5. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 5
A
D Cก
B ข
2 ปริมาณเวกเตอรและสเกลาร (2.1) ความหมายปริมาณเวกเตอรและสเกลาร
ปริมาณเวกเตอร (Vector quantity) คือ …………….…………
……………………………………….ไดแก แรง น้ําหนัก …...
…………………………………………………………………..
ปริมาณสเกลาร (Scalar quantity) คือ …………………….…
..............................................................ไดแก ความยาว ปริมาตร
.....................................................................................................
แอบรู !!!
สัญลักษณของปริมาณเวกเตอร แทน……………………. ความยาวของลูกศรแทน………………..……..
หัวลูกศรแทน…………………………………………………………………………………………………
โดย เวกเตอร A มีขนาด ………… หนวย ไปทางทิศตะวันออก
v
B
v
เวกเตอร มีขนาด ………… หนวยไปทางทิศเหนือB
v
เวกเตอร มีขนาด ………… หนวย ทํามุม θ กับแนวระดับC
v
(2.2) เวกเตอรที่เทากัน เวกเตอร 2 เวกเตอร ……………………………………………………
3 หนวย 3 หนวย
θ
C
v
A
v
2 หนวย
B
v
2 หนวยA
v
= B
v
3 หนวย
3 หนวย
C
v
D
v
C
v v
6. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 6
(2.3)เวกเตอรตรงขามกัน เวกเตอร 2 เวกเตอร ตรงขามกันเมื่อ…………………….………
(2.4) การบวกลบเวกเตอร
การบวก ลบ ปริมาณเวกเตอร หรือการหาเวกเตอรลัพธ สามารถทําได 2 วิธี คือ
(2.4.1) โดยวิธีการเขียนรูป โดยเวกเตอรลัพธที่ได จะมีขนาดและทิศ ………………………..
……………………………………………………………………. อยาลืม!!!! หางตอหัว
ตัวอยางที่ 3 กําหนดให
1. จงหาเวกเตอรลัพธ จาก + + +A
v
B
v
C
v
D
v
2. จงหาเวกเตอรลัพธ จาก - + -A
v
B
v
C
v
D
v
แนวคิด……………………………………………………………………………………………………..…
……………………………………………………………………………………………………………..…
………………………………………………………………………………………………………………
A
v
2 หนวย
B
v
2 หนวย
A
v
= -B
v
-B
v
2 หนวย
A
v
ตรงขามกับB
v
3 หนวย 3 หนวย
C
v
D
v
C
v
= -D
v
- D
v
3 หนวย
C
v
ตรงขามกับD
v
A
v C
vB
v D
v
A
v B
v
C
v
D
v
R
v
= A
v
+B
v
+C
v
+D
v
7. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 7
θ2F
v
F
v
1F
v
θ
3. จงหาเวกเตอรลัพธ จาก -C+ -B
v v
D
v
A
v
แนวคิด………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
(2.4.2) โดยการคํานวณ
จํานวนเวกเตอรยอย ทํามุม / ทิศทาง วิธีคํานวณ
2 เวกเตอร ( 1 กับ 2)F
v
F
v
0& / ทิศเดียวกัน จับบวกกัน……………………………………..
018& / ทิศตรงกันขาม จับลบกัน……………………………………..
คิดตามหลักพิธากอรัส ……………………….09& / ทิศตั้งฉากกัน
แตกเวกเตอรเฉแนวขนานและแนวตั้งฉากθ / ทิศทํามุม
ล ………………………………………………..
มากกวา 2 เวกเตอร
ทํามุม กับแกนใดๆθ
y
R
Ry
x
1. ตั้งพิกัดฉากที่จุดตัดของเวกเตอรเหลานั้นแลว
แยกเวกเตอรยอยใหอยูในแกน …… และ………
2. ถาเวกเตอรใดเวกเตอรหนึ่งอยูบนแกน x หรือ
y แลว………………………………………….
3. รวมเวกเตอรยอยแตละแกนและแกน y
โดยแกน x ทิศ ไปทางขวาเปน………… ทิศไป
ทางซายเปน……. แกน y ทิศขึ้นเปน…… ทิศลง
เปนลบแลวหาเวกเตอรลัพธ ……………………
R
v
4. ทิศเวกเตอรลัพธ tan =……………………..θ
มุม(องศา) 0 30 45 60 90
Sin
Cos
Tan
Rx
แอบรู !!!!
8. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 8
ตัวอยางที่ 4 จงหาเวกเตอรลัพธ จาก มีขนาด 4 หนวย และ มีขนาด 3 หนวย โดยเวกเตอรทั้ง
สองทํามุมระหวางกันดังนี้ 0 องศา , 60 องศา , 90 องศา และ 180 องศา ตามลําดับ โดยวิธีสรางรูป
และ วิธีคํานวณ
A
v
B
v
มุม(องศา) แนวคิด
โดยการคํานวณ โดยการสรางรูป
0
60
90
180
9. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 9
3 ระยะทาง การกระจัด อัตราเร็ว ความเร็ว อัตราเรง และความเรง
(3.1) ระยะทาง (s) คือ ..............................................เปนปริมาณ....................มีหนวยเปน.....................
(3.2) การกระจัด ( ) คือ .............................................เปนปริมาณ....................มีหนวยเปน.....................s
..........................................................................................................................................................................
ตําแหนง ระยะทาง และการกระจัด ( Position, Distance, and Displacement )
ถานําวัตถุมาวางไวที่ตําแหนง A แลวเคลื่อนวัตถุไปที่ตําแหนง
B และ C ตามลําดับ พิจารณาภาพ 1 ประกอบระยะที่วัตถุเคลื่อนที่
จาก A ไป B และ จาก B ไป C คือ 14 เมตร ระยะนี้เปนขนาดความ
ยาวของเสนทางการเปลี่ยนตําแหนงของวัตถุ โดยทิศทางจะ
เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เราเรียกวา …………………………………..
เปนปริมาณสเกลาร บอกเฉพาะ………………………………………
ระยะระหวาง A และตําแหนง C คือ …….. เมตร ระยะนี้ จะ
มี ขนาดของความยาวของเสนทางการเปลี่ยนตําแหนง ที่มีทิศทางแนนอนจากตําแหนงเริ่มตนถึงตําแหนง
สุดทายของการเคลื่อนที่ของวัตถุ และเราเรียกวา …………………………… เปนปริมาณเวกเตอร จะตอง
บอก………………………………………………………………………………………………………….
จากภาพแยกใหเห็นดังนี้
A
B
C
6 เมตร
8 เมตร
7.2 เมตร
C7.2 เมตร
A
B
A
B
6 เมตร
8 เมตร
C
ระยะทาง ( Distance , S ) การกระจัด ( Displacement , S
v
)
10. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 10
ตัวอยางที่ 6 จากภาพใชตอบคําถามขอ 1 – 5
1. จากภาพ เปนการเดินทางจาก A ไป B แลวเดินทางตอ
จาก B ไป C จะเดินทางไดขนาด ……………..…เมตร
2. จากขอ 1 เมื่อเดินทางไปถึงจุด C , จุด C จะอยูหางจาก
จุด A เปนขนาด ………….... เมตร โดยมีทิศมุงมาที่ C
3. ขนาดความยาวของเสนทางนี้ ในขอ 1 เรียกวา ………………………………………………………...
4. ขนาดความยาวของเสนทางนี้ และมีทิศจากแนนอนจาก A ไป Cในขอ 2 เรียกวา …………………….
5. โดยทั่วไป เมื่อเปรียบเทียบขนาดความยาวของเสนทางที่ไดจากขอ 3 และ ขอ 4 จะมีขนาดแตกตางกัน
อยางไร……………………………… และจะมีขนาดเทากันไดหรือไม............อยางไร……………….
……………………………………………………………………………………………………………….
ตัวอยางที่ 7 จากภาพใชตอบคําถามขอ 1 – 2
1. เคลื่อนที่ตามเสนทาง A , B และ C จะไดระยะทาง
เทากันหรือไม ………… หากไมเทากัน เสนทางใดมี
ระยะทางมากที่สุด…… และเสนทางใดมีระยะทางนอย
ที่สุด……………………………………………………
2. เคลื่อนที่ตามเสนทาง A , B และ C จะไดการกระจัด
เทากันหรือไม ………………… เสนทางใดมีการกระจัดมากที่สุด…………. และเสนทางใดมีการกระจัด
นอยที่สุด……………………………………………………………………………………….
ตัวอยางที่ 8 จากภาพใชตอบคําถามขอ 1 – 6 เปนการเคลื่อนที่ของวัตถุ จาก A ⇒ B⇒ C ⇒D ใน
ลักษณะเปนสวนหนึ่งของรูปสี่เหลี่ยมผืนผา
1. ระยะทาง AB เทากับ …….….เมตร
2. การกระจัด AB เทากับ …….….เมตร
3. ระยะทาง AC เทากับ …….….เมตร
4. การกระจัด AC เทากับ …….….เมตร
5. ระยะทาง AD เทากับ …….….เมตร
6. การกระจัด AD เทากับ …….….เมตร
แนวคิด………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
C
5.5 เมตรB
8 เมตร
A 12 เมตร
C
A
B
C
A B
D
3 เมตร
4 เมตร
4 เมตร
11. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 11
(3.3) อัตราเร็ว (v) คือ ..............................................เปนปริมาณ....................มีหนวยเปน.....................
เวลา
อัตราเร็ว = ระยะทาง สูตร v = หนวย เมตรตอวินาที (m/s)
t
s
(3.4) ความเร็ว ( ) คือ ............................................เปนปริมาณ....................มีหนวยเปน.....................v
ความเร็ว = การกระจัด สูตร = หนวย เมตรตอวินาที (m/s)v
t
s
v
ตัวอยางที่ 9 จากภาพ วัตถุหนึ่งเคลื่อนที่จากตําแหนง A ไปตามเสนทางการเคลื่อนที่ไปยังตําแหนง B
และ C ตามลําดับ พิจารณาจากภาพ ขนาดความยาวของเสนทางการเคลื่อนที่จาก A ไป B เปน 120 เมตร
ใชเวลา 25 วินาที และ จาก B ไป C เปน 80 เมตรใชเวลา 35 วินาที จงหา ความเร็วของวัตถุ จาก ระยะ AB
, ระยะBC
แนวคิด ความเร็วของวัตถุ จาก ระยะ AB , ระยะ BC และระยะ AC
ความเร็วของวัตถุ จาก ระยะ AB ………………………………………………………….
ความเร็วของวัตถุ จาก ระยะ BC …………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
ตัวอยางที่ 10 จากภาพใชตอบคําถามขอ 1 – 6 เปนการเคลื่อนที่ของวัตถุ จาก A ⇒ B⇒ C ⇒ D ใน
ลักษณะเปนสวนหนึ่งของรูปสี่เหลี่ยมผืนผา จงหาอัตราเร็วและความเร็วของการเคลื่อนที่นี้
1. อัตราเร็ว จากระยะ AB เทากับ …..… m/s ในเวลา 8 s
2. คว 8 s
…………………………………………………………………………………………………………….
ามเร็ว จากระยะ AB เทากับ ….… m/s ในเวลา
3. อัตราเร็ว จากระยะ AC เทากับ …..…m/s ในเวลา 5 s
4. ความเร็ว จากระยะ AC เทากับ …..…m/s ในเวลา 5 s
5. อัตราเร็ว จากระยะ AD เทากับ ……m/s ในเวลา 10 s
6. ความเร็ว จากระยะ AD เทากับ ……m/s ในเวลา 10 s
…
……………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………….
C
A B
D
30 เมตร
40 เมตร
40 เมตร
12. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 12
เวลา
เวลา
(3.5) อัตราเรง (a ) คือ...................................................เปนปริมาณ....................มีหนวยเปน.....................
อัตราเรง = อัตราเร็ว สูตร =a
t
v 2
หนวย เมตรตอวินาทีกําลังสอง(m/s )
ความเรง ( คือ....................................................เปนปริมาณ....................มีหนวยเปน.....................(3.6) a
v
)
=
t
v
v
ความเรง = ความเร็ว สูตร a
v
หนวย เมตรตอวินาทีกําลังสอง(m/s2
)
ฟาจะเปนสีไหน สายตาที่มองกวางไกล ยอมบินไดแสนไกล
ไกล”
ตัวอยางที่ 11 ว ุหนึ่งเริ่มเคลื่อนที่ออกจากจุดๆหนึ่งในเวลา 10 วินาที ตอมาวัดความเร็ ได 16
.........................................................................
าก
............................................................................
ย
.........................................................................................................................................
“
และไปไดสูงอยางสงางาม ดั่งใจที่ตองกวางไมแพสายตาที่มองได
ัตถ วของวัตถุ
เมตรตอวินาที อยากทราบวาวัตถุนี้มีความเรงเฉลี่ยเทาใด
แนวคิด ............................................................................
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
ตัวอยางที่ 12 เด็กชายภัทรศักดิ์ ขับรถออกจากไฟแดงดวยความเรง 4 เมตรตอวินาทีกําลังสอง อย
ทราบวาในเวลา 5 วินาทีตอมา รถจะมีความเร็วเทาใด
แนวคิด .........................................................................
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….
ตัวอยางที่ 13 รถยนตคันหนึ่งวิ่งจากเมือง A ไปเมือง B ซึ่งอยูทางเหนือเปนระยะทาง 60 กิโลเมตร โด
ใชเวลา 1 ชั่วโมง จากนั้นวิ่งตอไปยังเมือง C ที่อยูทางทิศตะวันตกเปนระยะทาง 80 กิโลเมตร โดยใช
เวลาอีก 1 ชั่วโมง จงหาความเร็วเฉลี่ยและอัตราเร็วเฉลี่ยของรถยนตในการเดินทางครั้งนี้เมื่อคิดในหนวย
กิโลเมตรตอชั่วโมง
แนวคิด .................
……………………………………………………………………………….……………………………….
……………………………………………………………………………….……………………………….
..........................................................................................................................................................................
17. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 17
4.4 หลักการคํานวณการเคลื่อนที่อยางอิสระในแนวดิ่ง “ใหกําหนดทิศความเร็วตน (u) มรเครื่องหมาย
......................เสมอปริมาณใดมีทิศตรงขาม u มีเครื่องหมาย.................”
___ ___ ___ ______
u +
v +
u +
-
v -
u +
v -
u +
v -
g + g +g -
s + s 0 s + s -
ตัวอยางที่ 24 มะพ ึ่งตกจากยอ ูสูง 5 (m) อยากทราบวา ลูกมะพ อยอยูในอากาศ
นานกี่วินาที
ิด
....
...................................................................................................................................................
ที่ 25 “ ชายคนหนึ่งโยนวัตถุขึ้นตรง ๆ ในแนวดิ่งดวยความเร็ว 20 (m/s) (กําหนดให g = 10 (m/s2
))
........... ..................................................................
.............................................................................................................................................................
ราวลูกหน ดซึ่งอย ราวล
แนวค
......................................................................................................................................................................
.......................
ตัวอยาง
จงหา ก. วัตถุขึ้นไปไดสูงสุดกี่เมตร จากจุดเริ่มตน ข. วัตถุใชเวลานานกี่วินาที จึงจะถึงตําแหนงสูงสุด
ค. เมื่อเวลาผานไปกี่วินาที วัตถุจึงตกถึงตําแหนงที่โยน
แนวคิด
..........................................................................................................................................................................
.. ...........................................................................................
.............
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
18. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 18
ตัวอยางที่ 26 ถุงทรายถุงหนึ่งตกจากบอลลูน ซึ่งลอยอยูสูงจากพื้น 120 (m) ตอมาอีก 4 (s) ถุงทรายจึง
กระทบพื้นดิน อยากทราบวาขณะถุงทรายตกจากบอลลูนนั้น บอลลูนกําลังลอยขึ้นหรือลอยลงดวย
็วเทาใดความเร
แนวคิด
........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..............
l l l l l l
..
................................................................................................................................................
4 5
ระยะทางในวินาทีที่ 5
ในวินาทีที่ n = s ทั้งหมดใน n นาที -s ทั้
............
..........................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………..
4.5 การหาระยะทางในวินาทีใดๆ (ระยะทางในชวงเวลา 1 วินาที)
0 1 2 3
ระยะทางในวินาทีที่ 1
จากรูปจะพบวา s ินาทีที่ 5 = s ทั้งหมดใน 5 ี -s ทั้งหมดใน 4 วินาทีในว วินาท
s วิ ที
2
งหมดใน (n-1) วินา
s ในวินาทีที่ n = [u(n)+
2
a(n) ] – [u (n-1)+
2
a(n+1)2
]1 1
…………
……
ูต
= …………………………………………………
= ………………………………………………………
สรุป 1. ระยะทางทั้งหมดใน t วินาที ใชส ร auts
2
1
+=
2
t
ระยะทางที่เคลื่อนที่ไดในวินาทีที่ n ใชสูตร s = u2
+ 1
a(2n- 1)2.
2
ต ที่ 26 วัตถุหนึ่งเริ่มเคลื่อนที่จากจุดหยุดนิ่ง ดวยควาัวอยาง มเรงคงที่ปรากฏวาในวินาทีที่ 15 วัตถุเคลื่อนที่
ไดระยะทาง 58 (m ) จงหาความเรงของวัตถุ
แนวคิด
...........................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
...............................................................................................................................
19. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 19
5. การเคลื่อนที่แบบตาง ๆ ของวัตถุ
5.1 การเคลื่อนที่แบบโปรเจคไทล uv
vv
vvvv
uv
y
v
vv
y
(1) หลักสําคัญของการเคลื่อนที่แบบโปรเจคไทล
1. การเคลื่อนที่แบบโปรเจคไทล
(Projectile) หมายถึง
xS
u Xθ
………………………………….…
งการเคลื่อนที่ของวัตถุ จะมีความเร็ว 2 แนว พรอมๆ ก โดย
...................................................... ........... ..........................................
………………… … …………………………….
ลงดวยความเรง……………………………………………….
การเคลื่อนที่ของวัตถุจะมีแรงลัพธกระทําคงที่
แนว
1. แ
2. ทุกตําแหนงบนเสนทา
- V ทั้งสองแนว........
ัน
......
- V ในแนวราบคงที่ตลอดเวลา ……
- V ในแนวดิ่งมีขนาดเปลี่ยนแป
3. ทุกตําแหนงบนเสนทาง
เวลาที่ใชในการเคลื่อนที่ แนวดิ่งและ ระดับจะ…………. เพราะ………………………….
(2) หลักการคํานวณ
ตกเวกเตอร ความเร็วตนเขาแนวราบและแนวดิ่ง (u= 22
yx uu + ) เมื่อ ux =
……………… และ uy = ……………….. วัตถุทํามุม θ กับแกน x
1
แนวราบเปน
ะดับ (m/s)
. แนวราบ Sx = การกระจัดในแนวระดับ (m)
(ความเร็วคงที่ดังนั้นความเรงใน Sx = ………………. ux = ความเร็วในแนวร
ศูนย ax = 0) t = เวลาในการเคลื่อนที่ (s)
2. แนวดิ่ง
มือนแนวดิ่งธรรมดา)
y
2. Sy = …….………..
3. Sy =… ....……..…
y
uy = ความเร นแนวดิ่ง (m/s)
(คิดเห
1. v =……….………
..
4. vy
2
=………………
S = การกระจัดในแนวดิ่ง (m)
็วตนใ
vy= ความเร็วปลายในแนวดิ่ง (m/s)
g = ความเรงโนมถวง (m/s2
)
t = เวลาในการเคลื่อนที่ (s)
2.ใหความเร็วตนเปน………..เสมอ ปริมาณใดมีทิศต ……………..
3.เวลาท ในแนวดิ่ง ……… ด
4.ว ื้นทํามุม 45 ิ่ง ………...
าคว
6.เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ในแนวท ุจ ………...........
7.เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ทํามุม ………………….. จะไดร
รงขามกับความเร็วตนเปน……
ี่ใช …. เวลาที่ใชในแนวระ ับ
ัตถุกระทบพ จะไดเวกเตอรยอยแนวด และแนวราบ………………………
5.วัตถุขึ้นสูงสุด แสดงว ามเร็วในแนวดิ่งเปน………….
ํามุมรวมกันได 90 วัตถ ะตกถึงพื้นที่จุด………………
ะยะในแนวราบไกลที่สุด
รูปแสดงปริมาณตางๆ ในการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล
yS
v
v X
20. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 20
(3). การวิเคราะหโจทยการเคลื่อนที่แบบโปรเจกไทล 4 แบบ
1. วัตถุมีความเร็วตนใน
แนวราบ (uy = 0)
2. วัตถุเคลื่อนที่ลงตามพื้น
เอียง (ความเร็วตนเอียงทํามุม
) กับแนวระดับ; uy 0θ ≠
3. ยิงจากพื้นตกถึงพื้น
(ux 0)≠
1. หา t ในอากาศ
Sy = …………………………
……………………….……
t = …………………………
1. หา t ในอากาศ
Sy = ………………………
………………………
1. หา t ในอากาศ
Sy = ………………………
………………………
t = …………………………
2. หาระยะไกล
Sx = ………………………..
2. หาระยะไกล
Sx = ……………………..
Sx =……………………..
2. หาระยะไกล
Sx = ………………………
Sx = ………………………
………………………………
3. หาการกระจัด 3. หาการกระจัด 3. หาระยะสูงสุด
yyy gsuv 222
++22
yx RR += 22
yx RRR +=R
Sy = ………………………
5. หามุมที่วัตถุกระทํา
x
y
v
v
=θtan
5. หามุมที่วัตถุกระทํา
x
y
v
v
=θtan
5. อัตราสวน sy/sx
θtan
4
1
=
x
y
s
s
21. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 21
ตัวอ าง 27. ขวางวัตถุดวยความเร็ว 15 เมตรตอวินาที ทํามุม 60 องศากับแนวระดับ เมื่อไมคิดแรงตานของ
อากาศ จงหา
ก. นานเทาใดกอนหินจึงจะตกถึงพื้น
ข. วัตถุนั้นตกหางจากจุดโยนเทาใด
ค. วัตถุนั้นอยูสูงจากพื้นดินมากที่สุดเทาใด
แนว าเวลาทั้งหมด
……………………………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………………………...
แนวระดับ
……………………………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………………………...
สุด
……………………………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………………………...
ตัวอ ดตึกดวย ุม 30 อง
อาก
ก. วัตถ ยูหางจากฐานตึกเทาใดขณะตกถ พื้น
ข. ความสูงของยอดตึก
ค. ความเร็วของวัตถุขณะกระทบพื้น
ง. ที่เวลา 4 (s) วัตถุนั้นอยูหางจากจุดโยนเทาใด
ิด ก. หาระยะจากจุดที่วัตถุตกอยูหางจากฐานตึก
ย
คิด ก. แสดงวาใหห
ข. หาระยะใน
ค. หาระยะสูง
ยาง 28. ขวางวัตถุจากยอ
าศนาน 6 (s) จงหา
ความเร็ว 20 (m/s) ทําม ศ ัตถุนั้นลอยอยูในากับแนวระดับ ถาว
30°
ุอ ึง
แนวค
จากสมการ S = u t
S = ………………………….
…………..
……………..
……… เมตร
X x
จะได SX = u cosθ t
30°
uX
X
SX = ………………
SX = ……………
ตอบ จุดที่วัตถุตกอยูหางจากฐานตึกเทา
uy
u
SX
22. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 22
ข. หาความสูงของตึก
S = u t +y y
2
1
gt2
Sy = u sin30°t -
1
2
gt2
็วใน
u cos30° = ………………. m /s โดยจะเทากับ
นแนวระดับจึงไมเปลี่
แรงดึงดูดของโลก เพราะฉะนั้นจ ค ามเรงเนื่องจาก
รงดึงด ขณะกระทบพื้นได
t
vy = …………………
Sy = …………………………………………..
คา – …….. ที่ไดแสดงใหเห็นวา วัตถุตกถึงพื้นต่ํากวาระดับที่ขวางอยู ……………….. เมตร
………… เมตรตอบ ตึกสูง ……
ค. ความเร็วของวัตถุขณะกระทบพื้น
uy
u
ความเร็วของวัตถุ ณ ตําแหนงใดๆ จะมี 30°
uองคประกอบของความเร็วอยู 2 แนว คือ ความเร็วในแนว X
ระดับ และความเร็วในแนวดิ่ง
ความเร็วของวัตถุขณะกระทบ พื้น จะตองหา
ความเร
uX
็วในแนวระดับขณะกระทบพื้น และความเร SX
แนวดิ่งขณะกระทบพื้น vvy
ความเร็วในแนวระดับขณะกระทบพื้น คือ uX =
ความเร็วในแนวระดับขณะที่ขวางออกมา
เพราะในแนวระดับ จะไมมีแรงใดๆมากระทํา ความเร็วใ
ในแนวดิ่งจะมีแรงกระทําเพียงแรงเดียวคือ ึงเกิด ว
แ ูดของโลก เราสามารถหาความเร็ว
จากสมการ v = u + gty y
vy = u sinθ - g
vy = u sin30° - gt
vy = ………………….. m/s
s แสดงใหทราบวา ความเร็วในแนวดิ่งมีขนาด ………….. m/s มี
ทิศตรงขามกับความเร็วตนในแนวดิ่งขณะที่ขวางออกมา เพราะฉะนั้น ขนาดของ vy = ……… m/s
พื้
คา -…………….. m/
2
y
2
x vu +ดังนั้นความเร็วขณะกระทบ น v =
v = ………………………………… m/s
ตอบ ความเร็วของวัตถุขณะกระทบพื้นเทากับ ………………. เมตรตอวินาที
23. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 23
โยนเทาใดง. ที่เวลา 4 วินาที วัตถุนั้นอยูหางจากจุด
จาก Sy = uy t +
2
1
gt2
Sy =
1
u sin30°t -
2
S
gt2
y
คา – …………… ที่ไดแสดงใหเห็นวา วัตถุตกถึงพื้นต่ํากวาระดับที่ขวาง อยู ………….. เมตร
y = …………………………………
S = …-…………….. m
จากสมการ SX = uxt
จะได SX = u cosθ t
SX = …………………………………………………m
ดังนั้นที่เวลา 4 วินาที วัตถุนั้นอยูหางจากจุดโยน คือการกระจัด S
S = 2
y
2
x SS +
S = ………………………. m
ับ ……………. เมตรตอบ ที่เวลา 4 วินาที วัตถุนั้นอยูหางจากจุดโยนเทาก
5.2 การเคลื่อนที่แบบวงกลม
(1) การเคลื่อนที่แบบวงกลม (Circular motion) หมายถึง …………………………………………….
(แรงสูศูนยกลางตั้งฉากกับความเร็ว Fc ⊥ v) โดยจะมีความเรงที่มีทิศเขาหาศูนยกลางตลอดเวลาซึ่ง
เรียกวา “ความเรงสูศูนยกลาง” (a )c
(2) คาบและความถี่ของการเคลื่ ี่แบบ ด ac
V
อนท วงกลม วยอัตราเร็วคงที่
คาบ (Period ; T) คือ ……………………………………………………………………. Fc
f
T
1
= โดย T คือคาบของการเคลื่อนที่
… ………………………………… …………ความถี่ (Freguency ; f) คือ …………… …………
1
…
T
f = โดย f คือ ความถี่ของการเคลื่อนที่
30°
SX
uX
uy
u
S
Sy
24. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 24
(3) อัต ถึง ……………………………………………………..
มีห ดียน s) โดยมุม 1 เรเดียน มีคาเทากับ มุมที่จุดศูนยกลางของวงกลม
เสนโคงที่รองรับมุม
กับ
ราเร็วเชิงมุม (Angular speed) (W) หมาย
นวยเปนเรเ ตอวินาที (rad /
ซึ่งมีสวนโคงรองรับยาวกับรัศมี (มุมในหนวยเรเดียน = อัตราสวนระหวางสวน
รัศมีของวงกลม)
θ
r
=θ
a
เมื่อ a คือ ความยาวของสวนโค
v
งที่รองรับมุม
r คือ รัศมีของสวนโคงθ
R
t
θ
ω = θ คือ มุมที่จุดศูนยกลาง
(4) อัตราเรงเชิงมุม (α ) หมายถึง ……………………………………………………………………….
t
ω
α = เมื่อ α คือ อัตราเรงเชิงมุม
.
(4) สรุปสูตรหลักที่ใชในการคํานวณการเคลื่อนที่แบบวงกลม
FC= ………………
aC= …………………….
V = ……………………
.
ω
r
a
=π
FC คือ แรงสูศูนยกลาง (N) f คือ ความถี่ (HZ)
m คือ มวล (kg) t คือ คาบ (วินาทีตอรอบ)
v คือ ความเร็ว (m/s) ω คือ อัตราเร็วเชิงมุม
r คือ รัศมี (m) θ คือ มุมที่จุดศูนยกลาง
aC คือ ความเรงสูศูนยกลาง (m/s2
)
a คือ ความยาวสวนโคงที่รองรับมุม (m)
r คือ รัศมีของสวนโคง (m)
v
R
25. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 25
(6) การวิเคราะห การเคลื่อน แบบวง
ลักษณะการเคลื่อนที่ วิเคราะห สูตร
ที่ กลม มี 8 แบบโจทย
โจทยจากภาพ
1. วัตถุผูกเชือกแกวง
เปนวงกลมบนโตะผิว T
θ
θ
เกลี้ยง
2. ดาวเทียมโคจรรอบ
โลก
mg
3. วัตถุผูกเชือกเชือก
แกวงรูปกรวย
(เครื่องบินเปนวงกลม
แนวราบ)
θ
T
Tsinθ θ Tcosθ
R mg
4. วัตถุผูกเชือกแกวง
ในระนาบดิ่ง 3
4 C
mgcos
mg mg
……………
………………………….
ที่ตําแหนง C …………………………………
ที่ตําแหนง D ………………………………….
(แรงลัพธสุดทายทําหนาที่เปนแรงสูศูนยกลาง)
A
T1 mg T
T
B T2
ที่ตําแหนง A ……………………
ที่ตําแหนง B ………
5. รถเลี้ยวโคงบน
นนโคง(วางวัตถุบน
ตะหมุน)
ถ
โ
v
“ในต ก็จะมีความสงาเอง”ัวถามีภูมิความรู
26. www.วิทยาศาสตรออนไลน. com เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ครูพิมพณรดา จินดาธรานันท 26
ณะการเคลื่อนที่ สูลักษ วิเคราะหโจทยจากภาพ
R N R
ตร
θ
θ
6. มอเตอรไซคเลี้ยว
โคงหรือรถยนตเลี้ยว
ตัว
Rcos
โคงบนถนนราบถาม
หามุมที่รถเอียง
7. มุมที่ยกพ
θ
i
f
Rs nθ
g
แนวดิ่ง ..............................................................
แนวราบ ……………………………………….
………………………………………………
m
…
ื้นถนนข
ยไมใช
f
ึ้น
จากแนวระดับเพื่อให
รถเลี้ยวโคงโด
N
d d
θ
d2
-x2
8. มอเตอรไซคไตถัง
..........................................................................
แนวดิ่ง ………………………………………...
แนวราบ ……………………………………….
..
ัวอยางที่ 29. โลกหมุนรอบตัวเองครบ 1 รอบ ใชเวลา 24 ชั่วโมง และรัศมีของโลกเทากับ 6.37 x 106
ตร จงคํานวณหา
ก. อัตราเร็วเชิงม
ข. อัตราเร็วเชิงเสน และขนาดของความเรงสูศูนยกลางของวัตถุที่อยูบนเสนศูนยสูตรของโลก
นวคิด
ก. หาอัตราเร็วเชิงมุมของวัตถุบนผิวโลก
ต
เม
ุมของวัตถุบนผิวโลก
แ
…………………………………………………………………………………………….
………… ……………………………… ………..
ข. หาอัตราเร็วเชิงเสนของวัตถุที่อยูบนเสนศูนยสูตรของโลก
……………………………………………………………………………………………..
หาขนาดของความเรงสูศูนยกลางของวัตถุที่อยูบนเสนศูนยสูตรของโลก
……………………………………………………………………………………………..
………… ………………………… ……