t0 t Slope = v พ้นื ท่ี = x integrate diff t0 t Slope ≠≠ ปริมาณใดๆ 20 พ้ืนที่ = v t0 t

PZT - Limitations ตวั อยา่ ง รถ formula 1 (F1) ในช่วงท่ีวิ่งในสนามแขง่ เป็นเสน้ ตรงมีความสมั พนั ธร์ ะหวา่ ง การกระจดั และเวลาอธิบายไดด้ ว้ ยสมการ x(t) = 5t + t3 จงหาความเร็ว ณ เวลา t = 0 และ 5 วินาที (5 m/s, 80 m/s) 21

PZT - Limitations ตวั อยา่ ง รถ formula 1 (F1) ในช่วงที่วิ่งในสนามแขง่ เป็นเส้นตรงมีความสมั พนั ธร์ ะหวา่ ง การกระจดั และเวลาอธิบายไดด้ ว้ ยสมการ x(t) = 5t + t3 จงหาความเร่ง ณ เวลา t = 0 และ 2 วนิ าที 22

ตวั อยา่ ง วตั ถุเคลื่อนท่ีในแนวตรงมีความเร็วเริ่มแรก 10 m/s เคล่ือนท่ีดว้ ยความเร่ง 4 m/s2 ถา้ ใหว้ ตั ถุ น้ีเPคลZื่อนTท่ีเป-็นLเวiลmา 2i0tas คtiวoามnเรs็วสุดทา้ ยมีค่าเท่าไร ตวั อยา่ ง รถยนตค์ นั หน่ึงออกตวั จากจุดหยดุ น่ิง ดว้ ยความเร่ง 8 เมตร/วินาที2 เม่ือเวลาผา่ นไป 2 วินาที จงหา ระยะทางท่ีรถเคลื่อนที่ได้ 23

ตวั อยา่ ง นกั ศึกษาสงั เกตการเคล่ือนท่ีของวตั ถุชนิดหน่ึงซ่ึงเคลื่อนท่ีในแนวตรง พบวา่ ในช่วง 10 เมตร ท่ีสงั เกต วตั ถุเปล่ียนความเร็วจาก 2 m/s ไปเป็ น 4 m/s จงหาความเร่งของการเคลื่อนที่ PZT - Limitations ตวั อยา่ ง นกั ป่ันจกั รยานปั่นจกั รยานดว้ ยความเร่ง 2 m/s2 ภายใน 4 วนิ าที ความเร็วที่เขาทาไดเ้ ป็น 5 m/s ในช่วงเวลาดงั กล่าวเขาเคล่ือนที่ไดร้ ะยะทางเท่าใด 24