หน่วย4_การเคลื่อนที่แบบต่างๆ

PHYSICAL ฟิสกิ ส์ เล่ม 1SlidePPT61-NEW หนว่ ยการเรียนรู้ที่ 1 หนว่ ยการเรียนร้ทู ี่ 2 หนว่ ยการเรยี นรู้ท่ี 3 ชัน้ มธั ยมศกึ ษาปีที่ 4 กลุม่ สาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์ หน่วยการเรยี นร้ทู ี่ 4 Slide PowerPoint_สอื่ ประกอบการสอน นายสมั พนั ธ์ อรุณเจริญกจิ

4หน่วยการเรียนรทู้ ่ี การเคล่ือนท่ีแบบตา่ งๆ ตัวชวี้ ัด • อธบิ าย วเิ คราะห์ และคานวณปริมาณต่างๆ ท่ีเก่ียวข้องกบั การเคลอ่ื นทแ่ี บบโพรเจกไทล์ และทดลองการเคลอื่ นท่ีแบบโพรเจกไทล์ • ทดลองและอธบิ ายความสัมพันธร์ ะหวา่ งแรงส่ศู นู ยก์ ลาง รศั มขี องการคเล่ือนท่ี อตั ราเรว็ เชงิ เสน้ อตั ราเร็วเชงิ มุม และมวลของวตั ถใุ นการเคลอ่ื นทแ่ี บบวงกลมในระนาบระดับ รวมท้ังคานวณปรมิ าณตา่ งๆ ท่ีเกยี่ วขอ้ ง และประยกุ ต์ใชค้ วามร้กู ารเคล่อื นท่ีแบบวงกลมในการอธบิ ายการโคจรของดาวเทยี ม

การเคลอ่ื นท่ีแบบโพรเจกไทล์ (projectile motion) การทว่ี ตั ถถุ กู ขวา้ งหรอื ยิงออกไป แล้วมแี นวการเคลอื่ นที่เป็นลักษณะวิถีโค้ง และเปน็ การเคล่ือนท่ีทไี่ มม่ ีแรงตา้ นทานจากอากาศ หรอื แรงตา้ นทานอากาศมีผลนอ้ ยมากจนไมส่ ามารถนามาคดิ ในการคานวณได้ เรียกวา่ การเคลอ่ื นที่แบบโพรเจกไทล์ (projectile motion) การเคล่อื นท่ขี องลกู ธนเู ปน็ การเคลื่อนท่ีแบบโพรเจกไทล์

การเคลือ่ นทใี่ นแนวระดับของ การเคล่ือนท่ีแบบโพรเจกไทล์ พิจารณาในขณะทีว่ ตั ถเุ คลอ่ื นท่อี ยู่ในอากาศโดยไมม่ ีแรงตา้ นอากาศ จะเห็นได้วา่ มีเพียงแรงโน้มถว่ งของโลกกระทาในแนวดิง่ เพียงแรงเดยี วเท่านั้น สว่ นในแนวระดับนน้ั ไม่มีแรงใดทีก่ ระทาตอ่ วตั ถุ จึงกล่าวไดว้ า่ ความเรว็ ของวตั ถใุ นแนวระดบั จะคงที่ตลอดเวลา การเคล่อื นท่ีของวัตถทุ ถ่ี กู ยิงข้ึนไปบนอากาศ ∆������ = ������������������ ∆������ คอื การกระจดั ในแนวระดับ มีหน่วยเปน็ เมตร (m) ������������ คอื ความเร็วต้นในแนวระดับ มีหน่วยเปน็ เมตรต่อวนิ าที (m/s) ������ คือ เวลาท่ีวตั ถเุ คลือ่ นทอี่ อกจากตาแหนง่ เร่มิ ต้นมีหน่วยเปน็ วนิ าที (s)

การเคล่อื นทใ่ี นแนวดงิ่ ของ การเคลื่อนท่ีแบบโพรเจกไทล์ ขณะทีว่ ัตถเุ คลื่อนทอี่ ยู่ในอากาศ จะมแี รงโนม้ ถว่ งของโลกกระทากับวตั ถใุ นแนวด่งิ ตลอดเวลา ทาให้วตั ถุเคลื่อนท่ลี งมาด้วยความเรง่ g ดงั นน้ั ความเร็วในแนวดง่ิ ทตี่ าแหน่งต่าง ๆ จะมคี า่ ไม่เท่ากนั ซึ่งสามารถหาความเรว็ ในแนวดิง่ (vy) และการกระจัดในแนวดง่ิ (∆������) ได้จากสมการจลนศาสตร์ต่อไปน้ี vy = uy + gt ∆y = uyt + 1 gt2 1 ความเร็วในแนวระดบั ของลกู เบสบอลมคี า่ คงที่ 2 ∆y = (uy + vy)t vy2 = u2y + 2ay∆y 2 ∆������ คอื การกระจดั ในแนวดิ่ง มหี น่วยเป็น เมตร (m) 2 ความเรว็ ในแนวดิ่งของ 3 เกดิ การเคลื่อนท่ที ัง้ สอง ������������ คอื ความเรว็ ต้นของวตั ถใุ นมแนวด่งิ มหี น่วยเปน็ เมตรตอ่ วนิ าที (m/s) ลูกเบสบอลมีคา่ เพม่ิ ข้ึน แนวพร้อมกนั ทาให้ลูก ซงึ่ หาได้จาก uy = u sin θ0 เพราะแรงโน้มถว่ งของโลก เบสบอลเคล่ือนทเี่ ปน็ เสน้ โคง้ ������������ คือ ความเร็วปลายในแนวดิ่ง มหี น่วยเปน็ เมตรตอ่ วนิ าที (m/s) การเคล่อื นทใ่ี นแนวราบและแนวด่ิงของลูกเบสบอล ������ คอื เวลาท่วี ัตถุเคลื่อนท่ี มีหนว่ ยเป็น วนิ าที (s) ท่ีเคลือ่ นทีแ่ บบโพรเจกไทล์ ������������ คอื ความเรง่ ในแนวดง่ิ ซ่งึ จะเทา่ กับความเร่งเนือ่ งจากแรงโนม้ ถ่วงของโลก (g)

การเคลื่อนท่ีแบบวงกลม (circular motion) เป็นการเคลอื่ นทีต่ ามแนวโคง้ ของวงกลมรอบจดุ จุดหนึ่ง ซงึ่ การเคล่อื นทล่ี กั ษณะนี้เกิดจากแรงทม่ี ากระทาต่อวัตถมุ ีทศิ ต้งั ฉากกับความเรว็ ตลอดเวลา การเคล่อื นท่ขี องรถไฟเหาะตลี ังกา การเคลือ่ นที่ของชงิ ชา้ สวรรค์ ลักษณะการเคลือ่ นทแี่ บบวงกลม

การเคลื่อนท่ขี องรถยนตบ์ นถนนโคง้

การเคลื่อนทข่ี องดาวเทยี ม