เราทราบมาแล้วว่า เมื่อวัตถุเคลื่อนที่จะมีโมเมนตัม เมื่อ
วัตถุเปลี่ยนแปลงความเร็ว ก็จะทาให้โมเมนตัมของวัตถุ
เปลี่ยนแปลงไปด้วย ถ้าวัตถุเคลื่อนที่จากหยุดนิ่ง ถ้าเราออก
แรงกระทามาก วัตถุจะเคลือนที่ด้วยความเร็วมาก แต่ถ้าออก
                          ่
แรงกระทาน้อย วัตถุก็จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วน้อยด้วย
เช่นกัน พิจารณาจากรูปต่อไปนี้
                                           
                u                 
                                            v
         F                         F
                 m                         m

                       ใช้เวลาเท่ากับ t
                           
                 u                 
                                              v
         F                          F
                  m                           m

                        ใช้เวลาเท่ากับ t

                                                         
      ออกแรง F กระทาต่อมวล m ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว   u
                                          
 ทาให้วัตถุ m มีความเร็วเปลี่ยนแปลงไปเป็น v
                                             
พิจารณา โมเมนตัมของวัตถุก่อนถูกแรงกระทา P1 = mu
                                             
        โมเมนตัมของวัตถุหลังถูกแรงกระทา P2 = mv
                          
              u                  
                                          v
      F                           F
               m                          m

                      ใช้เวลาเท่ากับ t
จากกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตัน
                      
                F  ma
                     
                 v u
            จาก a 
                     t
                    
       จะได้ F  m (v  u )
                     t
                        
                   u               
                                             v
           F                        F
                    m                        m

                        ใช้เวลาเท่ากับ t
                
             mv  mu
เพราะฉะนั้น F 
                                             
                               ให้ P  mv  mu
                  t
                              เมื่อ P แทน การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม
จะได้ว่า
        
     P                        
    F    ...( 2)         เมื่อ F คือ แรงลัพธ์ที่กระทาต่อวัตถุ มีค่าเท่ากับอัตรา
       t               การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมของวัตถุขณะนั้น
ตัวอย่าง 1 เครื่องยนต์ของรถที่มีมวล 1.5 ตัน จะทาให้แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า
  เท่าใด เมื่อทาให้รถเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปในแนวตรงจนมีความเร็ว 72 กิโลเมตร
  ต่อชั่วโมง ในเวลา 10 วินาที
              วิธีทา       เราสามารถแรงที่พื้นกระทาต่อล้อได้จาก
                        สมการ (2) ดังนี้         
                                       P
        v = 72 km/h                  F     ...( 2)
                                         t
         v = 20 m/s                      
                                      mv  mu   
                                    F
m = 1.5 T                                  t
                                          
                                         (v  u )
                                    F m
                                            t
ตัวอย่าง 1 เครื่องยนต์ของรถที่มีมวล 1.5 ตัน จะทาให้แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า
  เท่าใด เมื่อทาให้รถเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปในแนวตรงจนมีความเร็ว 72 กิโลเมตร
  ต่อชั่วโมง ในเวลา 10 วินาที                   
                                       (v  u )
      วิธีทา (ต่อ)               F m
                                          t
        v = 72 km/h                          (20  0)
                                 F  1,500 
         v = 20 m/s                              10
                                            20
m = 1.5 T = 1,500 kg             F  1,500 
                                             10
ตัวอย่าง 1 เครื่องยนต์ของรถที่มีมวล 1.5 ตัน จะทาให้แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า
  เท่าใด เมื่อทาให้รถเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปในแนวตรงจนมีความเร็ว 72 กิโลเมตร
  ต่อชั่วโมง ในเวลา 10 วินาที
      วิธีทา (ต่อ)                         20
                                F  1,500 
                                            10
        v = 72 km/h             
                                F  1,500  2
         v = 20 m/s             
                                F  3,000 N
m = 1.5 T = 1,500 kg

             ตอบ แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า 3,000 นิวตัน
+
คาถาม 1
       เครื่องยนต์ของรถทีมีมวล 2.5 ตัน จะทาให้แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมี
                         ่
ค่าเท่าใด เมื่อทาให้รถเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปในแนวตรงจนมีความเร็ว
108 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในเวลา 15 วินาที

            ลองหาคาตอบดูนะครับ                             -
คาตอบ ข้อ 1
       แรงทีพื้นกระทาต่อล้อมีค่า 5,000 นิวตัน
            ่

       ตอบถูกใช่ไหมครับ เก่งมากเลย!



                                      ตอบผิด ลองดูคาเฉลยนะครับ
คาถาม 1 เครื่องยนต์ของรถที่มีมวล 2.5 ตัน จะทาให้แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า
 เท่าใด เมื่อทาให้รถเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปในแนวตรงจนมีความเร็ว 108
 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในเวลา 15 วินาที
             วิธีทา       เราสามารถแรงที่พื้นกระทาต่อล้อได้จาก
                       สมการ (2) ดังนี้         
                                      P
        v = 108 km/h                F     ...( 2)
                                        t
         v = 30 m/s                     
                                     mv  mu   
                                   F
m = 2.5 T = 2,500 kg                      t
                                         
                                        (v  u )
                                   F m
                                           t
คาถาม 1 เครื่องยนต์ของรถที่มีมวล 2.5 ตัน จะทาให้แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า
 เท่าใด เมื่อทาให้รถเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปในแนวตรงจนมีความเร็ว 108
 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในเวลา 15 วินาที           
                                      (v  u )
      วิธีทา (ต่อ)              F m
                                         t
        v = 108 km/h                         (30  0)
                                F  2,500 
         v = 30 m/s                             15
                                            30
m = 2.5 T = 2,500 kg            F  2,500 
                                            15
คาถาม 1 เครื่องยนต์ของรถที่มีมวล 1.5 ตัน จะทาให้แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า
 เท่าใด เมื่อทาให้รถเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปในแนวตรงจนมีความเร็ว 72 กิโลเมตร
 ต่อชั่วโมง ในเวลา 10 วินาที
      วิธีทา (ต่อ)                        30
                               F  2,500 
                                           15
        v = 108 km/h           
                               F  2,500  2
         v = 30 m/s            
                               F  5,000 N
m = 2.5 T = 2,500 kg

             ตอบ แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า 5,000 นิวตัน
หนังสือสารอ้างอิง

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติม
  ฟิสิกส์ เล่ม 2 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6. โรงพิมพ์คุรุสภา : กรุงเทพ, 2554.

แรงและการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม

  • 2.
    เราทราบมาแล้วว่า เมื่อวัตถุเคลื่อนที่จะมีโมเมนตัม เมื่อ วัตถุเปลี่ยนแปลงความเร็วก็จะทาให้โมเมนตัมของวัตถุ เปลี่ยนแปลงไปด้วย ถ้าวัตถุเคลื่อนที่จากหยุดนิ่ง ถ้าเราออก แรงกระทามาก วัตถุจะเคลือนที่ด้วยความเร็วมาก แต่ถ้าออก ่ แรงกระทาน้อย วัตถุก็จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วน้อยด้วย เช่นกัน พิจารณาจากรูปต่อไปนี้    u  v F F m m ใช้เวลาเท่ากับ t
  • 3.
      u  v F F m m ใช้เวลาเท่ากับ t   ออกแรง F กระทาต่อมวล m ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว u  ทาให้วัตถุ m มีความเร็วเปลี่ยนแปลงไปเป็น v   พิจารณา โมเมนตัมของวัตถุก่อนถูกแรงกระทา P1 = mu   โมเมนตัมของวัตถุหลังถูกแรงกระทา P2 = mv
  • 4.
      u  v F F m m ใช้เวลาเท่ากับ t จากกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตัน   F  ma    v u จาก a  t    จะได้ F  m (v  u ) t
  • 5.
      u  v F F m m ใช้เวลาเท่ากับ t   mv  mu เพราะฉะนั้น F    ให้ P  mv  mu t เมื่อ P แทน การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม จะได้ว่า   P  F ...( 2) เมื่อ F คือ แรงลัพธ์ที่กระทาต่อวัตถุ มีค่าเท่ากับอัตรา t การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมของวัตถุขณะนั้น
  • 6.
    ตัวอย่าง 1 เครื่องยนต์ของรถที่มีมวล1.5 ตัน จะทาให้แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า เท่าใด เมื่อทาให้รถเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปในแนวตรงจนมีความเร็ว 72 กิโลเมตร ต่อชั่วโมง ในเวลา 10 วินาที วิธีทา เราสามารถแรงที่พื้นกระทาต่อล้อได้จาก สมการ (2) ดังนี้   P v = 72 km/h F ...( 2) t v = 20 m/s   mv  mu  F m = 1.5 T t    (v  u ) F m t
  • 7.
    ตัวอย่าง 1 เครื่องยนต์ของรถที่มีมวล1.5 ตัน จะทาให้แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า เท่าใด เมื่อทาให้รถเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปในแนวตรงจนมีความเร็ว 72 กิโลเมตร ต่อชั่วโมง ในเวลา 10 วินาที    (v  u ) วิธีทา (ต่อ) F m t v = 72 km/h  (20  0) F  1,500  v = 20 m/s 10  20 m = 1.5 T = 1,500 kg F  1,500  10
  • 8.
    ตัวอย่าง 1 เครื่องยนต์ของรถที่มีมวล1.5 ตัน จะทาให้แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า เท่าใด เมื่อทาให้รถเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปในแนวตรงจนมีความเร็ว 72 กิโลเมตร ต่อชั่วโมง ในเวลา 10 วินาที วิธีทา (ต่อ)  20 F  1,500  10 v = 72 km/h  F  1,500  2 v = 20 m/s  F  3,000 N m = 1.5 T = 1,500 kg ตอบ แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า 3,000 นิวตัน
  • 9.
    + คาถาม 1 เครื่องยนต์ของรถทีมีมวล 2.5 ตัน จะทาให้แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมี ่ ค่าเท่าใด เมื่อทาให้รถเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปในแนวตรงจนมีความเร็ว 108 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในเวลา 15 วินาที ลองหาคาตอบดูนะครับ -
  • 10.
    คาตอบ ข้อ 1 แรงทีพื้นกระทาต่อล้อมีค่า 5,000 นิวตัน ่ ตอบถูกใช่ไหมครับ เก่งมากเลย! ตอบผิด ลองดูคาเฉลยนะครับ
  • 11.
    คาถาม 1 เครื่องยนต์ของรถที่มีมวล2.5 ตัน จะทาให้แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า เท่าใด เมื่อทาให้รถเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปในแนวตรงจนมีความเร็ว 108 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในเวลา 15 วินาที วิธีทา เราสามารถแรงที่พื้นกระทาต่อล้อได้จาก สมการ (2) ดังนี้   P v = 108 km/h F ...( 2) t v = 30 m/s   mv  mu  F m = 2.5 T = 2,500 kg t    (v  u ) F m t
  • 12.
    คาถาม 1 เครื่องยนต์ของรถที่มีมวล2.5 ตัน จะทาให้แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า เท่าใด เมื่อทาให้รถเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปในแนวตรงจนมีความเร็ว 108 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในเวลา 15 วินาที    (v  u ) วิธีทา (ต่อ) F m t v = 108 km/h  (30  0) F  2,500  v = 30 m/s 15  30 m = 2.5 T = 2,500 kg F  2,500  15
  • 13.
    คาถาม 1 เครื่องยนต์ของรถที่มีมวล1.5 ตัน จะทาให้แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า เท่าใด เมื่อทาให้รถเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปในแนวตรงจนมีความเร็ว 72 กิโลเมตร ต่อชั่วโมง ในเวลา 10 วินาที วิธีทา (ต่อ)  30 F  2,500  15 v = 108 km/h  F  2,500  2 v = 30 m/s  F  5,000 N m = 2.5 T = 2,500 kg ตอบ แรงที่พื้นกระทาต่อล้อมีค่า 5,000 นิวตัน
  • 14.