หน่วยที่ 5 โมเมนตัม

เอกสารประกอบการเรียนการสอน รหสั วชิ า 30000 -1304 Science for Mechanical and production Works หน่วยท่ี 5 โมเมนตัม ครูเสาวคนธ์ ศานตธิ รรม แผนกสามญั สัมพนั ธ์(วทิ ยาศาสตร์)

หน่วยท่ี 5 โมเมนตมั แนวคิด สาระการเรียนรู้ 1.นิยามของโมเมนตมั 2.การดล 3.การนาเรื่องโมเมนตมั ไปใช้ ผลการเรียนรู้ทค่ี าดหวงั 1.อธิบายความหมายของโมเมนตมั ได้ 2.หาความสมั พนั ธข์ องโมเมนตมั กบั พลงั งานจลนไ์ ด้ 3.อธิบายเรื่องการดลของวตั ถโุ ดยคิดจากโมเมนตมั ที่เปล่ยี นไปได้ 4.ใชห้ ลกั การคงค่าของโมเมนตมั ไปอธิบาย และคานวณในเร่ืองการชน และการระเบิดได้

จากกฎขอ้ ที่ 2 ของนิวตัน แรงท่ีกระทาต่อวตั ถุแลว้ ผลรวมของแรงมีค่ามากกว่าศูนยจ์ ะทาให้วตั ถุ เคลอ่ื นท่ีออกไปดว้ ยความเร่ง เม่อื พิจารณาแรงท่ีมากระทา ถา้ แรงมีขนาดคงที่กระทาต่อวตั ถุตลอดเวลา วตั ถุจะ เคล่อื นท่ีออกไปดว้ ยความเร่งคงที่ แต่ถา้ ขนาดของแรงไม่คงท่ีวตั ถุเคล่ือนท่ีดว้ ยความเร่งไม่คงที่ ในกรณีที่แรง กระทาต่อวตั ถุในช่วงเวลาส้นั ๆ เช่นลกู ฟุตบอลที่ถกู เตะออกไป ลูกปื นท่ีถูกยงิ ออกไป หรือการท่ีวตั ถุไปกระทบ กบั ส่ิงกีดขวางแลว้ เกิดการชน ทาใหว้ ตั ถเุ กิดเปลยี่ นความเร็ว เปลี่ยนทิศทาง 1.โมเมนตมั หมายถงึ ผลคูณระหว่างมวลกบั ความเร็วของวตั ถุ

1.1 ความสมั พนั ธข์ องโมเมนตมั กบั พลงั งานจลน์ ในขณะท่ีวตั ถเุ คลอื่ นท่ีอยู่ วตั ถจุ ะมที ้งั โมเมนตมั และพลงั งานจลนเ์ กิดข้ึนพร้อมกนั แตโ่ มเมนตมั เป็นปริมาณเวกเตอร์ ส่วนพลงั งานจลน์เป็นปริมาณสเกลลาร์

1.2 โมเมนตมั ที่เปลย่ี นไป วตั ถุท่ีเคล่ือนท่ีอยเู่ มอ่ื เวลาผา่ นไปวตั ถุอาจจะมกี ารเปลีย่ นแปลงขนาดของความเร็ว เชน่ ความเร็วเพมิ่ ข้นึ หรือลดลง วตั ถอุ าจจะมีการเปล่ียนแปลงทิศทางของการเคล่ือนท่ี หรือเปล่ียนแปลงท้งั สองอยา่ งจะเกิดการ เปลีย่ นแปลงโมเมนตมั ตามมา โมเมนตมั เป็นปริมาณเวกเตอร์ การหาค่าโมเมนตมั ท่ีเปล่ยี นแปลง จะตอ้ งพจิ ารณาทิศทางของเวกเตอร์ ของโมเมนตมั โดยใชว้ ธิ ีการลบเวกเตอร์ เพ่อื หาขนาดของโมเมนตมั ท่ีเปล่ียนไป 1.2.1 เปลยี่ นเฉพาะขนาดของความเร็ว 1.2.2 เปล่ียนทิศทางและขนาดของความเร็ว

1.3 การหาผลรวมของโมเมนตมั ของวตั ถุท้งั สองจะหาไดโ้ ดยใชว้ ิธีการบวกเวกเตอร์ 1.3.1 วตั ถุ 2 วตั ถุไปทางเดียวกนั

2. การดล 3.การนาเร่ืองโมเมนตมั ไปใช้ 3.1 อธิบายการเคลื่อนท่ีของวตั ถเุ ม่อื ถูกแรงกระทาในช่วงเวลาส้นั ๆ

3.2 อธิบายการเคลอื่ นที่ของวตั ถุเม่อื ถูกแรงคงที่กระทาต่อวตั ถุ 3.3 การชน

3.3.1 ชน แบบยดื หยนุ่ สมบูรณ์ เป็ น การชนกนั ของ วตั ถุที่ไม่มี การ สูญเสีย พลงั งานในการชน 1) ชนกนั ตรงๆ เป็นการชนกนั ของวตั ถใุ น 1 มิติ หลงั ชนวตั ถุท้งั สองยงั เคล่อื นที่ในแนวเดิม ดงั น้นั ทิศของ ความเร็วจึงมีทิศทางเดียวกนั หรือสวนทางกนั



2) ชนกนั แบบเฉียดๆ โดยทว่ั ๆไปของการชนโอกาสท่ีจะเกิดการชนกนั อยา่ งตรงๆเกิดข้ึนไดย้ าก เช่นการชนของรถไฟท่ีว่ิงบนราง เดียวกนั หรือรถยนตแ์ ซงไปว่งิ ในเลนที่รถวิ่งสวนมา ในกรณีที่วตั ถชุ นกนั แบบเฉียดๆหลงั ชนวตั ถุท้งั สองแยก ออกจากกนั ไปคนละทาง หรือแยกออกเป็ น 2 มิติ เช่นการชนของลูกสนุกเกอร์การคานวณจะใชห้ ลกั การ เดียวกนั ผลรวมของพลงั งานจลน์ก่อนชน = ผลรวมของพลงั งานจลน์หลงั ชน ผลรวมของโมเมนตมั ก่อนชน = ผลรวมของโมเมนตมั หลงั ชน





3.3.2 ชนแบบไมย่ ดื หยนุ่

ตวั อย่าง