Download as PDF, PPTX
ความเร็ว0
- 1.
- 2. แนวคิดเรืองการเคลือนที่ของวัตถุ ่ ่ แนวคิดของอริสโตเติล 1. วัตถุที่หนักกวาจะตกสูพื้นโลกเร็วกวา โดยจะเร็วกวา เปนสัดสวนตรงกับน้ําหนักของวัตถุ 2. โลกของเราไมเคลือนทีหรือหยุดนิ่ง ่ ่
- 3. แนวคิดเรืองการเคลือนที่ของวัตถุ ่ ่ แนวคิดของคอเปอรนิคส ั โลกของเราไมหยุดนิ่ง แตโคจรไปรอบดวงอาทิตย
- 4. แนวคิดเรืองการเคลือนที่ของวัตถุ ่ ่ แนวคิดของกาลิเลโอ 1. วัตถุที่หนักกวาอีกกอนเปนสองเทา ไมไดตกถึงพื้น เร็วกวาเปนสองเทา 2. ถาวัตถุไมมีแรงใดมาขัดขวางการเคลื่อนที่ มันจะมี แนวโนมที่จะเคลื่อนที่ในแนวตรงตอไปตลอดกาล และคุณสมบัตินี้ของวัตถุ เรียกวา ความเฉื่อย ดังนั้นโลกเราจึงเคลื่อนที่ไปรอบดวงอาทิตยไดความเฉื่อย
- 5. แนวคิดเรืองการเคลือนที่ของวัตถุ ่ ่ 1. การทดลองที่หอเอนเมืองปซา ทําใหเรา เห็นวา ถาแรงตานทานจากอากาศมี ผลกระทบนอยๆ ไมวาวัตถุจะมีน้ําหนัก เทาไร เมื่อปลอยใหตกอยางอิสระพรอมๆ กัน จะตกถึงพื้นพรอมกัน
- 6. ระยะทางและการกระจัด สมมุตวัตถุเคลื่อนที่จากจุด A ไปยังจุดB ิ ระยะทาง เปนปริมาณสเกลาร ที่บอกถึงระยะทั้งหมดที่วัตถุเคลื่อนที่ (เมตร, m) การกระจัด เปนปริมาณเวกเตอร ที่แสดงถึงการเปลี่ยนตําแหนงของวัตถุ (เมตร, m) การกระจัด B A ระยะทาง
- 7. ระยะทางและการกระจัด เชียงใหม เชียงใหม การกระจัดที่เครื่องบิน ระยะทางที่เดินทางดวย บิน คือทิศเหนือ 600 km รถยนต ทั้งสิ้น 800 km นครสวรรค นครสวรรค กรุงเทพฯ กรุงเทพฯ
- 8. ตัวอยาง A B C 5m 2m เดินจาก A ไป B ระยะทาง 5 เมตร การกระจัด 5 เมตร ไปทางขวา เดินจาก A ไป C ระยะทาง 7 เมตร การกระจัด 7 เมตร ไปทางขวา เดินจาก A ไป C กลับมา B ระยะทาง 9 เมตร การกระจัด 5 เมตร ไปทางขวา ระยะทาง ≥ การกระจัด จาก slide ของ อ.ศุภกัลย
- 9. การกระจัด เดินทางไปทางทิศตะวันออก เปนระยะทาง4 กม. แลวเดินตอไปทาง ทิศเหนือ 3 กม. หาระยะทางและการกระจัดจากจุดเริ่มตนจนถึง จุดสิ้นสุด ระยะทาง = 4 + 3 = 7 กิโลเมตร C = 5 km การกระจัด = 42 + 32 = 5 กิโลเมตร B = 3 km θ θ = tan-1( 3 / 4 ) = 37 องศา A = 4 km การกระจัดมีคา 5 กิโลเมตร ไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ 37 องศา
- 10. อัตราเร็วเฉลี่ย ( averagespeed ) , ความเร็วเฉลี่ย ( average velocity ) อัตราเร็วเฉลี่ย คืออัตราการเปลี่ยนระยะทาง อัตราเร็วเฉลี่ย = ระยะทาง มีหนวยเปน เมตร / วินาที เวลา v = ∆d เปนปริมาณสเกลาร ∆t ความเร็วเฉลี่ย คืออัตราการเปลี่ยนการกระจัด ความเร็วเฉลี่ย = การกระจัด มีหนวยเปน เมตร / วินาที เวลา v = ∆s เปนปริมาณเวกเตอร ∆t
- 11. อัตราเร็วเฉลี่ย สมมุติ เดินทางจากกรุงเทพฯไปเชียงใหม ไดระยะทาง 800 กม. ใชเวลา 10 ชม. อัตราเร็วเฉลี่ย = 800 / 10 = 80 กิโลเมตรตอชั่วโมง ถาจากกรุงเทพฯถึงเชียงใหม มีการกระจัด 700 กิโลเมตร ความเร็วเฉลี่ย = 700 / 10 = 70 กิโลเมตรตอชั่วโมง การกระจัด B A ระยะทาง
- 12. A B C 50 m 30 m 10 วินาที 50 เมตร 10 วินาที 30 เมตร 5 วินาที 30 เมตร เดินทางจาก A ไป B จาก B ไป C และจาก C กลับมา B โดยชวงเวลา A ถึง B = 10 วินาที B ถึง C = 10 วินาที C ถึง B = 5 วินาที 110 อัตราเร็วเฉลี่ยทั้งหมด = 25 = 4.4 m / s 50 ความเร็วเฉลี่ยทั้งหมด = = 2.0 m / s ไปทางขวา 25
- 13. ความเร็วคงที่ (Constant velocity) การเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงที่ หมายถึงการเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็วคงที่และ ไมมีการเปลี่ยนทิศทาง การที่รถวิ่งวนเปนวงกลมดวยอัตราเร็วคงที่จะไมมี ความเร็วคงที่ เนื่องจากความเร็วเปลี่ยนเมื่อทิศการเคลื่อนที่เปลี่ยนไป v ถาความเร็วเทากันตลอดการ เคลื่อนที่ คือ การเคลื่อนที่ดวย v ความเร็วคงที่
- 14. ความเรง (Acceleration) เมื่อวัตถุมีการเปลี่ยนแปลงความเร็วเทียบกับเวลา กลาวไดวา วัตถุมีความเรง v = 0 km/h v = 200 km/h ความเร็วเพิ่มขึ้น v = 200 km/h v = 50 km/h ความเร็วลดลง
- 15. ความเรง เราอาจเปลี่ยนความเร็วของบางสิ่งไดจาก การเปลี่ยนอัตราเร็ว การ เปลี่ยนทิศการเคลื่อนที่ หรือการเปลี่ยนทั้งอัตราเร็วและทิศการเคลื่อนที่ เรา นิยามอัตราการเปลี่ยนแปลงความเร็ววา ความเรง , a การเปลี่ยนความเร็ว ความเรง = ชวงเวลา ∆v หรือ a= ∆t เมือ เครืองหมาย ∆ งการเปลี่ยนแปลง (อานวา เดลตา) ่ ่ หมายถึ
- 16. ความเรงและความเร็ว ความเร็วคงที่ เราสามารถยืนนิ่งๆได งายบนรถเมลที่แลนเร็ว ไปบนทางดวนดวย ความเร็วคงที่ แตเมื่อคนขับรถเหยียบเบรก อยางแรง ทําใหรถมีความเรง เราจะยืนลําบาก
- 17. ความเรง การขับรถจากหยุดนิ่งใหมความเร็ว รถจะมีความเรง นั่นคือมีการเปลี่ยนแปลง ี ความเร็วเทียบกับเวลา สมมุติวาเราเรงเครื่องรถอยางสม่ําเสมอในทุกๆ 1 วินาทีจากความเร็ว 30 km/h ไปมีความเร็ว 35 km/h และ 40 km/h ในวินาที ถัดมา จะเห็นวาความเร็วเปลี่ยนแปลง 5 km/h ในทุกๆวินาที เรากลาวไดวารถ มีความเรง 5 km/h.s หรือ ประมาณ 1.4 m/s.s หรือ 1.4 m/s2 30 km/h 35 km/h 40 km/h 1 วินาที 1 วินาที
- 18. ความเรงเฉลี่ย ความเรงเฉลี่ยในชวงเวลาหนึ่งคืออัตราการเปลี่ยนแปลงความเร็วใน ชวงเวลานั้น v u v v เวลา ณ 0 วินาที เวลา ณ t วินาที ∆v v − u a= = หนวยของความเรงคือ m/s2 ∆t t เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงที่ จะมีคาความเรงเทากับศูนย
- 19. ความเร็วคงที่ ความเรง = 0 ความเร็วเพิ่มขึ้น ความเรงมีทิศเดียวกัน ความเร็วลดลง ความเรงมีทิศตรงขาม
- 20. การเคลื่อนที่ดวยความเรงคงที่ เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ดวยความเรงคงที่ หมายถึงความเรงณ ขณะเวลาใดๆ มี คาเทากับความเรงเฉลี่ย v u v v เวลา ณ 0 วินาที เวลา ณ t วินาที v−u a= a = t เมื่อยายขางสมการ จะไดสมการความเร็ววา v = u + at
- 21. v u v v v เวลา ณ 0 วินาที t/2 เวลา ณ t วินาที x เนื่องจากการเคลื่อนทีนี้มีความเรงคงที่ เมื่อเวลาผานไป t การกระจัด x สามารถหาไดจากคาความเร็ว ่ เฉลี่ยตลอดการเคลื่อนที่ คือ u+v x = vt โดยที่ v = 2 u+v = t แทนคา v = u + at 2 1 2 x = ut + at 2
- 22. สมการการเคลือนที่ดวย ความเรงคงที่ ในแนวตรง ่ s = vt v = u + at 1 2 s = ut + at 2
- 23. สมการการเคลือนที่ดวย ความเรงคงที่ ในแนวตรง ่ 1. วัตถุหยุดนิ่ง (ความเร็วเปนศูนย) 3. เคลื่อนที่ดวยความเรงคงที่ s (m) s (m) 5 t (s) t (s) 2. เคลื่อนที่ดวยความเร็วคงที่ s (m) t (s)
- 24. วัตถุตกอยางอิสระ (Free FallingObjects)
- 25. ความเรงที่เกิดบนพื้นเอียง กาลิเลโอพบวาลูกบอลกลิ้งลงมาจากพื้นเอียงจะ มีอัตราเร็วเพิ่มขึนในทุกวินาที นั่นคือลูกบอล ้ เคลื่อนทีดวยความเรงคงที่ ่ ลูกบอลที่ทําการทดลองกลิ้งลงมาจากพื้นเอียงที่ ทํามุมคาหนึ่ง อาจพบวามีอัตราเร็วที่เพิ่มขึ้น 2 เมตรตอวินาทีในทุกๆวินาที หรือมีความเรงคงที่ เทากับ 2 กาลิเลโอพบอีกวาถาปรับใหพื้นเอียงชันขึ้นจะ เกิดความเรงสูงขึน ้
- 26. ความเรงสูงสุดบนพื้นเอียง ลูกบอลจะมีความเรงสูงที่สุดเมื่อพื้น เอียงถูกปรับจนเปนแนวตั้ง และ ความเรงนี้จะมีคาเทากับวัตถุที่ตกสู พื้น โดยไมตองคํานึงถึงขนาดและ น้ําหนัก กาลิเลโอพบวาเมื่อแรงตาน อากาศมีผลนอยมากจนตัดทิ้งได วัตถุ ทุกชนิดตกสูพื้นโลกดวยความเรงคงที่ ที่เทากัน
- 27. การตกอยางอิสระ สิ่งตางๆ ตกสูพื้นโลกดวยแรงจากแรง โนมถวงของโลก เมื่อวัตถุที่กําลังตกสูพื้น โดยปราศจากการตานทานจากสิ่งตางๆ กลาวคือ ไมมความเสียดทานจากอากาศ ี หรือสิ่งอื่นใด และตกลงดวยอิทธิพลจาก แรงโนมถวงเพียงอยางเดียว เราเรียกวา วัตถุดังกลาวอยูในสภาวะการตกอยาง อิสระ
- 28. ความเรงเนื่องจากการตกอยางอิสระ กาลิเลโอพบจากการทดลองวา เมื่อปลอยวัตถุใหตกใกลผิวโลกวัตถุจะตกอยาง อิสระเนื่องจากแรงโนมถวงโลก ดวยความเรงคงที่ g เมื่อแรงตานอากาศมีผลตอ การตกของวัตถุนอยมาก โดยที่ g มีคาประมาณ 9.8 m/s2 นั่นหมายถึงวา วัตถุที่ตกอยางอิสระจะมีความเร็วในการตก เพิ่มขึ้นประมาณ 10 m/s ในทุกๆวินาที g และเวกเตอร g มีทิศทางพุงเขาศูนยกลางโลก
- 29. 0 วินาที v= 0 m / s x1 = 5 m 1 วินาที v = 10 m / s x 2 = 20 m 2 วินาที x 3 = 45 m v a 3 วินาที 1 2 x = ut + at 2 1 x = 0 ×10 + 10 ×1 2 2 4 วินาที x1 = 5 m
- 30. ตัวอยาง ปลอยกอนหินใหตกอยางอิสระจากตึกที่ความสูง 80 เมตร อยากทราบเวลาที่กอนหินตกถึงพื้น หลังจากปลอยมือ (กําหนดคา g = 10 m/s2) การปลอยกอนหินใหตกอยางอิสระจะหมายถึงวาความเร็ว 80 เมตร เริ่มตน u=0 หรือ สมการการเคลื่อนที่นจงเขียนไดวา ี้ ึ 1 2 2 2s s = 0 + gt t = 2 g 2 2 ⋅ 80 t = 10 t = 4s
- 31. โยนวัตถุขึ้นจากพืน ้ 3s โยนวัตถุขึ้นจากพื้นในแนวดิ่ง ดวยความเร็ว 30 m/s v=0 2s 4s ทันทีที่วัตถุหลุดจากมือ จะยังคงเคลื่อนทีขนไปสักพักและ ่ ึ้ v=10 m/s v=10 m/s ตกกลับลงมา ที่จุดสูงสุดทีวตถุเปลี่ยนแปลงทิศทางจาก ่ั 1s 5s เคลื่อนทีขึ้นเปนตกลงมา อัตราเร็ว ณ ขณะนั้นจะเปนศูนย ่ v=20 m/s v=20 m/s แลวมันจะเริ่มตกกลับลงมาราวกลับวา ถูกปลอยใหตกอยาง 0s 6s อิสระ ณ ตําแหนงสูงสุดนัน้ v=30 m/s v=30 m/s ในชวงทีเ่ คลื่อนทีขน ความเร็วจะคอยๆลดลงจากจุดที่เรา ่ ึ้ โยนจนเปนศูนย หรือมีความเรงนันเอง และมีความเรงเปน ่ ลบ เนื่องจากมีทิศตรงขามกับความเร็ว นั่นคือความเร็ว 7s ลดลง 10 m/s ในทุกๆวินาที หรือมีคาความเรงเปน -10 m/s2 v=40 m/s ซึงเปนความเรงอันเดียวกับตอนทีมันเคลื่อนที่ตกลงมา สิ่งที่ ่ ่ นาสนใจคืออัตราเร็ว ณ ขณะใดๆ ที่ตําแหนงความสูง เดียวกันมีคาเทากัน
- 32. ตัวอยาง โยนลูกเทนนิสขึ้นในแนวตรงดวยความเร็ว 20m/s อยากทราบ ก. ตําแหนงสูงสุดของลูกเทนนิสกอนตกกลับลงมา ข. เวลาทั้งหมดตั้งแตลูกเทนนิสหลุดจากมือจนตกกลับมาที่เดิม
- 33. ตัวอยาง ยืนบนหนาผา ปลอยกอนหินตกลงในแนวดิ่งไดยินเสียงกอนหินกระทบ พื้นดานลางในอีก 5 วินาทีตอมา (สมมติเสียงเดินทางในอากาศเร็วมากๆ และแรงตานอากาศมีผลตอการเคลื่อนที่นอยมาก) อยากทราบความสูง ของหนาผาแหงนี้