Important Announcement
PubHTML5 Scheduled Server Maintenance on (GMT) Sunday, June 26th, 2:00 am - 8:00 am.
PubHTML5 site will be inoperative during the times indicated!

Home Explore Linear Motion

Linear Motion

Published by jirawat1310, 2021-07-31 05:23:10

Description: Linear Motion

Search

Read the Text Version

บทท่ี 2 การเคลือ่ นท่ใี นแนวตรง หนา้ 2 ฟสิ ิกสเ์ พิ่มเตมิ 1

การเคลอื่ นที่ และ แรงทก่ี ระทาต่อวัตถุ กลศาสตร์ (Mechanics) จลนศาสตร์ พลศาสตร์ (Kinematics) (Dynamics) หนา้ 3 ฟสิ ิกส์เพิ่มเตมิ 1

การเคลือ่ นท่ีแนวตรง (Linear Motion) เรียกอีกอยา่ งว่า การเคลอื่ นที่ในหน่งึ มิต(ิ one-dimensional motion) หน้า 4 ฟสิ กิ สเ์ พ่มิ เติม1

ปรมิ าณของการเคล่อื นท่ี 1. ตาแหนง่ ( Position ) - ปรมิ าณเวกเตอร์ มที ง้ั ขนาดและทศิ ทาง - ตอ้ งระบรุ ะยะหา่ งและทศิ ทางเทียบกบั ตาแหน่งอ้างองิ - การระบตุ าแหนง่ จะตอ้ ง... 1. กาหนดแกนพิกดั เพ่อื บอกตาแหนง่ และทศิ ทาง 2. กาหนดตาแหนง่ อา้ งอิง โดยให้ ตาแหน่งอ้างองิ คอื ตาแหนง่ ������ = ������ หน่วย หนา้ 5 ฟิสิกส์เพม่ิ เติม1

1. ตาแหนง่ ( Position ) ฟสิ กิ สเ์ พิ่มเติม1 - ใชแ้ กน ������ อธิบายการเคล่ือนที่ในแนวระดับ ถ้าตาแหนง่ ของวัตถมุ ีเคร่ืองหมายบวกแสดงวา่ วัตถอุ ยู่ทางขวาของตาแหนง่ อา้ งอิง ถ้าตาแหนง่ ของวัตถุมีเคร่ืองหมายลบแสดงวา่ วัตถุอยูท่ างซ้ายของตาแหน่งอา้ งองิ - ใชแ้ กน y อธิบายการเคล่ือนท่ใี นแนวด่ิง ถ้าตาแหนง่ ของวตั ถมุ ีเครื่องหมายบวกแสดงวา่ วตั ถุอย่ทู ศิ เหนอื ของตาแหน่งอ้างองิ ถ้าตาแหน่งของวัตถุมเี คร่ืองหมายลบแสดงวา่ วตั ถุอยทู่ ศิ ใตข้ องตาแหนง่ อ้างองิ หนา้ 6

1. ตาแหนง่ ( Position ) ตวั อยา่ ง การระบุตาแหนง่ ของรถยนต์และคน หนา้ 7 ฟสิ กิ สเ์ พ่มิ เตมิ 1

1. ตาแหน่ง ( Position ) จากรปู - พจิ ารณาตาแหน่งของวตั ถใุ นแนว ระดับ - ใชส้ ัญลักษณ์ ������ แทน เวกเตอรข์ องตาแหนง่ วตั ถุ - ตาแหนง่ อา้ งองิ คอื เสาไฟฟ้าต้นทหี่ นง่ึ ใหเ้ ปน็ ตาแหน่ง ������ = ������ จะได้ - รถยนต์อย่หู ่างจากเสาไฟฟา้ ตน้ ทห่ี นึ่ง เปน็ ระยะทาง 4 เมตร / อยทู่ ต่ี าแหนง่ ������ = +������������ - คนอย่หู า่ งจากเสาไฟฟ้าต้นทหี่ นงึ่ เป็นระยะทาง 2 เมตร / อยทู่ ีต่ าแหน่ง ������ = −������������ การบา้ น ใหน้ ักเรียนตอบคาถามตรวจสอบความเขา้ ใจ 2.1 หน้า 38 หน้า 8 ฟสิ กิ ส์เพ่มิ เตมิ 1

1. ตาแหน่ง ( Position ) คนที่ 3 ชือ่ ……………………………… กจิ กรรม การสาธิตการระบตุ าแหน่งของเพ่อื นในช้นั เรยี น 1. ระบุชอ่ื เพ่ือน คนที่ 1 ชอื่ ……………………………… คนท่ี 2 ชอื่ ……………………………… 2. การสาธติ รอบท่ี 1 ให้………………………………อยูท่ ต่ี าแหนง่ อา้ งองิ ตาแหนง่ ของ ……………………………… คือ …………………………………………………………………………… ฟิสกิ สเ์ พ่มิ เติม1 ตาแหน่งของ ……………………………… คอื ………………………………………………………………………… ตาแหน่งของ ……………………………… คือ ……………………………………………………………….............. หนา้ 9

1. ตาแหนง่ ( Position ) 3. การสาธิตรอบท่ี 2 ให้………………………………อยู่ท่ตี าแหน่งอ้างองิ ตาแหนง่ ของ ……………………………… คือ …………………………………………………………………………… ตาแหน่งของ ……………………………… คอื ………………………………………………………………………… ตาแหนง่ ของ ……………………………… คอื ……………………………………………………………….............. หนา้ 10 ฟิสิกสเ์ พ่มิ เตมิ 1

2. การกระจดั ( Displacement ) ∆������ ฟสิ ิกสเ์ พิ่มเติม1 - ปริมาณเวกเตอรท์ ่ีแสดงการเปลยี่ นตาแหนง่ ของวตั ถุ - การกระจัด หาได้จาก ผลตา่ งระหว่างตาแหนง่ สุดทา้ ยกับตาแหน่งเร่มิ ตน้ ∆������ = ������������ − ������������ - หนว่ ยเปน็ เมตร(m) - ทศิ ทางจะช้จี ากตาแหนง่ เร่มิ ต้น ไปยังตาแหนง่ สุดท้าย การกระจัดมีเครอ่ื งหมายบวก แสดงว่าวตั ถเุ ปลี่ยนทิศทางไปทางขวา การกระจัดมีเคร่อื งหมายลบ แสดงว่าวตั ถุเปลีย่ นทศิ ทางไปทางซา้ ย หนา้ 11

3. ระยะทาง ( Distance) ������ ฟสิ ิกสเ์ พ่มิ เติม1 - ปริมาณสเกลาร์ บอกแค่ ขนาด เท่านัน้ - แสดงความยาวตลอดเส้นทางการเคลอ่ื นทขี่ องวัตถุ จากตาแหน่งหนงึ่ ไปยงั อกี ตาแหน่งหนึ่ง - หนว่ ยเปน็ เมตร (������) หน้า 12

ตัวอย่าง การเคลอื่ นที่ของรถยนตใ์ นแนวตรง t=3s t=0s t=1s X(t = 3 s) = -8 m X(t = 0 s) = +4m X(t = 1 s) = +8m หนา้ 13 ฟสิ กิ สเ์ พ่มิ เตมิ 1

ตัวอย่าง การเคล่ือนท่ีของรถยนตใ์ นแนวตรง รถยนตถ์ อยหลัง พจิ ารณาการเคลอื่ นทขี่ องรถยนต์ เวลาเรม่ิ ต้น(t=0) รถอยทู่ ต่ี าแหนง่ (0) หรือเขยี นวา่ x(0) = +4 m เวลาตอ่ มา(t=1s) รถอยู่ท่ีตาแหน่ง(1) หรือเขยี นว่า x(1) = +8 m เวลาตอ่ มา(t=3s) รถอยู่ท่ีตาแหนง่ (3) หรอื เขยี นวา่ x(3) = -8 m หนา้ 14 ฟสิ ิกสเ์ พ่มิ เตมิ 1

ตัวอยา่ ง จงหาการกระจัดและระยะทางที่เคลอื่ นทไี่ ด้ของรถยนตใ์ นชว่ งเวลาต่อไปน้ี หนา้ 40 ก. เวลา t = 1.0 s ถึง t = 3.0 s ข. เวลา t = 0.0 ถงึ t = 3.0 s วิธที า การกระจัดในชว่ งเวลา t = 1.0 s ถงึ t = 3.0 s ∆������ = ������������ − ������������ = ������ ������. ������ − ������(1.0) = (−������������) − (+������������) = −������������������ เมื่อสนิ้ วินาทที ี่ 3 รถเคลอื่ นทไ่ี ปอยตู่ าแหนง่ ที่ห่างจากตาแหนง่ ณ เวลา t=1.0s เท่ากับ 16 เมตร โดยอยู่ ทางซา้ ยของตาแหน่ง เวลา t=1.0s หนา้ 15 ฟสิ ิกสเ์ พ่มิ เติม1

วธิ ีทา ระยะทางในชว่ งเวลา t = 1.0 s ถงึ t = 3.0 s เทา่ กบั หนา้ 41 d = ระยะทางในชว่ งเวลา t = 1.0 s ถึง t = 3.0 s = ������������������ ตอบ การกระจดั มคี า่ เท่ากบั -16 เมตร ระยะทางมีค่าเท่ากับ 16 เมตร สง่ ท้ายชว่ั โมง หนา้ 43 คาถามตรวจสอบความเขา้ ใจ 2.2 และ แบบฝกึ หดั 2.2 หนา้ 16 ฟสิ ิกสเ์ พ่มิ เตมิ 1

4. อตั ราเรว็ และความเร็ว ฟิสกิ สเ์ พมิ่ เติม1 อตั ราเร็ว Speed เขยี นแทนด้วย ������ - คือ อัตราส่วนระหว่างระยะทางในหนงึ่ หน่วยเวลา - ปรมิ าณสเกลาร์ บอกแค่ ขนาด เทา่ น้นั - มีหนว่ ยเป็น เมตรตอ่ วินาที (������/������) หน้า 17

4. อัตราเรว็ และความเรว็ อัตราเร็วเฉลยี่ Average Speed เขยี นแทนดว้ ย ������������������ คอื อัตราสว่ นระหว่างระยะทางทว่ี ตั ถเุ คล่ือนทีไ่ ดต้ ่อช่วงเวลาทใ่ี ช้ในการเคลือ่ นที่ อตั ราเรว็ เฉลีย่ = ระยะทางท่ีวตั ถเุ คล่อื นท่ีได้ ������ ช่วงเวลาท่ีใชไ้ ป ������������������ = ∆������ หน้า 18 ฟิสกิ สเ์ พ่มิ เตมิ 1

4. อตั ราเรว็ และความเรว็ อัตราเรว็ ������ อตั ราเร็วขณะหนงึ่ Instantaneous Speed หรือเรียกว่า คือ อตั ราเรว็ เฉล่ียในชว่ งเวลา ∆������ ท่ีสน้ั มากๆ จนเกือบจะเป็นศนู ย์ อัตราเร็ว คอื อตั ราสว่ นระหวา่ งระยะทางทว่ี ัตถุเคล่อื นที่ไดใ้ นชว่ งเวลาทสี่ ัน้ มากๆ ������ โดยท่ี ∆������ → ������ ������ = ∆������ หนา้ 19 ฟสิ กิ ส์เพมิ่ เตมิ 1

4. อตั ราเร็วและความเร็ว ฟิสกิ สเ์ พ่มิ เตมิ 1 ความเร็ว Velocity เขยี นแทนดว้ ย ������ คือ อัตราส่วนระหวา่ งการกระจัดในหนง่ึ หน่วยเวลา - ปรมิ าณเวกเตอร์ มีท้ังขนาดและทศิ ทาง - มหี นว่ ยเปน็ เมตรต่อวินาที (������/������) ***ความเร็วมที ศิ เดยี วกบั การกระจัด*** หนา้ 20

4. อัตราเรว็ และความเร็ว ความเรว็ เฉลี่ย Average Velocity เขยี นแทนด้วย ������������������ - อตั ราส่วนระหวา่ งการกระจดั ท่วี ัตถุเคลือ่ นท่ีได้ตอ่ ชว่ งเวลาทใ่ี ชใ้ นการเคล่อื นท่ี ความเรว็ เฉลี่ย = การกระจดั ท่ีวตั ถเุ คล่อื นท่ีได้ ∆������ กรณีเคลอ่ื นทแี่ นวตรง ช่วงเวลาท่ีใชไ้ ป ������������������ = ∆������ ∆������ ความเร็วเฉลย่ี ในแนวแกน ������ ∆������ ������������,������������ = ∆������ ความเร็วเฉล่ียในแนวแกน ������ ������������,������������ = ∆������ ∆������ ������������,������������ = ∆������ หนา้ 21 ฟิสิกสเ์ พ่ิมเตมิ 1

4. อัตราเรว็ และความเรว็ ������ ความเร็วขณะหนึ่ง Instantaneous Velocity หรอื เรยี กว่า ความเรว็ คอื ความเรว็ เฉล่ยี ในช่วงเวลา ∆������ ทีส่ ัน้ มากๆ จนเกือบจะเปน็ ศูนย์ ความเร็ว คอื อัตราส่วนระหว่างการกระจัดท่วี ัตถุเคลื่อนทไ่ี ด้ในชว่ งเวลาท่ีสน้ั มากๆ ∆������ โดยที่ ∆������ → ������ ������ = ∆������ หนา้ 22 ฟสิ กิ สเ์ พม่ิ เตมิ 1

4. อัตราเร็วและความเรว็ ตัวอยา่ งข้อสอบเข้ามหาวิทยาลัยเรอ่ื ง อตั ราเร็วและความเร็ว ������ วิธีทา ������ ������ 1. รถยนต์คันหนึ่งวิ่งด้วยอตั ราเร็วคงตัว 20 เมตรต่อวนิ าที ������ = ∆������ ∆������ = ������ นานเท่าไรจงึ จะเคล่ือนทไ่ี ด้ระยะทาง 500 เมตร (o-net48) ∆������ =? ������ แทนค่า ������������������ ������ ∆������ = ������������ ������/������ ก. 10 s ข. 15 s 25 ค. 20 s ������������������ ������ ∆������ = ������������ ������/������ ง. 25 s 1 ∆������ = ������������ ������ หน้า 23 ฟสิ ิกส์เพม่ิ เตมิ 1

4. อตั ราเรว็ และความเร็ว ตวั อยา่ งขอ้ สอบเขา้ มหาวิทยาลัยเรอ่ื ง อตั ราเรว็ และความเรว็ 2. เด็กคนหนึ่งออกกาลงั กายดว้ ยการวงิ่ ด้วยอตั ราเร็ว 6 เมตรต่อวินาที วิธีทา ������ ������������������ = ∆������ เปน็ เวลา 1 นาที วง่ิ ด้วยอตั ราเรว็ 5 เมตรต่อวินาที อีก 1 นาที แลว้ เดนิ ด้วยอตั ราเรว็ 1 เมตรต่อวินาทีอีก 1 นาที จงหาอัตราเร็วเฉลยี่ ใน หาคา่ ������ ทง้ั 3 เงอื่ นไข ช่วงเวลา 3 นาทนี ้ี (o-net48) ������ ������ = ������������ ������ = ∆������ ก. 3.0 m/s ������ ������ = (������ ������/������)(������������������) ข. 3.5 m/s ������������������ = ∆������ ������ = ������������ ������ = ������������������ ������ ค. 4.0 m/s ������������������ = ������������������ + ������������������ + ������������ ������ ������ = (������ ������/������)(������������������) ง. 4.5 m/s ������ = ������������ ������ = ������������������ ������ ������������ + ������������ + ������������ ������ ������ = (������ ������/������)(������������������) ������ = ������������ ������ ������������������ = ������������������������ = ������. ������ ������/������ ������������������������ ������ = ������������ หนา้ 24 ฟสิ ิกส์เพ่มิ เติม1

4. อัตราเรว็ และความเร็ว ตัวอยา่ งขอ้ สอบเข้ามหาวิทยาลัยเร่อื ง อตั ราเรว็ และความเรว็ 3. รถยนตค์ ันหนึง่ วิ่งดว้ ยอัตราเรว็ เฉลยี่ 80 กิโลเมตรต่อช่วั โมง วิธที า ������ ������������������ = ∆������ จากเมือง A ไปเมือง B ทอ่ี ย่หู ่างกนั 200 กโิ ลเมตร ถา้ ออกเดนิ ทาง ������ เวลา 06.00 น. จะถงึ ปลายทางเวลาเทา่ ใด (o-net48) ∆������ = ������������������ ก. 07.50 น. แปลงหน่วยเวลาจาก ชวั่ โมง เปน็ นาที ������������������������������ ∆������ = ������������������������/������ ข. 08.05 น. ������. ������ ������ × ������������ ������������������ แทนคา่ ∆������ = ������. ������ ������ = ������������������ ������������������ ค. 08.30 น.. ง. 08.50 น. หรือ ������ ชัว่ โมง ������������ นาที ตอบ จะถึงปลายทาง ������������. ������������น. +������ ชั่วโมง ������������ นาที 08.30 น. หน้า 25 ฟิสิกสเ์ พ่มิ เตมิ 1


Like this book? You can publish your book online for free in a few minutes!
Create your own flipbook