Physics Online Ihttp://www.pec9.com บทที่ 3 มวล แรง และ กฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน
73
71. มวล m วางบนพื้นเอียงซึ่งทํามุม 30o กับ
แนวระดับ ถาวัดไดวามวลนั้นไถลลงพื้น
เอียงดวยความเรง 8
1 g สัมประสิทธิ์ความ
เสียดทานจลนระหวางมวลนั้นกับพื้นจะเปน
เทาไร (0.4)
วิธีทํา
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
ตอนที่ 7 กฏแรงดึงดูดระหวางมวล
เมื่อมวล 2 กอนอยูหางกันขนาดหนึ่ง มวลทั้งสองจะมีแรงดึงดูดกันเสมอ
เราสามารถหาแรงดึงดดระหวางมวล 2 กอนใดๆ ไดเสมอ จาก
เมื่อ FG คือ แรงดึงดูดระหวางมวล (นิวตัน)
m1 , m2 คือ ขนาดของมวลกอนที่ 1 และ กอนที่ 2 ตามลําดับ (กิโลกรัม)
R คือ ระยะหางระหวางใจกลางมวลทั้งสอง (เมตร)
G คือ คานิจความโนมถวงสากล คือ 6.672 x 10–11 N⌡m2/kg2
72. ดาว A มีมวล 6 x 1020 กิโลกรัม มียานอวกาศมวล 5 x 102 กิโลกรัม โคจรอยูรอบเปน
วงกลมรัศมี 5x107 กิโลเมตร ดาว A จะมีแรงดึงดูดยานอวกาศนี้เทาใด ( 8.01x10–9 N)
วิธีทํา
300
a = 8
1 g
23.
Physics Online Ihttp://www.pec9.com บทที่ 3 มวล แรง และ กฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน
74
เราสามารถหาความเรงเนื่องจากแรงโนมถวงไดจาก
g = 2R
Gm
เมื่อ g คือ ความเรงเนื่องจากแรงดึงดูด ณ จุดใด ๆ (m/s2)
G คือ คานิจความโนมถวงสากลคือ 6.672 x 10–11N⌡m2/kg2
m คือ มวลดวงดาวนั้น ๆ (kg)
R คือ ระยะจากใจกลางดวงดาวถึงจุดที่จะหาคา g
73. จงหาคาความเรงเนื่องจากแรงโนมถวงของโลก ณ.จุดที่หางจากใจกลางโลก 10000 กิโล-
เมตร กําหนดมวลโลก = 6 x 1024 กิโลกรัม (4 เมตร/วินาที2)
วิธีทํา
74. ดาวเทียมดวงหนึ่งถูกสงขึ้นไปโคจรหางจากผิวโลกเปน 2 เทาของรัศมีโลก ดาวเทียมดวง
นี้ จะมีคาความเรงเนื่องจากสนามความโนมถวงเปนเทาใด ( กําหนด ความเรงที่ผิวโลก = g )
1. 9
1 g 2. 4
1 g 3. 3
1g 4. 2
1 g (ขอ 1)
วิธีทํา
75(En 30) ดาวเคราะหดวงหนึ่งมีมวลมากกวาโลก 2 เทา แตมีรัศมีเปนครึ่งหนึ่งของโลก จงหาคา
ความเรงเนื่องจากความโนมถวงที่ผิวของดาวเคราะหดวงนั้น ( กําหนด ความเรงที่ผิวโลก = g )
ก. 4
1 g ข. 2 g ค. 4 g ง. 8g (ขอ ง)
วิธีทํา
24.
Physics Online Ihttp://www.pec9.com บทที่ 3 มวล แรง และ กฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน
75
76(En 27) ถามวลของดวงจันทรเปน 1/80 เทาของโลก และรัศมีเปน 1/4 เทาของรัศมี
โลกใหมวลโลกเปน M และรัศมีโลกเปน R G เปนคานิจความโนมถวงสากล วัตถุที่ตก
อยางอิสระบนดวงจันทรจะมีความเรงเทาใด (g คือ ความเรงที่ผิวโลก)
ก. 1
4 g ข. 1
5 g ค. 1
6 g ง. 1
20 g (ขอ ข)
วิธีทํา
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
ตอนที่ 8 จุดศูนยกลางมวล และ จุดศูนยถวง
จุดศูนยกลางมวล (C.M.) คือ ตําแหนงซึ่งเปนที่รวมของ มวล ของวัตถุทั้งกอน
จุดศูนยถวง (C.G.) คือ ตําแหนงซึ่งเปนที่รวมของ น้ําหนักวัตถุทั้งกอน
สูตรหาจุดศูนยกลางมวล
C.M. = ( X , Y )
เมื่อ X =
¦
¦
M
MX
และ Y =
¦
¦
M
MY
สูตรหาจุดศูนยถวง
C.G. = ( X , Y )
เมื่อ X =
¦
¦
W
WX
และ Y =
¦
¦
W
WY
25.
Physics Online Ihttp://www.pec9.com บทที่ 3 มวล แรง และ กฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน
76
77. แผนพลาสติกบางเบารูปสี่เหลี่ยมจตุรัส มีความ
ยาวดานละ 20 เซนติเมตร มีมวล 1 , 2 , 3
และ 4 กิโลกรัม ติดอยูที่มุมทั้งสี่ดาน จงหา
จุดศูนยกลางมวลของระบบนี้ ( 14 , 10)
วิธีทํา
78. วัตถุมวล 10 กิโลกรัม รูปสี่เหลี่ยมจตุรัส มี
ความยาวดานละ 20 เซนติเมตร มีมวล1 , 2 ,
3 และ 4 กิโลกรัม ติดอยูที่มุมทั้งสี่ดาน
จงหาจุดศูนยกลางมวลของระบบนี้ ( 12 , 10)
วิธีทํา
79. จงหาจุดศูนยถวง (C.G.) ของวัตถุรูปตัว L ใน
รูปตอไปนี้ ( 2.6 , 5.8 )
วิธีทํา
Y
X
1 kg
3 kg2 kg
4 kg
1 cm 6 cm
8 cm
1 cm
2 cm
1 kg
3 kg2 kg
4 kg
10 kg
Y
X
26.
Physics Online Ihttp://www.pec9.com บทที่ 3 มวล แรง และ กฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน
77
80. คาน AB สม่ําเสมอยาว 3 เมตร หนัก 20
นิวตัน ที่ปลาย A และ B ติดน้ําหนักไว 30
นิวตัน และ 40 นิวตัน ตามลําดับ จุดศูนย
ถวงจะอยูหางจากปลาย A เทาใด (1.67 m)
วิธีทํา
81. แทงเหล็กรูปรางดังรูป จะมีจุดศูนยถวงอยู
สูงจากพื้นเทาใด ( 4.6 m )
วิธีทํา
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
30 N 20 N 40 N
2 m
4 m
2 m
3 m
5 m
1 m
Physics Online Ihttp://www.pec9.com บทที่ 3 มวล แรง และ กฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน
86
เฉลยแบบฝกหัด ฟสิกส บทที่ 3 กฎการเคลื่อนที่ (บางขอ)
8. ตอบขอ ก
วิธีทํา ขณะวัตถุตกอยางเสรี จะมีความเรง (a) = g = 10 m/s2
จาก F = ma
F = 5(10)
F = 50 นิวตัน
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
15. ตอบ ขอ ข.
วิธีทํา จาก F = m a
30 cos 60o = m (3)
30 Γ 2
1 Η = 3 m
m = 5 kg
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
36. ตอบ 8 คน
วิธีทํา สมมุติวาในลิฟทมีคนทั้งหมด n คน
ดังนั้นมวลคนทั้งหมดเทากับ 65n กิโลกรัม
เมื่อรวมกับมวลลิฟทจะเทากับ 65n + 180 กิโลกรัม
น้ําหนักคนรวมกับลิฟทจึงเทากับ (65n + 180) g นิวตัน
จาก F = m a
9000 – (65n +180) g = (65n + 180) 2
n = 8.8 คน
แสดงวาลิฟทนี้บรรทุกคนไดสูงสุด 8 คน เกินนี้ไมไดเพราะน้ําหนักจะเกินเชือกจะขาด
( หามปด 8.8 คน ขึ้นเปน 9 คนเด็ดขาด เพราะน้ําหนักจะเกินเชือกจะขาดดังกลาว )
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
54. ตอบขอ ข.
วิธีทํา จาก F = ma
5 – R = 0.5 (6)
R = 2 นิวตัน
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
(65n + 180) g
T = 9000 N
a = 2 m/s2
0.5 kg
m g = 5 นิวตัน
R
a = 6 m/s2