Physics Online II           http://www.pec9.com            บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
               ฟ สิ ก ส บทที่ 6 โมเมนตั ม และการชน
   ตอนที่ 1 การดล และ แรงดล
   โมเมนตัม คือ ผลคูณระหวางมวลกับความเร็วของมวลนั้น
           P = m v
    เมือ m คือ มวล (kg) v คือ ความเรวของมวลนน (m/s)
       ่                             ็         ้ั            P คือ โมเมนตม (kgm/s)
                                                                         ั
1. นักรักบี้ A มีมวล 70 กิโลกรัม วงดวยความเรว 8 เมตร/วินาที นักรักบี้ B มีมวล 60
                                  ่ิ       ็
   กิโลกรัม ตองวงดวยความเรวเทาไรจงจะมโมเมนตมเทากบนกรกบ้ี A
                 ่ิ         ็  ึ ี           ั  ั ั ั
      1. 8.3 เมตร/วินาที                       2. 9 เมตร/วินาที
      3. 9.3 เมตร/วินาที                       4. 10 เมตร/วินาที               (ขอ 3)
                                                                                 
วธทา
 ิี ํ




   พิจารณา χP = P2 – P1
           χP = mv – mu
   เมือ χP = โมเมนตัมที่เปลี่ยน
      ่
            = การดล (kgm/s)
          v = ความเร็วปลาย (m/s)
          u = ความเรวตน (m/s)
                     ็ 
              F = χP
                   χt
              F = mv - mu
                     χt
   เมือ
      ่       F = แรงดล        χt = เวลา (s)
2. ใชฆอนมวล 0.5 กิโลกรัม ตอกตะปู ในขณะที่ฆอนใกลกระทบตะปูนั้นมีขนาดความเร็ว
       
    8 เมตร/วินาที และหลังจากกระทบหัวตะปูแลวฆอนสะทอนกลับดวยความเร็วเทาเดิม ถา
    ชวงเวลาที่ฆอนกระทบหัวตะปูเปน 1 มิลลิวินาที จงหาคาการดลและแรงดลที่หัวตะปู
    กระทําตอฆอน (–8 kg⌡m/s , –8000 นิวตัน )
                           ⌡
                                         30
Physics Online II            http://www.pec9.com              บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
วธทา
 ิี ํ




3(En 44/1) ลูกบอลมีมวล 0.5 กิโลกรัม เขาชนผนงในแนวตงฉากดวยอตราเรว 10 เมตร/
                                              ั         ้ั    ั      ็
   วินาที และสะทอนกลับในแนวตั้งฉากกับฝาผนังดวยอัตราเร็วเดิม ถาชวงเวลาที่ลูกบอล
   กระทบผนังเทากับ 5 x 10–3 วินาที จงคานวณแรงเฉลยผนงทาตอลกบอล
                                        ํ          ่ี ั ํ  ู                 (ขอ 1)
                                                                                
      1. 2 x 103 N        2. 2.5 x 103 N    3. 4 x 103 N          4. 5 x 103 N
วธทา
 ิี ํ




4(En 42/1) กระสุนปนมวล 20 กรัม เคลือนทีดวยความเร็ว 500 เมตรตอวนาที เขาไปใน
                                          ่ ่                      ิ
   กระสอบทรายใชเวลา 1.0 มิลลิวินาที กระสุนจึงหยุด ถาแรงตานทานของทรายที่กระทํา
   ตอกระสุนมีคาคงตัวแรงตานทานนี้มีคาเทาใด หนวยเปนกิโลนิวตัน   (10 กโลนวตน)
                                                                          ิ ิ ั
วธทา
 ิี ํ



5(En 41/2) ลูกฟุตบอลมวล 0.5 กิโลกรัม เคลือนทีดวยความเร็ว 20 เมตรตอวนาที ถาผูรักษา
                                          ่ ่                          ิ
   ประตูใชมือรับลูกบอลใหหยุดนิ่ง ภายในเวลา 0.04 วินาที แรงเฉลี่ยที่มือกระทําตอลูกบอล
   มีขนาดเทาใด                                                                   (ขอ 2)
                                                                                    
      1. 100 N             2. 250 N              3. 500 N               4. 750 N
วธทา
 ิี ํ


                                          31
Physics Online II             http://www.pec9.com               บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
6. รถคันหนึงเริมเบรกขณะมีความเร็ว 20 m/s ถารถวิ่งบนถนนระดับราบที่มี ส.ป.ส. ของความ
             ่ ่
   เสยดทาน → = 0.50 รถตองใชเ วลาเบรกนานเทาไรจงหยด ใช g = 10 m/s2
      ี                                      ึ ุ
        1. 2 วินาที    2. 3 วินาที       3. 4 วินาที      4. 5 วินาที          (ขอ 3)
วธทา
 ิี ํ




7. กลองใบหนึ่งอยูบนรถ ซึ่งกําลังเคลื่อนที่ในแนวระดับดวยความเร็ว 30 เมตร/วนที รถจะ
                                                                            ิ
   ตองเบรกจนหยดนงในเวลานอยทสดเทาไร กลองจึงจะไมไถลไปบนรถ ถาสัมประสิทธิ์
                ุ ่ิ            ่ี ุ 
   ความเสียดทานระหวางกลองกับรถเปน 0.5                                         (6 วินาที)
วธทา
 ิี ํ




8. ปลอยลูกบอลมวล 0.4 กิโลกรัม จากที่สูง 5 เมตร ตกลงในแนวดิ่ง กระทบพื้นนาน 0.02
   วินาที ปรากฎวาลูกบอลกระดอนขึ้นสูง 3.2 เมตร จงหา
      ก. การดลของลูกบอล           ข. แรงดลทกระทาตอลกบอล
                                              ่ี  ํ  ู            (7.2 N.S , 360 N)
วธทา
 ิี ํ




                                            32
Physics Online II              http://www.pec9.com              บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
   ควรทราบเพมเตม พื้นที่ใตกราฟ F&t = การดล
            ่ิ ิ
9(En 42/2) ถาแรงกระทํากับวัตถุหนึ่ง (ดังรูป)
   ในชวงเวลาที่มีแรงกระทํานั้นจะทําใหวัตถุ
   เปลี่ยนโมเมนตัมไปเทาใด (ขอ 4)
                                
      1. 4.0 kg.m/s               2. 6.0 kg.m/s
      3. 9.0 kg/m.s               4. 12.0 kg.m/s
วธทา
 ิี ํ

10. ลูกบอลเคลื่อนที่ในแนวระดับ ชายคนหนึ่งใชไมตี
   ลูกบอลนี้สวนออกมาในทิศตรงกันขาม แรงที่กระทํา
   ตอลูกบอลกับเวลาที่ลูกบอลกระทบไมตี เขียนแทน
   ไดดวยกราฟนี้
       ก. การดลมีคาเทาใด       (1 N.S)
       ข. ถาลูกบอลมีมวล 25 กรัม และเคลื่อนที่เขา
          ดวยความเรวตน 25 m/s ลูกบอลจะมีความเร็วเทาใดหลังจากถูกไมตี
                    ็                                                          (–15 m/s)
วธทา
 ิี ํ




11(En 36) นักกีฬาเตะลูกบอลมวล 200 กรม อัดกําแพงแลวลูกบอลสะทอนสวนออกมาดวย
                                           ั
   อัตราเร็ว 5 m/s ซึ่งเทากับอัตราเร็วเดิม ถาแรงที่กําแพงกระทําตอลูกบอลเปน 40 นวตน
                                                                                   ิ ั
   ลูกบอลกระทบกําแพงอยูนานเทาใด
      1. 0.025 s           2. 0.05 s           3. 0.25 s         4. 0.5 s          (ขอ 2)
วธทา
 ิี ํ



                                             33
Physics Online II             http://www.pec9.com               บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
12. จากรูปลูกเทนนิสมวล m ตกกระทบพื้น แลวกระดอนขึนโดยมีขนาดของความเร็วคงที่
                                                 ้
   ขอใดคือโมเมนตัมของลูกเทนนิสทีเปลียนไป
                                 ่ ่
      1. mu 2               2. 2 mu
      3. mu                 4. 1 mu
                                2                                      (ขอ 1)
            2
วธทา
 ิี ํ




13. จากขอทีผานมา ถาเวลาที่ชนพื้นคือ 0.2 วินาที แรงดลมีคาเทาใด
            ่                                                                  ( mu 2 )
                                                                                   0.2
วธทา
 ิี ํ

                     ⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦



   ตอนที่ 2 กฏทรงโมเมนตม (1)
                       ั
 กฏทรงโมเมนตม กลาววา หากแรงลัพธที่กระทําตอวัตถุมีคาเปนศูนย แลวจะไดวา
             ั
          ผลรวมของโมเมนตัมกอน = ผลรวมโมเมนตัมตอนหลัง
                       θPกอน = θPหลัง
14. วัตถุ 2 กอน มวล 2 กิโลกรัม และ 4 กิโลกรัม ตามลําดับ ถากอนแรกเคลื่อนที่ไปทาง
   ทิศตะวันออกดวยความเร็ว 5 เมตร/วินาที พุงเขาชนกอนที่ 2 ซึ่งอยูนิ่งใหเคลื่อนที่ไปทาง
                                           
   ทิศตะวันออกดวยความเร็ว 2 เมตร/วินาที แลวกอนแรกจะเหลือความเร็วเทาใด (1 m/s )
วธทา
 ิี ํ




                                            34
Physics Online II            http://www.pec9.com              บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
15. นักสเกต 2 คน มวล 50 กิโลกรัม และ 60 กิโลกรัม ตามลําดับ กําลังเลนสเกตบนลาน
   น้าแข็ง ถาคนแรกเคลือนทีไปทางทิศตะวันออก ดวยความเร็ว 5 เมตร/วินาที พุงเขาชน
      ํ                   ่ ่
   คนที่ 2 ซึงยืนอยูนงใหเคลือนทีไปทางทิศตะวันออกดวยความเร็ว 3 เมตร/วินาที แลวคน
             ่       ่ิ     ่ ่
   แรกจะเคลือนทีดวยความเร็วเทาใด
               ่ ่                                                         (1.4 m/s)
วธทา
 ิี ํ




16. มวล m เคลือนทีดวยความเร็ว 16 m/s เขาชนกับมวล 3m ทีหยุดนิง หลังชนพบวามวล m
               ่ ่                                    ่     ่
   กระเด็นกลับดวยความเร็ว 5 m/s ความเร็วหลังชนของมวล 3m มีขนาดกี่ m/s (7 m/s)
วธทา
 ิี ํ




17. วัตถุมวล 2 x 104 กิโลกรัม เคลือนทีไปตามรางดวยความเร็ว 2 m/s วิงเขาชนวัตถุอก
                                  ่ ่                                 ่            ี
   กอนมวล 3 x 104 กิโลกรัม ซึ่งอยูนิ่งๆ หลังชนแลววัตถุทั้งสองวิ่งไปพรอมกัน จงหา
   ความเร็วของวัตถุทงสองกอนหลังชน
                     ้ั                                                       ( 0.8 m/s)
วธทา
 ิี ํ




                                           35
Physics Online II            http://www.pec9.com               บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
18. รถสินคามวล 104 กิโลกรัม เคลือนทีไปตามรางดวยความเร็ว 2 เมตร/วินาที วิงเขาชน
                                   ่ ่                                    ่
   รถสินคาอีกคันหนึงมวล 2 x 104 กิโลกรัม และจอดอยูนง หลังชนแลวรถทั้งสองวิ่งไป
                    ่                               ่ิ
   พรอมกัน จงหาความเร็วของรถทังสองคันหลังชน
                                 ้                                      (0.67 m/s)
วธทา
 ิี ํ




19(มช 37) วัตถุมวล 10 กิโลกรัม เคลือนไปทางขวาตามพืนโตะซึงไรความเสียดทานดวยอัตรา
                                    ่                ้      ่
   เร็ว 50 เมตร/วินาที วัตถุนี้ชนในแนวตรงกับวัตถุอีกชิ้นหนึ่งซึ่งกําลังเคลื่อนที่มาทางซาย
   ดวยอัตราเร็ว 30 เมตร/วินาที ถาหลังจากการชน วัตถุทั้งสองติดไปดวยกันและเคลื่อนที่
   ไปทางขวาดวยอัตราเร็ว 20 เมตร/วินาที วัตถุกอนที่สองมีมวลเทากับ                (ขอ 3)
       1. 12 กิโลกรัม       2. 8 กิโลกรัม      3. 6 กิโลกรัม             4. 4 กิโลกรัม
วธทา
 ิี ํ




20(มช 37) จากขอทีผานมา จงหาพลังงานจลนที่สูญเสียไป
                  ่                                                            (12000 จล)
                                                                                        ู
วธทา
 ิี ํ




                                           36
Physics Online II             http://www.pec9.com            บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
21. ยิงลูกปนมวล 0.002 กิโลกรัม ออกไปดวยความเร็ว 1000 เมตร/วินาที ถาตัวปนมีมวล 2
   กิโลกรัม อยากทราบวาปนจะถอยหลังดวยความเร็วเทาใด                        ( 1 m/s )
วธทา
 ิี ํ




22. วัตถุสองกอนมวล 2 และ 4 กิโลกรัม วางอยูนงๆ โดยมี
                                             ่ิ
   สปริงอัดอยูระหวางกลาง เมือปลอยใหเกิดการเคลือนที่
                              ่                     ่
                                                                             4 kg
   มวล 2 กิโลกรัม จะเคลือนทีออกไปดวยความเร็ว 10
                          ่ ่                                2 kg
   เมตร/วินาที จงหาวามวล 4 กิโลกรัมจะเคลือนทีออกไป
                                           ่ ่
   ดวยความเร็วเทาใด                            (5 m/s )
วธทา
 ิี ํ




23(En 41/2) วัตถุ A มีมวล 8 กิโลกรัม เคลื่อนที่ไปทางแกน +x ดวยความเร็ว 10 เมตรตอ
   วินาที ไดชนกับวัตถุ B มวล 10 กิโลกรัม ซึ่งกําลังเคลื่อนที่ไปทางแกน +Y ดวย
   ความเร็ว 6 เมตรตอวินาที ภายหลังการชนวัตถุทั้งสองเคลื่อนที่ติดกันไป จงหาความเร็ว
   ลัพธภายหลังการชนดังกลาว                                                    (ขอ 3)
      1. 3.3 m/s             2. 4.0 m/s          3. 5.6 m/s           4 . 8.0 m/s
วธทา
 ิี ํ




                                           37
Physics Online II            http://www.pec9.com               บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
24. วัตถุ A มวล 40 กิโลกรัม ลืนไถลมาจากทิศตะวันออกดวยอัตราเร็ว 10 เมตรตอวินาที
                                 ่
   และวัตถุ B มวล 60 กิโลกรัม ลืนไถลมาจากทิศเหนือดวยอัตราเร็ว 5 เมตรตอวินาที
                                     ่
   มาชนกันแลวเคลื่อนที่ติดไปดวยกัน อัตราเร็วของวัตถุทงสองหลังเกิดการชนกันเปนเทาไร
                                                       ้ั
   (กําหนดใหพื้นไมมีความฝด)                                             (5 m/s)
วธทา
 ิี ํ




25. ลูกปนมวล 5 กรัม ถูกยิงดวยความเร็ว 1000 เมตร/วินาที เขาไปฝงในแทงไมมวล 5
   กิโลกรัม ทีวางอยูบนโตะ ถาคาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหวางแทงไมกับโตะโดย
                  ่    
   เฉลี่ยมีคาเทากับ 0. 25 แทงไมจะไถลไปไดไกลเทาไร                             ( 1. )
       1. 0.20 เมตร            2. 0.25 เมตร        3. 0.50 เมตร      4 . 1.25 เมตร
 วธทา
  ิี ํ




                                           38
Physics Online II           http://www.pec9.com             บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
26(En 29) ลูกเหล็กทรงกลมมวล 1 กิโลกรัม กลิ้งเขาชนแทงไมหนัก 4 กิโลกรัม ที่วางอยูบน
   พืนดวยความเร็ว 20 เมตรตอวินาที ถาสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานระหวางผิวของแทงไม
      ้
   กับพื้นเทากับ 0.2 หลังจากชนแลวลูกเหล็กหยุดนิ่งกับที่ แทงไมจะไถลไปไดไกลเทาไร
        ก. 1.25 เมตร     ข. 6.25 เมตร      ค. 50.26 เมตร       ง . 250 เมตร (ขอ ข)
วธทา
 ิี ํ




27(En 41/2) รถยนตคนหนึงมวล 2000 กิโลกรัม แลนดวยความเร็ว 10 เมตรตอวินาที แลวชน
                   ั ่
   กับรถยนตอกคันหนึง มวล 3000 กิโลกรัม ซึงจอดอยูนง ภายหลังการชนรถทั้งสองติดกัน
             ี      ่                     ่       ่ิ
   และไถลไปไดไกล 5 เมตร แลวหยุด จงหาขนาดของแรงเสียดทานทีพนถนนกระทําตอรถ
                                                                ่ ้ื
   ทังสองในหนวยนิวตัน
      ้                                                               (8000 นิวตัน)
วธทา
 ิี ํ




28(En 34) ชางไมใชฆอนมวล 200 กรัม ตีตะปูมวล 2 กรัม ในแนวราบ โดยความเร็วของฆอน
                     
   กอนกระทบตะปูเปน 10 เมตร/วินาที และฆอนไมกระดอนจากหัวตะปู ถาเนือไมมแรงตาน
                                                                     ้    ี
   ทานเฉลี่ย 1000 นิวตัน ตะปูเจาะลึกในเนือไมกเ่ี ซนติเมตร
                                         ้
      1. 0.1            2. 0.2             3. 1.0          4. 2.0           (ขอ 3)
วธทา
 ิี ํ


                                         39
Physics Online II           http://www.pec9.com             บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
29(En 32) ลูกปนมวล 4 กรัม มีความเร็ว 1000 เมตรตอวินาที ยิงทะลุแผนไมหนัก 800 กรัม
   ทีหอยแขวนไวดวยเชือกยาว หลังจากทะลุแผนไมลูกปนมีความเร็ว 400 เมตรตอวินาที
      ่           
   จงหาวาแทงไมจะแกวงขึ้นไปสูงจากจุดหยุดนิ่งเทาใด                          (ขอ 3)
          1. 0.15 m            2. 0.20 m              3. 0.45 m            4 . 0.60 m
วธทา
 ิี ํ




30(มช 41) กระสุนปนมวล 4 กรัม ถูกยิงในแนวระดับดวยอัตราเร็ว 500 เมตร/วินาที วิงเขา
                                                                               ่
   ชนแทงไมมวล 2 กิโลกรัม ซึ่งแขวนไวดวยเชือกเบายาว 1 เมตร ลูกกระสุนเคลื่อนที่
   เขาไปในเนือไมและทะลุออกดวยอัตราเร็ว 100 เมตร/วินาที
               ้                                             จงหาวาแทงไมจะแกวง
   ขึนไปไดสงกีเ่ ซนติเมตรเหนือระดับเดิม
      ้      ู                                                      ( 3.2 เซนติเมตร)
วธทา
 ิี ํ




                                         40
Physics Online II           http://www.pec9.com            บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
โจทยสาหรับคําถาม 2 ขอถดไป
      ํ                 ั
   ปนใหญและรถมีมวล 10000 กิโลกรัม ติดสปริงกัน
การสะทอนถอยหลังดังรูป เมือยิงปนใหญปรากฎวา
                               ่
กระสุนวิงออกไปดวยความเร็ว 1000 เมตร/วินาที
        ่
31. จงหาความเร็วของรถทันทีเมือยิงปนใหญ ถากระสุนมีมวล 10 กก.
                             ่
      1. 1 เมตร/วินาที                   2. 2.5 เมตร/วินาที
      3. 5 เมตร/วินาที                   4. 10 เมตร/วินาที                     (ขอ 1)
วธทา
 ิี ํ




32. ถาตัวรถและปนใหญเคลื่อนที่ถอยหลังไปเพียง 0.2 เมตร จงหาคานิจของสปริงในหนวย
   นิวตัน/วินาที
       1. 25        2. 4.0 x 103           3. 2.5 x 105        4. 4 x 106    (ขอ 3)
วธทา
 ิี ํ




                    ⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦



  ตอนที่ 3 การชน
   การชนกนของวตถุ โดยทัวไปจะมี 2 แบบ คือ
          ั           ั    ่
      1) การชนกนแบบยดหยน เปนการชนซึ่งพลังงานจลนจะมีคาคงเดิม
                    ั   ื ุ
            นันคือ ƒEkกอนชน = ƒEkหลังชน
              ่
      2) การชนกนแบบไมยดหยน เปนการชนซึ่งพลังงานจลน จะมีคาไมคงเดิม
                  ั       ื ุ
            นันคือ ƒEkกอนชน  ƒEkหลังชน
                ่
                                         41
Physics Online II            http://www.pec9.com              บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
33(มช 30) ในการชนกันของวัตถุแบบยืดหยุน ขอใดถูกตอง
         1. พลังงานจลนมคาคงตัวแตโมเมนตัมไมคงตัว
                          ี
         2. โมเมนตัมมีคาคงตัวแตพลังงานจลนมคาไมคงตัว
                                             ี
         3. ทั้งโมเมนตัมและพลังงานจลนมีคาไมคงตัว
         4. ทั้งโมเมนตัมและพลังงานจลนมีคาคงตัว                                 (ขอ 4)
วธทา
 ิี ํ

34. ในการชนกันของวัตถุแบบไมยืดหยุน ขอใดถูกตอง
        1. พลังงานจลนมคาคงตัวแตโมเมนตัมไมคงตัว
                         ี
        2. โมเมนตัมมีคาคงตัวแตพลังงานจลนมคาไมคงตัว
                                            ี
        3. ทั้งโมเมนตัมและพลังงานจลนมีคาไมคงตัว
        4. ทั้งโมเมนตัมและพลังงานจลนมีคาคงตัว                                  (ขอ 2)
วธทา
 ิี ํ


   สมการที่ใชคํานวณเกี่ยวกับการชนแบบยืดหยุน        u1 ∴ v 1 = u 2 ∴ v 2

35(มช 28) มวลขนาด 4 กิโลกรัม และ 3 กิโลกรัม เคลื่อนที่เขาหากันบนพื้นไมที่ไมมีความ
   เสียดทานดวยความเร็ว 12 เมตรตอวินาที และ 5 เมตรตอวินาที ตามลําดับ หลังจากชน
   กันมวล 4 กิโลกรัม ยังคงเคลือนทีในทิศเดิมดวยความเร็ว 6 เมตรตอวินาที และมวล
                                  ่ ่
   3 กิโลกรัม เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับมวล 4 กิโลกรัม ดวยความเร็ว 3 เมตรตอวินาที
   การชนนีเ้ ปนการชนแบบยืดหยุนหรือไมยดหยุน
                                       ื                                       (ขอ ข)
       ก. ยืดหยุน                             ข. ไมยืดหยุน
       ค. ไมทราบ ขอมูลไมเพียงพอ             ง. เปนทั้งยืดหยุนและไมยืดหยุน
วธทา
 ิี ํ




                                          42
Physics Online II            http://www.pec9.com              บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
36. วัตถุมวล 10 กิโลกรัม วิงดวยความเร็ว 5 เมตร/วินาที ชนกับมวล 2 กิโลกรัม ซึ่งวิ่ง
                           ่
   สวนมาดวยความเร็ว 10 เมตร/วินาที มีผลใหมวล 10 กิโลกรัม ลดความเร็วเหลือ
   1 เมตร/ วินาที จงหาวามวล 2 กิโลกรัม มีความเร็วอยางไร และการชนเปนการชน
   แบบไหน                                               (10 m/s เปนการชนแบบไมยืดหยุน)
วธทา
 ิี ํ




37. มวล 1 kg เคลือนทีไปทางขวาดวยความเร็ว 4 m/s เขาชนมวล 2 kg เคลื่อนที่ไปทาง
                  ่ ่
   เดียวกันดวยความเร็ว 2 m/s ถาการชนเปนแบบยืดหยุนโดยสมบูรณ จงหาความเร็วหลังชน
                                                   
   ของมวลทั้งสอง                                      ( v1 = 4 m/s , v2 = 10 m/s )
                                                             3             3
วธทา
 ิี ํ




                    ⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦



                                          43
Physics Online II              http://www.pec9.com                บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
                    แบบฝ ก หั ด ฟ สิ ก ส บทที่ 6 โมเมนตั ม
   โมเมนตัม , การดล และ แรงดล
1. การดลที่กระทําบนวัตถุหนึ่งจะมีคาเทากับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณใดตอไปนี้
      1. ความเร็ว       2. โมเมนตัม          3. พลังงานจลน      4. แรง               (ขอ 2)
2. นักบอลแตะลูกบอลมวล 0.5 กิโลกรัม ทําใหลกบอลเคลือนทีดวยอัตราเร็ว 20 เมตรตอ
                                            ู      ่ ่
   วินาที เขาชนฝาผนังในแนวตังฉาก แลวสะทอนกลับออกมาในแนวเดิมดวยอัตราเร็ว 20
                               ้
   เมตรตอวินาทีเทากัน ถาลูกบอลกระทบฝาผนังนาน 0.05 วินาที จงหา
      ก. การดลของลูกบอล                                                (20 kg . m/s)
      ข. แรงเฉลียทีฝาผนังกระทําตอลูกบอล
                 ่ ่                                                        (400 N)
3. (En 43/1) ใชฆอนมวล 400 กรม ตอกตะปในขณะทฆอนเรมกระทบหวตะปู ฆอนมขนาด
                                 ั        ู        ่ี  ่ิ          ั        ี
    ความ เร็ว 10 เมตร/วินาที หลังจากกระทบหัวตะปูแลว ฆอนสะทอนกลับดวยขนาดความเร็ว
    เทาเดิม ถาชวงเวลาที่กระทบตะปูเปน 0.5 มิลลิวินาที จงหาแรงเฉลี่ยที่ฆอนกระทําตอตะปู
        1. 1.6x104 N         2. 3.2x104 N     3. 6.4x104 N       4. 8x104 N            (ขอ 1)
4(มช 37) ใชไมตีลูกบอล 0.16 kg ซึงมีกาลังเคลือนทีตามแนวราบดวยอัตราเร็ว 30 m/s
                                    ่ ํ       ่ ่
   ไมสัมผัสอยูกับลูกบอลเปนเวลานาน 10–2 วินาที หลังจากนั้นลูกบอลเคลื่อนที่ออกไป
   ดวยอัตราเร็ว 35 m/s ในทิศตรงกันขามกับทิศทางเริมตน จงคํานวณแรงเฉลี่ยซึ่งไม
                                                    ่
   กระทําตอลูกบอลระหวางสัมผัสกัน (ใหตอบในหนวยกิโลนิวตัน)              (1.040 kN)
5. วัตถุมวล m เคลือนทีดวยความเร็ว v เขาชนกําแพงในแนวตังฉาก แลวสะทอนกลับออกมา
                  ่ ่                                 ้
   ในแนวเดิมดวยความเร็วเปน 1 ของความเร็วเดิมโมเมนตัมของวัตถุนเ้ี ปลียนไปเทาไร
                              3                                       ่
       1. 1 mv          2. 2 mv              3
                                         3. 4 mv         4. 4 mv                (ขอ 4)
          3                 3                                3
6. ตองแทงลุกสนุกเกอรมวล 100 กรัม ทําใหลูกสนุกมีความเร็ว 8 เมตรตอวินาที ถาชวง
                  
   เวลาที่ไมคิวกระทบลูกสนุกเกอรเปน 0.01 วินาที จงหาแรงเฉลี่ยที่ไมคิวกระทําตอลูกสนุก
                                                                                    (80 N)
7(En 33) กอนหินมวล 2 กิโลกรัม เคลือนทีดวยความเร็ว 6 เมตร/วินาที จะตองใชแรงขนาด
                                      ่ ่
   กีนวตัน จึงจะสามารถหยุดกอนหินกอนนี้ไดในชวงเวลา 5x10–3 วินาที
     ่ ิ
         1. 1200         2. 2400            3. 3600            4. 4500              (ขอ 2)
                                              44
Physics Online II              http://www.pec9.com            บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
8. ชายคนหนึ่งมวล 60 กิโลกรัม ขับรถดวยความเร็ว 60 กิโลเมตร/ชัวโมง ถาเขาเบรครถให
                                                             ่
   หยุดภายในเวลา 10 วินาที จงหาแรงเฉลียทีกระทําตอชายผูน้ี
                                       ่ ่                                 (–100 N)
9(มช 34) นักบินอวกาศไดทาการทดลองเชือมยานอวกาศกับจรวดเขาดวยกัน เมือยานอวกาศ
                         ํ             ่                             ่
   เชือมตอกับจรวดแลว นักบินบนยานอวกาศไดยงเครืองขับดันไอพน ซึงมีแรงดัน 1,800 N
      ่                                         ิ ่             ่
   เพือปรับทิศทางอยูนาน 5.0 วินาที ถายานอวกาศมีมวล 3350 kg และจรวดมีมวล 6650 kg
        ่           
   อัตราเร็วจะเปลียนไปในชวงเวลาดังกลาวกี่ m/s
                  ่                                                      (0.9 m/s)
10. กลองใบหนึงอยูบนรถ ซึงกําลังเคลือนทีในแนวระดับดวยความเร็ว 30 เมตร/วินที รถจะ
              ่         ่            ่ ่
   ตองเบรกจนหยุดนิงในเวลานอยทีสดเทาไร กลองจึงจะไมไถลไปบนรถ ถาสัมประสิทธิ์
                   ่              ่ ุ
   ความเสียดทานระหวางกลองกับรถเปน 0.5                                       (6 S)
11. รถคันหนึงเริมเบรกขณะมีความเร็ว 20 m/s ถารถวิ่งบนถนนระดับราบที่มี ส.ป.ส. ของ
             ่ ่
     ความเสียดทาน → = 0.50 รถตองใชเวลาเบรกนานเทาไรจึงหยุด ใช g = 10 m/s2
      1. 2 วินาที      2. 3 วินาที        3. 4 วินาที       4. 5 วินาที        (ขอ 3)
12. ปาลูกบอล 0.2 กิโลกรัม ทํามุม 30o กับกําแพงดวยความเร็ว 10 เมตรตอวินาที โดยไมมี
   การสูญเสียพลังงาน จงหาโมเมนตัมที่เปลี่ยนไปของลูกบอลในการชนกําแพง            (2 kg.m/s)
13. ขวางลูกบอลมวล 100 กรัม ลงบนพืนดวยอัตราเร็ว 20 เมตร/วินาที และทํามุม 30o กับพื้น
                                        ้
   ราบ ถาลูกบอลสะทอนดวยอัตราเร็วเทาเดิม และเวลาชวงกระทบเทากับ 0.02 วินาที จงหา
       ก. โมเมนตัมของลูกบอลที่เปลี่ยนไป                                     ( 2 kg.m/s )
       ข. แรงเฉลี่ยที่พื้นกระทําตอลูกบอล                                       ( 100 N)
14(En 39) จากกราฟแสดงความสัมพันธระหวางแรง
   กับเวลาของวัตถุที่กระทบกัน ถาพื้นที่ใตกราฟเทา
   กับ 2.5 kg m/s แรงทีกระทําตอวัตถุมคาเทาใด
                        ่                ี
      1. 2.5 N             2. 5 N
      3. 10 N              4. 20 N           (ขอ 2)




                                             45
Physics Online II            http://www.pec9.com                      บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
15. มีแรงกระทําตอวัตถุหนึงดังรูป ในชวงเวลาที่มี
                          ่                                        F(N)
   แรงกระทํานัน จะทําใหโมเมนตัมของวัตถุเปลียน
              ้                              ่            30
   ไปเทาใด                             (30 N.s)          20
                                                          10
                                                                     1 2 3           4       t (s)

16. วัตถุอนหนึงถูกแรงกระทํา มีความสัมพันธ
          ั ่
                                                     F(N)
   กับเวลาดังกราฟ จงหาการดลและแรงดล
                              (15 N.s , 75 N)
                                                    150
                                                    100
                                                     50
                                                                                               t (s)
                                                               0.1        0.2 0.3    0.4

17. ลูกบอลมวล 100 กรัม เคลือนทีดวยความเร็ว
                             ่ ่
                                                   F(N)
   20 เมตร/วินาที ในแนวระดับ ชายคนหนึ่งใชไม 500
   ตีลูกบอลนีสวนออกมาในทิศตรงขาม แรงทีกระ
             ้                           ่
   ทําตอลูกบอลกระทบไมตีแทนไดดวยกราฟนี้     250
   อยากทราบวาลูกบอลจะมีความเร็วเทาใดภายหลัง                                              t (ms)
                                                      10                      20     30
   กระทบไมตี                         (30 m/s)


18. จากกราฟแสดงแรงเนืองจากคอนมวล 1 กิโล
                       ่
                                                F (104 N)
   กรัม กระทบกับหัวตะปู ดวยความเร็วขณะกระ 2.0
   ทบ 8 เมตร/วินาที คอนจะกระดอนกลับดวย 1.5
   ความเร็วเทาไร                  (32 m/s) 1.0
                                            0.5
                                                                                        t (ms)
                                                               1      2       3     4 5 6


                                           46
Physics Online II              http://www.pec9.com                บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
   กฎทรงโมเมนตัม
19. รถทดลอง A มวล 5 กิโลกรัม เคลื่อนที่บนพื้นเกลี้ยงไปทางขวาดวยความเร็ว 10 เมตร/
    วินาที เขาชนรถทดลอง B ซึ่งอยูนิ่ง หลังชนรถทดลอง A สะทอนกลับดวยความเร็ว
    2 เมตร/วินาที สวนรถทดลอง B วิงออกไปดวยความเร็ว 6 เมตร/วินาที จงหาวารถ
                                      ่
    ทดลอง B มีมวลกี่กิโลกรัม
       1. 5             2. 10               3. 15          4. 20              (ขอ 2)
20. รถทดลองมวล 3 m วิงดวยความเร็ว 20 เมตร/วินาที เขาชนรถทดลอง 6 m ซึ่งวิ่งไปใน
                        ่
    ทิศทางเดียวกับมวล 3 m ดวยความเร็ว 5 เมตร/วินาที หลังชนรถทดลองมวล 3 m มี
    ความเร็ว 2 เมตร/วินาที ในทิศตรงขามเดิม อยากทราบวารถทดลองมวล 6 m จะมีความ
    เร็วกีเ่ มตร/วินาที
       1. 4             2. 8                3. 12          4. 16             (ขอ 4)
21. มวล 2 กิโลกรัม เคลือนทีดวยความเร็ว 5 เมตร/วินาที เขาชนมวล 12 กิโลกรัม ซึ่งอยูนิ่ง
                       ่ ่
    หลังชนปรากฎวามวล 2 กิโลกรัม สะทอนดวยอัตราเร็วเทากับอัตราเร็วของมวล 12 กิโลกรัม
   จงหาอัตราเร็วของมวลทังสองกอนหลังชนกันมีคากีเ่ มตร/วินาที
                         ้                    
      1. 1              2. 2              3. 3               4. 4                (ขอ 1)
22. รถ A มีมวล 1000 กิโลกรัม จอดอยูนงถูกรถ B มวล 1200 กิโลกรัม วิงเขาชนแลวรถทัง
                                      ่ิ                             ่                 ้
   สองติดกันไปมีความเร็ว 4 เมตร/วินาที จงหาวากอนชนรถ B มีความเร็วกีเ่ มตร/ วินาที
      1. 2              2. 4              3. 6               4. 8                 (ขอ 3)
23. วัตถุทรงกลมกอนหนึ่งมีมวล m วิงมาดวยความเร็ว v1 มาชนกับวัตถุทรงกลมอีกกอน
                                     ่
    หนึ่งซึ่งมีมวล m เทากัน มีความเร็ว v2 ซึ่งวัตถุทั้งสองเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกัน
    เมือชนกันแลววัตถุทงสองติดกันไปจะมีความเร็วเทาไร
       ่                ้ั
       1. 1 (v1 – v2 )
           2                                2. 1 (v1 + v2 )
                                                  2
       3. 2 (v2 – v1 )                      4. 2(v1 – v2 )                            (ขอ 2)
24. วีณาและโชติเปนนักสเกตมีมวล 60 และ 40 กิโลกรัม ตามลําดับ วิ่งสวนทางกันบนพื้น
    ที่ลื่นมากหลบกันไมหันชนแบบประสานงาติดกันไป ถาวีณาและโชติกําลังวิ่งมาดวยความ
     เร็ว 10 และ 5 เมตร/วินาที ตามลําดับ จงหาความเร็วหลังชนของนักสเกตทังสอง
                                                                         ้
       1. 0              2. 2 m/s         3. 4 m/s         4. 6 m/s            (ขอ 3)
                                             47
Physics Online II             http://www.pec9.com               บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
25. จากขอที่ผานมาจงหาพลังงานที่เสียไปในการชนกันครั้งนี้
      1. 400 จูล        2. 800 จูล         3. 1700 จูล           4. 2700 จูล          (ขอ 4)
26. วัตถุมวล 10 กิโลกรัม เคลือนทีดวยความเร็ว 6 เมตร/วินาที เขาชนวัตถุอกกอนหนึงมวล
                               ่ ่                                    ี       ่
   20 กิโลกรัม ซึงอยูนงวัตถุกอนแรกกระเด็นกลับดวยความเร็ว 2 เมตร/วินาที จงหาพลังงาน
                 ่  ่ิ      
   จลนของระบบเปลี่ยนไปเทาไร
       1. 0              2. 90 จูล        3. 180 จูล         4. 360 จูล          (ขอ 1)
27. วัตถุ A มวล 60 กิโลกรัม เคลือนเขาชนวัตถุ B มวล 40 กิโลกรัม ซึ่งวิ่งไปทางเดียว
                                 ่
     กันดวยความเร็ว 6 เมตร/วินาที และ 1 เมตร/วินาที ตามลําดับ เมือชนกันแลว วัตถุ
                                                                  ่
     ทั้งสองติดกันไป จงหาพลังงานที่สูญเสียไปในการชนกันครั้งนี้
       1. –300 จูล       2. 500 จูล        3. 700 จูล        4. 900 จูล          (ขอ 1)
28(En 29) ลูกปนมวล 3 กรัม มีความเร็ว 700 เมตรตอวินาที วิ่งทะลุผานแทงไมมวล 600
   กรัม เกิดการดลทําใหแทงไมมความเร็ว 2 เมตรตอวินาที จงหาความเร็วลูกปนหลังทะลุ
                               ี
      ก. 200 เมตร/วินาที                   ข. 300 เมตร/วินาที
      ค. 400 เมตร/วินาที                   ง. 500 เมตร/วินาที                  (ขอ ข)
29. ลูกปนมวล 5 กรัม มีความเร็ว 1,000 เมตร/วินาที วิ่งทะลุผานแผนไมมวล 1 กิโลกรัม
   ทําใหแผนไมมความเร็ว 4 เมตร/วินาที จงหาความเร็วของลูกปนหลังทะลุแผนไม
                  ี
       1. 100 m/s        2. 200 m/s        3. 300 m/s         4. 400 m/s        (ขอ 2)
30. ลูกปนลูกหนึ่งมวล 200 กรัม มีความเร็ว 2 กิโลเมตร/วินาที พุงเขาชนตรงกลางวัตถุ
    มวล 2 กิโลกรัม ซึ่งอยูนิ่งบนพื้นระดับราบลื่น ถาลูกปนทะลุวัตถุไปดวยความเร็ว 1
    กิโลเมตร/วินาที จงหาความเร็วของวัตถุ ขณะลูกปนหลุดจากวัตถุพอดี
       1. 25 m/s        2. 50 m/s           3. 100 m/s            4. 200 m/s         (ขอ 3)
31. ลูกปนมวล 10 กรัม ถูกยิงออกจากปากกระบอกปนดวยความเร็ว 1500 เมตร/วินาที
   ตามกฏทรงโมเมนตัม ปนจะเคลื่อนที่ตรงขามกับลูกปนถามวา เราตองออกแรงเฉลียเทาไร
                                                                           ่
   จึงจะบังคับใหปนหยุดในเวลา 0.1 วินาที
       1. 100 นิวตัน     2. 150 นิวตัน    3. 200 นิวตัน   4. 250 นิวตัน      (ขอ 2 )


                                            48
Physics Online II            http://www.pec9.com              บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
32(En 41/2) วัตถุ A มีมวล 8 กิโลกรัม เคลื่อนที่ไปทางแกน +x ดวยความเร็ว 10 เมตรตอ
   วินาที ไดชนกับวัตถุ B มวล 10 กิโลกรัม ซึ่งกําลังเคลื่อนที่ไปทางแกน +Y ดวย
   ความเร็ว 6 เมตรตอวินาที ภายหลังการชนวัตถุทั้งสองเคลื่อนที่ติดกันไป จงหาความเร็ว
   ลัพธภายหลังการชนดังกลาว
      1. 3.3 m/s         2. 4.0 m/s        3. 5.6 m/s       4 . 8.0 m/s      (ขอ 3)
33. วัตถุ A มวล 40 กิโลกรัม ลืนไถลมาจากทิศตะวันออกดวยอัตราเร็ว 10 เมตรตอวินาที
                                 ่
   และวัตถุ B มวล 60 กิโลกรัม ลืนไถลมาจากทิศเหนือดวยอัตราเร็ว 5 เมตรตอวินาที
                                     ่
   มาชนกันแลวเคลื่อนที่ติดไปดวยกัน อัตราเร็วของวัตถุทงสองหลังเกิดการชนกันเปนเทาไร
                                                       ้ั
   (กําหนดใหพื้นไมมีความฝด)                                                (5 m/s)
34(En 34) ชางไมใชฆอนมวล 200 กรัม ตีตะปูมวล 2 กรัม ในแนวราบ โดยความเร็วของฆอน
                     
   กอนกระทบตะปูเปน 10 เมตร/วินาที และฆอนไมกระดอนจากหัวตะปู ถาเนือไมมแรงตาน
                                                                     ้    ี
   ทานเฉลี่ย 1000 นิวตัน ตะปูเจาะลึกในเนือไมกเ่ี ซนติเมตร
                                         ้
      1. 0.1            2. 0.2             3. 1.0          4. 2.0           (ขอ 3)
35. ขวางลูกบอลมวล 100 กรัม เขาชนเปาไมมวล 500 กรัม ที่แขวนไวดวยเชือกที่ยาวมาก
    ทําใหเปาไมแกวงขึ้นไปสูงสูด 20 ซม. ถาการชนเปาไมไมมีการสูญเสียพลังงานจลน
    จงหาความเร็วของลูกบอลกอนชนเปาเปนกีเ่ มตร/วินาที
      1. 2                 2. 4              3. 6               4. 8              (ขอ 3)
36. จากขอทีผานมา ลูกบอลมีความเร็วกีเ่ มตร/วินาที หลังชนเปา
            ่
      1. 2             2. 4                3. 6              4. 8                (ข อ 2)


   โจทยสาหรับคําถาม 2 ขอถัดไป
          ํ
   ปนใหญและรถมีมวล 10,000 กิโลกรัม ติดสปริงกัน
   การสะทอนถอยหลังดังรูป เมือยิงปนใหญปรากฎ
                                ่
   วากระสุนวิงออกไปดวยความเร็ว 1000 เมตร/วินาที
              ่
37. จงหาความเร็วของรถทันทีเมือยิงปนใหญ ถากระสุนมีมวล 10 กก.
                             ่
      1. 1 m/s        2. 2.5 m/s         3. 5 m/s          4. 10 m/s             (ขอ 1)

                                           49
Physics Online II             http://www.pec9.com                  บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
38. ถาตัวรถและปนใหญเคลื่อนที่ถอยหลังไปเพียง 0.2 เมตร จงหาคานิจของสปริงในหนวย
   นิวตัน/วินาที
       1. 25            2. 4.0x103         3. 2.5x105       4. 4x106         (ขอ 3)
39. ยิงลูกปนมวล 40 กรัม ดวยความเร็วเขาชนและฝงใน
   กลองมวล 1.96 กิโลกรัม ที่วางบนพื้นระดับราบลื่น           40 g v        1.96
   และติดอยูที่ปลายหนึ่งของสปริง ซึ่งมีคาคงที่ 800 N/m                    kg
   ทําใหสปริงหดเขาไปมากที่สุด 10 เซนติเมตร จงหา v
       1. 100 m/s         2. 200 m/s         3. 300 m/s            4. 400 m/s            (ขอ 1)
40. แขวนกลองมวล 5 กิโลกรัม เขากับสปริงที่มีคาคงที่ ( k =1000 N/m)
   แลวยิ งลูกป นมวล 10 กรั ม ด วยความเร็ ว (v = 1000 m/s) ให ฝ ง
   ในกล องจะทํา ให สปริง หดสั้ น จากความยาวปกติกี่ เ มตร                        5 kg
      1. 0.05         2. 0.09         3. 0.016        4. 0.24 (ขอ 2)
                                                                                     v
   การชนกันของวัตถุ
41. มวลขนาด 4 กิโลกรัม และ 2 กิโลกรัม เคลื่อนที่เขาหากันบนพื้นไมที่ไมมีความเสียด
   ทานดวยความเร็ว 20 เมตรตอวินาที และ 10 เมตรตอวินาที ตามลําดับ หลังจากชน กัน
   มวล 4 กิโลกรัม ยังคงเคลือนทีในทิศเดิมดวยความเร็ว 6 เมตรตอวินาที และมวล 2
                             ่ ่
   กิโลกรัม เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับมวล 4 กิโลกรัม ดวยความเร็ว 18 เมตรตอวินาที
   การชนนีเ้ ปนการชนแบบยืดหยุนหรือไมยดหยุน
                                        ื                                (ไมยดหยุน)
                                                                                ื 
42. จากรูปเปนการชนของวัตถุ 2 กอน รูปใดเปนการชนแบบยึดหยุนสมบูรณ
                                                                                         (ขอ 4)
                  กอนชน                                หลังชน
                5 m/s              2 m/s                   2 m/s                4 m/s
       1.
               1 m/s      4 m/s                  2 m/s                 2 m/s
       2.
               3 m/s                                                              5 m/s
       3.
                6 m/s                                      1 m/s                  7 m/s
       4.
                                            50
Physics Online II           http://www.pec9.com             บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล
43. มวล m วิงดวยความเร็ว u เขาชนมวล 2m ซึ่งวางอยูกับที่ดังรูป ถาเปนการชนแบบยืด
              ่
   หยุนหลังชนกันแลวขอใดถูกตอง                                             (ขอ 4)
       1. มวล m มีความเร็ว 1 u ไปทางขวา
                              3
       2. มวล m มีความเร็ว 2 u ไปทางซาย
                              3
       3. มวล 2m มีความเร็ว 1 u ไปทางซาย
                               3
       4. มวล 2m มีความเร็ว 2 u ไปทางขวา
                               3
                     ⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦




      เฉลย แบบฝ ก หั ด ฟ สิ ก ส บทที่ 6 โมเมนตั ม ( บ า งข อ )
9. ตอบ 0.9 เมตร/วินาที
วิธทา จากโจทย F = 1800 N , t = 5 s , m = 3350+6650 = 10000 kg
   ี ํ
        จากสูตร        F = mv ⊥ mu
                               υt
                       F =   m(v ⊥ u)
                               υt
                    1800 =  10000(v ⊥ u)
                                  5
                    v – u = 0.9 m/s
                    ⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦

16. ตอบ 15 N.s , 75 N
วิธทา จาก υP = พนทใตกราฟ = 1 x 0.2 x 150 = 15 N.s
   ี ํ                 ้ื ่ี        2
          จาก F = υP = 0.2 = 75 N
                                15
                      υt
       ดงนน การดลเทากับ 15 นวตนวนาที และแรงดล เทากับ 75 นิวตัน
        ั ้ั                   ิ ั ิ
                    ⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦




                                         51

โมเมนตัม

  • 1.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล ฟ สิ ก ส บทที่ 6 โมเมนตั ม และการชน ตอนที่ 1 การดล และ แรงดล โมเมนตัม คือ ผลคูณระหวางมวลกับความเร็วของมวลนั้น P = m v เมือ m คือ มวล (kg) v คือ ความเรวของมวลนน (m/s) ่ ็ ้ั P คือ โมเมนตม (kgm/s) ั 1. นักรักบี้ A มีมวล 70 กิโลกรัม วงดวยความเรว 8 เมตร/วินาที นักรักบี้ B มีมวล 60 ่ิ  ็ กิโลกรัม ตองวงดวยความเรวเทาไรจงจะมโมเมนตมเทากบนกรกบ้ี A  ่ิ  ็  ึ ี ั  ั ั ั 1. 8.3 เมตร/วินาที 2. 9 เมตร/วินาที 3. 9.3 เมตร/วินาที 4. 10 เมตร/วินาที (ขอ 3)  วธทา ิี ํ พิจารณา χP = P2 – P1 χP = mv – mu เมือ χP = โมเมนตัมที่เปลี่ยน ่ = การดล (kgm/s) v = ความเร็วปลาย (m/s) u = ความเรวตน (m/s) ็  F = χP χt F = mv - mu χt เมือ ่ F = แรงดล χt = เวลา (s) 2. ใชฆอนมวล 0.5 กิโลกรัม ตอกตะปู ในขณะที่ฆอนใกลกระทบตะปูนั้นมีขนาดความเร็ว   8 เมตร/วินาที และหลังจากกระทบหัวตะปูแลวฆอนสะทอนกลับดวยความเร็วเทาเดิม ถา ชวงเวลาที่ฆอนกระทบหัวตะปูเปน 1 มิลลิวินาที จงหาคาการดลและแรงดลที่หัวตะปู กระทําตอฆอน (–8 kg⌡m/s , –8000 นิวตัน ) ⌡ 30
  • 2.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล วธทา ิี ํ 3(En 44/1) ลูกบอลมีมวล 0.5 กิโลกรัม เขาชนผนงในแนวตงฉากดวยอตราเรว 10 เมตร/  ั ้ั  ั ็ วินาที และสะทอนกลับในแนวตั้งฉากกับฝาผนังดวยอัตราเร็วเดิม ถาชวงเวลาที่ลูกบอล กระทบผนังเทากับ 5 x 10–3 วินาที จงคานวณแรงเฉลยผนงทาตอลกบอล ํ ่ี ั ํ  ู (ขอ 1)  1. 2 x 103 N 2. 2.5 x 103 N 3. 4 x 103 N 4. 5 x 103 N วธทา ิี ํ 4(En 42/1) กระสุนปนมวล 20 กรัม เคลือนทีดวยความเร็ว 500 เมตรตอวนาที เขาไปใน ่ ่  ิ กระสอบทรายใชเวลา 1.0 มิลลิวินาที กระสุนจึงหยุด ถาแรงตานทานของทรายที่กระทํา ตอกระสุนมีคาคงตัวแรงตานทานนี้มีคาเทาใด หนวยเปนกิโลนิวตัน (10 กโลนวตน) ิ ิ ั วธทา ิี ํ 5(En 41/2) ลูกฟุตบอลมวล 0.5 กิโลกรัม เคลือนทีดวยความเร็ว 20 เมตรตอวนาที ถาผูรักษา ่ ่  ิ ประตูใชมือรับลูกบอลใหหยุดนิ่ง ภายในเวลา 0.04 วินาที แรงเฉลี่ยที่มือกระทําตอลูกบอล มีขนาดเทาใด (ขอ 2)  1. 100 N 2. 250 N 3. 500 N 4. 750 N วธทา ิี ํ 31
  • 3.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 6. รถคันหนึงเริมเบรกขณะมีความเร็ว 20 m/s ถารถวิ่งบนถนนระดับราบที่มี ส.ป.ส. ของความ ่ ่ เสยดทาน → = 0.50 รถตองใชเ วลาเบรกนานเทาไรจงหยด ใช g = 10 m/s2 ี   ึ ุ 1. 2 วินาที 2. 3 วินาที 3. 4 วินาที 4. 5 วินาที (ขอ 3) วธทา ิี ํ 7. กลองใบหนึ่งอยูบนรถ ซึ่งกําลังเคลื่อนที่ในแนวระดับดวยความเร็ว 30 เมตร/วนที รถจะ ิ ตองเบรกจนหยดนงในเวลานอยทสดเทาไร กลองจึงจะไมไถลไปบนรถ ถาสัมประสิทธิ์  ุ ่ิ  ่ี ุ  ความเสียดทานระหวางกลองกับรถเปน 0.5 (6 วินาที) วธทา ิี ํ 8. ปลอยลูกบอลมวล 0.4 กิโลกรัม จากที่สูง 5 เมตร ตกลงในแนวดิ่ง กระทบพื้นนาน 0.02 วินาที ปรากฎวาลูกบอลกระดอนขึ้นสูง 3.2 เมตร จงหา ก. การดลของลูกบอล ข. แรงดลทกระทาตอลกบอล ่ี ํ  ู (7.2 N.S , 360 N) วธทา ิี ํ 32
  • 4.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล ควรทราบเพมเตม พื้นที่ใตกราฟ F&t = การดล ่ิ ิ 9(En 42/2) ถาแรงกระทํากับวัตถุหนึ่ง (ดังรูป) ในชวงเวลาที่มีแรงกระทํานั้นจะทําใหวัตถุ เปลี่ยนโมเมนตัมไปเทาใด (ขอ 4)  1. 4.0 kg.m/s 2. 6.0 kg.m/s 3. 9.0 kg/m.s 4. 12.0 kg.m/s วธทา ิี ํ 10. ลูกบอลเคลื่อนที่ในแนวระดับ ชายคนหนึ่งใชไมตี ลูกบอลนี้สวนออกมาในทิศตรงกันขาม แรงที่กระทํา ตอลูกบอลกับเวลาที่ลูกบอลกระทบไมตี เขียนแทน ไดดวยกราฟนี้ ก. การดลมีคาเทาใด (1 N.S) ข. ถาลูกบอลมีมวล 25 กรัม และเคลื่อนที่เขา ดวยความเรวตน 25 m/s ลูกบอลจะมีความเร็วเทาใดหลังจากถูกไมตี  ็  (–15 m/s) วธทา ิี ํ 11(En 36) นักกีฬาเตะลูกบอลมวล 200 กรม อัดกําแพงแลวลูกบอลสะทอนสวนออกมาดวย ั อัตราเร็ว 5 m/s ซึ่งเทากับอัตราเร็วเดิม ถาแรงที่กําแพงกระทําตอลูกบอลเปน 40 นวตน ิ ั ลูกบอลกระทบกําแพงอยูนานเทาใด 1. 0.025 s 2. 0.05 s 3. 0.25 s 4. 0.5 s (ขอ 2) วธทา ิี ํ 33
  • 5.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 12. จากรูปลูกเทนนิสมวล m ตกกระทบพื้น แลวกระดอนขึนโดยมีขนาดของความเร็วคงที่ ้ ขอใดคือโมเมนตัมของลูกเทนนิสทีเปลียนไป ่ ่ 1. mu 2 2. 2 mu 3. mu 4. 1 mu 2 (ขอ 1) 2 วธทา ิี ํ 13. จากขอทีผานมา ถาเวลาที่ชนพื้นคือ 0.2 วินาที แรงดลมีคาเทาใด ่ ( mu 2 ) 0.2 วธทา ิี ํ ⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦ ตอนที่ 2 กฏทรงโมเมนตม (1) ั กฏทรงโมเมนตม กลาววา หากแรงลัพธที่กระทําตอวัตถุมีคาเปนศูนย แลวจะไดวา ั ผลรวมของโมเมนตัมกอน = ผลรวมโมเมนตัมตอนหลัง θPกอน = θPหลัง 14. วัตถุ 2 กอน มวล 2 กิโลกรัม และ 4 กิโลกรัม ตามลําดับ ถากอนแรกเคลื่อนที่ไปทาง ทิศตะวันออกดวยความเร็ว 5 เมตร/วินาที พุงเขาชนกอนที่ 2 ซึ่งอยูนิ่งใหเคลื่อนที่ไปทาง  ทิศตะวันออกดวยความเร็ว 2 เมตร/วินาที แลวกอนแรกจะเหลือความเร็วเทาใด (1 m/s ) วธทา ิี ํ 34
  • 6.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 15. นักสเกต 2 คน มวล 50 กิโลกรัม และ 60 กิโลกรัม ตามลําดับ กําลังเลนสเกตบนลาน น้าแข็ง ถาคนแรกเคลือนทีไปทางทิศตะวันออก ดวยความเร็ว 5 เมตร/วินาที พุงเขาชน ํ ่ ่ คนที่ 2 ซึงยืนอยูนงใหเคลือนทีไปทางทิศตะวันออกดวยความเร็ว 3 เมตร/วินาที แลวคน ่  ่ิ ่ ่ แรกจะเคลือนทีดวยความเร็วเทาใด ่ ่ (1.4 m/s) วธทา ิี ํ 16. มวล m เคลือนทีดวยความเร็ว 16 m/s เขาชนกับมวล 3m ทีหยุดนิง หลังชนพบวามวล m ่ ่ ่ ่ กระเด็นกลับดวยความเร็ว 5 m/s ความเร็วหลังชนของมวล 3m มีขนาดกี่ m/s (7 m/s) วธทา ิี ํ 17. วัตถุมวล 2 x 104 กิโลกรัม เคลือนทีไปตามรางดวยความเร็ว 2 m/s วิงเขาชนวัตถุอก ่ ่ ่ ี กอนมวล 3 x 104 กิโลกรัม ซึ่งอยูนิ่งๆ หลังชนแลววัตถุทั้งสองวิ่งไปพรอมกัน จงหา ความเร็วของวัตถุทงสองกอนหลังชน ้ั ( 0.8 m/s) วธทา ิี ํ 35
  • 7.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 18. รถสินคามวล 104 กิโลกรัม เคลือนทีไปตามรางดวยความเร็ว 2 เมตร/วินาที วิงเขาชน ่ ่ ่ รถสินคาอีกคันหนึงมวล 2 x 104 กิโลกรัม และจอดอยูนง หลังชนแลวรถทั้งสองวิ่งไป ่  ่ิ พรอมกัน จงหาความเร็วของรถทังสองคันหลังชน ้ (0.67 m/s) วธทา ิี ํ 19(มช 37) วัตถุมวล 10 กิโลกรัม เคลือนไปทางขวาตามพืนโตะซึงไรความเสียดทานดวยอัตรา ่ ้ ่ เร็ว 50 เมตร/วินาที วัตถุนี้ชนในแนวตรงกับวัตถุอีกชิ้นหนึ่งซึ่งกําลังเคลื่อนที่มาทางซาย ดวยอัตราเร็ว 30 เมตร/วินาที ถาหลังจากการชน วัตถุทั้งสองติดไปดวยกันและเคลื่อนที่ ไปทางขวาดวยอัตราเร็ว 20 เมตร/วินาที วัตถุกอนที่สองมีมวลเทากับ (ขอ 3) 1. 12 กิโลกรัม 2. 8 กิโลกรัม 3. 6 กิโลกรัม 4. 4 กิโลกรัม วธทา ิี ํ 20(มช 37) จากขอทีผานมา จงหาพลังงานจลนที่สูญเสียไป ่ (12000 จล) ู วธทา ิี ํ 36
  • 8.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 21. ยิงลูกปนมวล 0.002 กิโลกรัม ออกไปดวยความเร็ว 1000 เมตร/วินาที ถาตัวปนมีมวล 2 กิโลกรัม อยากทราบวาปนจะถอยหลังดวยความเร็วเทาใด ( 1 m/s ) วธทา ิี ํ 22. วัตถุสองกอนมวล 2 และ 4 กิโลกรัม วางอยูนงๆ โดยมี  ่ิ สปริงอัดอยูระหวางกลาง เมือปลอยใหเกิดการเคลือนที่ ่ ่ 4 kg มวล 2 กิโลกรัม จะเคลือนทีออกไปดวยความเร็ว 10 ่ ่ 2 kg เมตร/วินาที จงหาวามวล 4 กิโลกรัมจะเคลือนทีออกไป ่ ่ ดวยความเร็วเทาใด (5 m/s ) วธทา ิี ํ 23(En 41/2) วัตถุ A มีมวล 8 กิโลกรัม เคลื่อนที่ไปทางแกน +x ดวยความเร็ว 10 เมตรตอ วินาที ไดชนกับวัตถุ B มวล 10 กิโลกรัม ซึ่งกําลังเคลื่อนที่ไปทางแกน +Y ดวย ความเร็ว 6 เมตรตอวินาที ภายหลังการชนวัตถุทั้งสองเคลื่อนที่ติดกันไป จงหาความเร็ว ลัพธภายหลังการชนดังกลาว (ขอ 3) 1. 3.3 m/s 2. 4.0 m/s 3. 5.6 m/s 4 . 8.0 m/s วธทา ิี ํ 37
  • 9.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 24. วัตถุ A มวล 40 กิโลกรัม ลืนไถลมาจากทิศตะวันออกดวยอัตราเร็ว 10 เมตรตอวินาที ่ และวัตถุ B มวล 60 กิโลกรัม ลืนไถลมาจากทิศเหนือดวยอัตราเร็ว 5 เมตรตอวินาที ่ มาชนกันแลวเคลื่อนที่ติดไปดวยกัน อัตราเร็วของวัตถุทงสองหลังเกิดการชนกันเปนเทาไร ้ั (กําหนดใหพื้นไมมีความฝด) (5 m/s) วธทา ิี ํ 25. ลูกปนมวล 5 กรัม ถูกยิงดวยความเร็ว 1000 เมตร/วินาที เขาไปฝงในแทงไมมวล 5 กิโลกรัม ทีวางอยูบนโตะ ถาคาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหวางแทงไมกับโตะโดย ่  เฉลี่ยมีคาเทากับ 0. 25 แทงไมจะไถลไปไดไกลเทาไร ( 1. ) 1. 0.20 เมตร 2. 0.25 เมตร 3. 0.50 เมตร 4 . 1.25 เมตร วธทา ิี ํ 38
  • 10.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 26(En 29) ลูกเหล็กทรงกลมมวล 1 กิโลกรัม กลิ้งเขาชนแทงไมหนัก 4 กิโลกรัม ที่วางอยูบน พืนดวยความเร็ว 20 เมตรตอวินาที ถาสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานระหวางผิวของแทงไม ้ กับพื้นเทากับ 0.2 หลังจากชนแลวลูกเหล็กหยุดนิ่งกับที่ แทงไมจะไถลไปไดไกลเทาไร ก. 1.25 เมตร ข. 6.25 เมตร ค. 50.26 เมตร ง . 250 เมตร (ขอ ข) วธทา ิี ํ 27(En 41/2) รถยนตคนหนึงมวล 2000 กิโลกรัม แลนดวยความเร็ว 10 เมตรตอวินาที แลวชน ั ่ กับรถยนตอกคันหนึง มวล 3000 กิโลกรัม ซึงจอดอยูนง ภายหลังการชนรถทั้งสองติดกัน ี ่ ่  ่ิ และไถลไปไดไกล 5 เมตร แลวหยุด จงหาขนาดของแรงเสียดทานทีพนถนนกระทําตอรถ ่ ้ื ทังสองในหนวยนิวตัน ้ (8000 นิวตัน) วธทา ิี ํ 28(En 34) ชางไมใชฆอนมวล 200 กรัม ตีตะปูมวล 2 กรัม ในแนวราบ โดยความเร็วของฆอน  กอนกระทบตะปูเปน 10 เมตร/วินาที และฆอนไมกระดอนจากหัวตะปู ถาเนือไมมแรงตาน ้ ี ทานเฉลี่ย 1000 นิวตัน ตะปูเจาะลึกในเนือไมกเ่ี ซนติเมตร ้ 1. 0.1 2. 0.2 3. 1.0 4. 2.0 (ขอ 3) วธทา ิี ํ 39
  • 11.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 29(En 32) ลูกปนมวล 4 กรัม มีความเร็ว 1000 เมตรตอวินาที ยิงทะลุแผนไมหนัก 800 กรัม ทีหอยแขวนไวดวยเชือกยาว หลังจากทะลุแผนไมลูกปนมีความเร็ว 400 เมตรตอวินาที ่   จงหาวาแทงไมจะแกวงขึ้นไปสูงจากจุดหยุดนิ่งเทาใด (ขอ 3) 1. 0.15 m 2. 0.20 m 3. 0.45 m 4 . 0.60 m วธทา ิี ํ 30(มช 41) กระสุนปนมวล 4 กรัม ถูกยิงในแนวระดับดวยอัตราเร็ว 500 เมตร/วินาที วิงเขา ่ ชนแทงไมมวล 2 กิโลกรัม ซึ่งแขวนไวดวยเชือกเบายาว 1 เมตร ลูกกระสุนเคลื่อนที่ เขาไปในเนือไมและทะลุออกดวยอัตราเร็ว 100 เมตร/วินาที ้ จงหาวาแทงไมจะแกวง ขึนไปไดสงกีเ่ ซนติเมตรเหนือระดับเดิม ้ ู ( 3.2 เซนติเมตร) วธทา ิี ํ 40
  • 12.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล โจทยสาหรับคําถาม 2 ขอถดไป ํ  ั ปนใหญและรถมีมวล 10000 กิโลกรัม ติดสปริงกัน การสะทอนถอยหลังดังรูป เมือยิงปนใหญปรากฎวา ่ กระสุนวิงออกไปดวยความเร็ว 1000 เมตร/วินาที ่ 31. จงหาความเร็วของรถทันทีเมือยิงปนใหญ ถากระสุนมีมวล 10 กก. ่ 1. 1 เมตร/วินาที 2. 2.5 เมตร/วินาที 3. 5 เมตร/วินาที 4. 10 เมตร/วินาที (ขอ 1) วธทา ิี ํ 32. ถาตัวรถและปนใหญเคลื่อนที่ถอยหลังไปเพียง 0.2 เมตร จงหาคานิจของสปริงในหนวย นิวตัน/วินาที 1. 25 2. 4.0 x 103 3. 2.5 x 105 4. 4 x 106 (ขอ 3) วธทา ิี ํ ⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦ ตอนที่ 3 การชน การชนกนของวตถุ โดยทัวไปจะมี 2 แบบ คือ ั ั ่ 1) การชนกนแบบยดหยน เปนการชนซึ่งพลังงานจลนจะมีคาคงเดิม ั ื ุ นันคือ ƒEkกอนชน = ƒEkหลังชน ่ 2) การชนกนแบบไมยดหยน เปนการชนซึ่งพลังงานจลน จะมีคาไมคงเดิม ั  ื ุ นันคือ ƒEkกอนชน  ƒEkหลังชน ่ 41
  • 13.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 33(มช 30) ในการชนกันของวัตถุแบบยืดหยุน ขอใดถูกตอง 1. พลังงานจลนมคาคงตัวแตโมเมนตัมไมคงตัว ี 2. โมเมนตัมมีคาคงตัวแตพลังงานจลนมคาไมคงตัว  ี 3. ทั้งโมเมนตัมและพลังงานจลนมีคาไมคงตัว 4. ทั้งโมเมนตัมและพลังงานจลนมีคาคงตัว (ขอ 4) วธทา ิี ํ 34. ในการชนกันของวัตถุแบบไมยืดหยุน ขอใดถูกตอง 1. พลังงานจลนมคาคงตัวแตโมเมนตัมไมคงตัว ี 2. โมเมนตัมมีคาคงตัวแตพลังงานจลนมคาไมคงตัว  ี 3. ทั้งโมเมนตัมและพลังงานจลนมีคาไมคงตัว 4. ทั้งโมเมนตัมและพลังงานจลนมีคาคงตัว (ขอ 2) วธทา ิี ํ สมการที่ใชคํานวณเกี่ยวกับการชนแบบยืดหยุน u1 ∴ v 1 = u 2 ∴ v 2 35(มช 28) มวลขนาด 4 กิโลกรัม และ 3 กิโลกรัม เคลื่อนที่เขาหากันบนพื้นไมที่ไมมีความ เสียดทานดวยความเร็ว 12 เมตรตอวินาที และ 5 เมตรตอวินาที ตามลําดับ หลังจากชน กันมวล 4 กิโลกรัม ยังคงเคลือนทีในทิศเดิมดวยความเร็ว 6 เมตรตอวินาที และมวล ่ ่ 3 กิโลกรัม เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับมวล 4 กิโลกรัม ดวยความเร็ว 3 เมตรตอวินาที การชนนีเ้ ปนการชนแบบยืดหยุนหรือไมยดหยุน  ื  (ขอ ข) ก. ยืดหยุน ข. ไมยืดหยุน ค. ไมทราบ ขอมูลไมเพียงพอ ง. เปนทั้งยืดหยุนและไมยืดหยุน วธทา ิี ํ 42
  • 14.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 36. วัตถุมวล 10 กิโลกรัม วิงดวยความเร็ว 5 เมตร/วินาที ชนกับมวล 2 กิโลกรัม ซึ่งวิ่ง ่ สวนมาดวยความเร็ว 10 เมตร/วินาที มีผลใหมวล 10 กิโลกรัม ลดความเร็วเหลือ 1 เมตร/ วินาที จงหาวามวล 2 กิโลกรัม มีความเร็วอยางไร และการชนเปนการชน แบบไหน (10 m/s เปนการชนแบบไมยืดหยุน) วธทา ิี ํ 37. มวล 1 kg เคลือนทีไปทางขวาดวยความเร็ว 4 m/s เขาชนมวล 2 kg เคลื่อนที่ไปทาง ่ ่ เดียวกันดวยความเร็ว 2 m/s ถาการชนเปนแบบยืดหยุนโดยสมบูรณ จงหาความเร็วหลังชน  ของมวลทั้งสอง ( v1 = 4 m/s , v2 = 10 m/s ) 3 3 วธทา ิี ํ ⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦ 43
  • 15.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล แบบฝ ก หั ด ฟ สิ ก ส บทที่ 6 โมเมนตั ม โมเมนตัม , การดล และ แรงดล 1. การดลที่กระทําบนวัตถุหนึ่งจะมีคาเทากับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณใดตอไปนี้ 1. ความเร็ว 2. โมเมนตัม 3. พลังงานจลน 4. แรง (ขอ 2) 2. นักบอลแตะลูกบอลมวล 0.5 กิโลกรัม ทําใหลกบอลเคลือนทีดวยอัตราเร็ว 20 เมตรตอ ู ่ ่ วินาที เขาชนฝาผนังในแนวตังฉาก แลวสะทอนกลับออกมาในแนวเดิมดวยอัตราเร็ว 20 ้ เมตรตอวินาทีเทากัน ถาลูกบอลกระทบฝาผนังนาน 0.05 วินาที จงหา ก. การดลของลูกบอล (20 kg . m/s) ข. แรงเฉลียทีฝาผนังกระทําตอลูกบอล ่ ่ (400 N) 3. (En 43/1) ใชฆอนมวล 400 กรม ตอกตะปในขณะทฆอนเรมกระทบหวตะปู ฆอนมขนาด   ั ู ่ี  ่ิ ั  ี ความ เร็ว 10 เมตร/วินาที หลังจากกระทบหัวตะปูแลว ฆอนสะทอนกลับดวยขนาดความเร็ว เทาเดิม ถาชวงเวลาที่กระทบตะปูเปน 0.5 มิลลิวินาที จงหาแรงเฉลี่ยที่ฆอนกระทําตอตะปู 1. 1.6x104 N 2. 3.2x104 N 3. 6.4x104 N 4. 8x104 N (ขอ 1) 4(มช 37) ใชไมตีลูกบอล 0.16 kg ซึงมีกาลังเคลือนทีตามแนวราบดวยอัตราเร็ว 30 m/s ่ ํ ่ ่ ไมสัมผัสอยูกับลูกบอลเปนเวลานาน 10–2 วินาที หลังจากนั้นลูกบอลเคลื่อนที่ออกไป ดวยอัตราเร็ว 35 m/s ในทิศตรงกันขามกับทิศทางเริมตน จงคํานวณแรงเฉลี่ยซึ่งไม ่ กระทําตอลูกบอลระหวางสัมผัสกัน (ใหตอบในหนวยกิโลนิวตัน) (1.040 kN) 5. วัตถุมวล m เคลือนทีดวยความเร็ว v เขาชนกําแพงในแนวตังฉาก แลวสะทอนกลับออกมา ่ ่ ้ ในแนวเดิมดวยความเร็วเปน 1 ของความเร็วเดิมโมเมนตัมของวัตถุนเ้ี ปลียนไปเทาไร 3 ่ 1. 1 mv 2. 2 mv 3 3. 4 mv 4. 4 mv (ขอ 4) 3 3 3 6. ตองแทงลุกสนุกเกอรมวล 100 กรัม ทําใหลูกสนุกมีความเร็ว 8 เมตรตอวินาที ถาชวง  เวลาที่ไมคิวกระทบลูกสนุกเกอรเปน 0.01 วินาที จงหาแรงเฉลี่ยที่ไมคิวกระทําตอลูกสนุก (80 N) 7(En 33) กอนหินมวล 2 กิโลกรัม เคลือนทีดวยความเร็ว 6 เมตร/วินาที จะตองใชแรงขนาด ่ ่ กีนวตัน จึงจะสามารถหยุดกอนหินกอนนี้ไดในชวงเวลา 5x10–3 วินาที ่ ิ 1. 1200 2. 2400 3. 3600 4. 4500 (ขอ 2) 44
  • 16.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 8. ชายคนหนึ่งมวล 60 กิโลกรัม ขับรถดวยความเร็ว 60 กิโลเมตร/ชัวโมง ถาเขาเบรครถให ่ หยุดภายในเวลา 10 วินาที จงหาแรงเฉลียทีกระทําตอชายผูน้ี ่ ่  (–100 N) 9(มช 34) นักบินอวกาศไดทาการทดลองเชือมยานอวกาศกับจรวดเขาดวยกัน เมือยานอวกาศ ํ ่ ่ เชือมตอกับจรวดแลว นักบินบนยานอวกาศไดยงเครืองขับดันไอพน ซึงมีแรงดัน 1,800 N ่ ิ ่ ่ เพือปรับทิศทางอยูนาน 5.0 วินาที ถายานอวกาศมีมวล 3350 kg และจรวดมีมวล 6650 kg ่  อัตราเร็วจะเปลียนไปในชวงเวลาดังกลาวกี่ m/s ่ (0.9 m/s) 10. กลองใบหนึงอยูบนรถ ซึงกําลังเคลือนทีในแนวระดับดวยความเร็ว 30 เมตร/วินที รถจะ ่  ่ ่ ่ ตองเบรกจนหยุดนิงในเวลานอยทีสดเทาไร กลองจึงจะไมไถลไปบนรถ ถาสัมประสิทธิ์ ่ ่ ุ ความเสียดทานระหวางกลองกับรถเปน 0.5 (6 S) 11. รถคันหนึงเริมเบรกขณะมีความเร็ว 20 m/s ถารถวิ่งบนถนนระดับราบที่มี ส.ป.ส. ของ ่ ่ ความเสียดทาน → = 0.50 รถตองใชเวลาเบรกนานเทาไรจึงหยุด ใช g = 10 m/s2 1. 2 วินาที 2. 3 วินาที 3. 4 วินาที 4. 5 วินาที (ขอ 3) 12. ปาลูกบอล 0.2 กิโลกรัม ทํามุม 30o กับกําแพงดวยความเร็ว 10 เมตรตอวินาที โดยไมมี การสูญเสียพลังงาน จงหาโมเมนตัมที่เปลี่ยนไปของลูกบอลในการชนกําแพง (2 kg.m/s) 13. ขวางลูกบอลมวล 100 กรัม ลงบนพืนดวยอัตราเร็ว 20 เมตร/วินาที และทํามุม 30o กับพื้น ้ ราบ ถาลูกบอลสะทอนดวยอัตราเร็วเทาเดิม และเวลาชวงกระทบเทากับ 0.02 วินาที จงหา ก. โมเมนตัมของลูกบอลที่เปลี่ยนไป ( 2 kg.m/s ) ข. แรงเฉลี่ยที่พื้นกระทําตอลูกบอล ( 100 N) 14(En 39) จากกราฟแสดงความสัมพันธระหวางแรง กับเวลาของวัตถุที่กระทบกัน ถาพื้นที่ใตกราฟเทา กับ 2.5 kg m/s แรงทีกระทําตอวัตถุมคาเทาใด ่ ี 1. 2.5 N 2. 5 N 3. 10 N 4. 20 N (ขอ 2) 45
  • 17.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 15. มีแรงกระทําตอวัตถุหนึงดังรูป ในชวงเวลาที่มี ่ F(N) แรงกระทํานัน จะทําใหโมเมนตัมของวัตถุเปลียน ้ ่ 30 ไปเทาใด (30 N.s) 20 10 1 2 3 4 t (s) 16. วัตถุอนหนึงถูกแรงกระทํา มีความสัมพันธ ั ่ F(N) กับเวลาดังกราฟ จงหาการดลและแรงดล (15 N.s , 75 N) 150 100 50 t (s) 0.1 0.2 0.3 0.4 17. ลูกบอลมวล 100 กรัม เคลือนทีดวยความเร็ว ่ ่ F(N) 20 เมตร/วินาที ในแนวระดับ ชายคนหนึ่งใชไม 500 ตีลูกบอลนีสวนออกมาในทิศตรงขาม แรงทีกระ ้ ่ ทําตอลูกบอลกระทบไมตีแทนไดดวยกราฟนี้ 250 อยากทราบวาลูกบอลจะมีความเร็วเทาใดภายหลัง t (ms) 10 20 30 กระทบไมตี (30 m/s) 18. จากกราฟแสดงแรงเนืองจากคอนมวล 1 กิโล ่ F (104 N) กรัม กระทบกับหัวตะปู ดวยความเร็วขณะกระ 2.0 ทบ 8 เมตร/วินาที คอนจะกระดอนกลับดวย 1.5 ความเร็วเทาไร (32 m/s) 1.0 0.5 t (ms) 1 2 3 4 5 6 46
  • 18.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล กฎทรงโมเมนตัม 19. รถทดลอง A มวล 5 กิโลกรัม เคลื่อนที่บนพื้นเกลี้ยงไปทางขวาดวยความเร็ว 10 เมตร/ วินาที เขาชนรถทดลอง B ซึ่งอยูนิ่ง หลังชนรถทดลอง A สะทอนกลับดวยความเร็ว 2 เมตร/วินาที สวนรถทดลอง B วิงออกไปดวยความเร็ว 6 เมตร/วินาที จงหาวารถ ่ ทดลอง B มีมวลกี่กิโลกรัม 1. 5 2. 10 3. 15 4. 20 (ขอ 2) 20. รถทดลองมวล 3 m วิงดวยความเร็ว 20 เมตร/วินาที เขาชนรถทดลอง 6 m ซึ่งวิ่งไปใน ่ ทิศทางเดียวกับมวล 3 m ดวยความเร็ว 5 เมตร/วินาที หลังชนรถทดลองมวล 3 m มี ความเร็ว 2 เมตร/วินาที ในทิศตรงขามเดิม อยากทราบวารถทดลองมวล 6 m จะมีความ เร็วกีเ่ มตร/วินาที 1. 4 2. 8 3. 12 4. 16 (ขอ 4) 21. มวล 2 กิโลกรัม เคลือนทีดวยความเร็ว 5 เมตร/วินาที เขาชนมวล 12 กิโลกรัม ซึ่งอยูนิ่ง ่ ่ หลังชนปรากฎวามวล 2 กิโลกรัม สะทอนดวยอัตราเร็วเทากับอัตราเร็วของมวล 12 กิโลกรัม จงหาอัตราเร็วของมวลทังสองกอนหลังชนกันมีคากีเ่ มตร/วินาที ้  1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 (ขอ 1) 22. รถ A มีมวล 1000 กิโลกรัม จอดอยูนงถูกรถ B มวล 1200 กิโลกรัม วิงเขาชนแลวรถทัง  ่ิ ่ ้ สองติดกันไปมีความเร็ว 4 เมตร/วินาที จงหาวากอนชนรถ B มีความเร็วกีเ่ มตร/ วินาที 1. 2 2. 4 3. 6 4. 8 (ขอ 3) 23. วัตถุทรงกลมกอนหนึ่งมีมวล m วิงมาดวยความเร็ว v1 มาชนกับวัตถุทรงกลมอีกกอน ่ หนึ่งซึ่งมีมวล m เทากัน มีความเร็ว v2 ซึ่งวัตถุทั้งสองเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกัน เมือชนกันแลววัตถุทงสองติดกันไปจะมีความเร็วเทาไร ่ ้ั 1. 1 (v1 – v2 ) 2 2. 1 (v1 + v2 ) 2 3. 2 (v2 – v1 ) 4. 2(v1 – v2 ) (ขอ 2) 24. วีณาและโชติเปนนักสเกตมีมวล 60 และ 40 กิโลกรัม ตามลําดับ วิ่งสวนทางกันบนพื้น ที่ลื่นมากหลบกันไมหันชนแบบประสานงาติดกันไป ถาวีณาและโชติกําลังวิ่งมาดวยความ เร็ว 10 และ 5 เมตร/วินาที ตามลําดับ จงหาความเร็วหลังชนของนักสเกตทังสอง ้ 1. 0 2. 2 m/s 3. 4 m/s 4. 6 m/s (ขอ 3) 47
  • 19.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 25. จากขอที่ผานมาจงหาพลังงานที่เสียไปในการชนกันครั้งนี้ 1. 400 จูล 2. 800 จูล 3. 1700 จูล 4. 2700 จูล (ขอ 4) 26. วัตถุมวล 10 กิโลกรัม เคลือนทีดวยความเร็ว 6 เมตร/วินาที เขาชนวัตถุอกกอนหนึงมวล ่ ่ ี ่ 20 กิโลกรัม ซึงอยูนงวัตถุกอนแรกกระเด็นกลับดวยความเร็ว 2 เมตร/วินาที จงหาพลังงาน ่  ่ิ  จลนของระบบเปลี่ยนไปเทาไร 1. 0 2. 90 จูล 3. 180 จูล 4. 360 จูล (ขอ 1) 27. วัตถุ A มวล 60 กิโลกรัม เคลือนเขาชนวัตถุ B มวล 40 กิโลกรัม ซึ่งวิ่งไปทางเดียว ่ กันดวยความเร็ว 6 เมตร/วินาที และ 1 เมตร/วินาที ตามลําดับ เมือชนกันแลว วัตถุ ่ ทั้งสองติดกันไป จงหาพลังงานที่สูญเสียไปในการชนกันครั้งนี้ 1. –300 จูล 2. 500 จูล 3. 700 จูล 4. 900 จูล (ขอ 1) 28(En 29) ลูกปนมวล 3 กรัม มีความเร็ว 700 เมตรตอวินาที วิ่งทะลุผานแทงไมมวล 600 กรัม เกิดการดลทําใหแทงไมมความเร็ว 2 เมตรตอวินาที จงหาความเร็วลูกปนหลังทะลุ ี ก. 200 เมตร/วินาที ข. 300 เมตร/วินาที ค. 400 เมตร/วินาที ง. 500 เมตร/วินาที (ขอ ข) 29. ลูกปนมวล 5 กรัม มีความเร็ว 1,000 เมตร/วินาที วิ่งทะลุผานแผนไมมวล 1 กิโลกรัม ทําใหแผนไมมความเร็ว 4 เมตร/วินาที จงหาความเร็วของลูกปนหลังทะลุแผนไม ี 1. 100 m/s 2. 200 m/s 3. 300 m/s 4. 400 m/s (ขอ 2) 30. ลูกปนลูกหนึ่งมวล 200 กรัม มีความเร็ว 2 กิโลเมตร/วินาที พุงเขาชนตรงกลางวัตถุ มวล 2 กิโลกรัม ซึ่งอยูนิ่งบนพื้นระดับราบลื่น ถาลูกปนทะลุวัตถุไปดวยความเร็ว 1 กิโลเมตร/วินาที จงหาความเร็วของวัตถุ ขณะลูกปนหลุดจากวัตถุพอดี 1. 25 m/s 2. 50 m/s 3. 100 m/s 4. 200 m/s (ขอ 3) 31. ลูกปนมวล 10 กรัม ถูกยิงออกจากปากกระบอกปนดวยความเร็ว 1500 เมตร/วินาที ตามกฏทรงโมเมนตัม ปนจะเคลื่อนที่ตรงขามกับลูกปนถามวา เราตองออกแรงเฉลียเทาไร ่ จึงจะบังคับใหปนหยุดในเวลา 0.1 วินาที 1. 100 นิวตัน 2. 150 นิวตัน 3. 200 นิวตัน 4. 250 นิวตัน (ขอ 2 ) 48
  • 20.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 32(En 41/2) วัตถุ A มีมวล 8 กิโลกรัม เคลื่อนที่ไปทางแกน +x ดวยความเร็ว 10 เมตรตอ วินาที ไดชนกับวัตถุ B มวล 10 กิโลกรัม ซึ่งกําลังเคลื่อนที่ไปทางแกน +Y ดวย ความเร็ว 6 เมตรตอวินาที ภายหลังการชนวัตถุทั้งสองเคลื่อนที่ติดกันไป จงหาความเร็ว ลัพธภายหลังการชนดังกลาว 1. 3.3 m/s 2. 4.0 m/s 3. 5.6 m/s 4 . 8.0 m/s (ขอ 3) 33. วัตถุ A มวล 40 กิโลกรัม ลืนไถลมาจากทิศตะวันออกดวยอัตราเร็ว 10 เมตรตอวินาที ่ และวัตถุ B มวล 60 กิโลกรัม ลืนไถลมาจากทิศเหนือดวยอัตราเร็ว 5 เมตรตอวินาที ่ มาชนกันแลวเคลื่อนที่ติดไปดวยกัน อัตราเร็วของวัตถุทงสองหลังเกิดการชนกันเปนเทาไร ้ั (กําหนดใหพื้นไมมีความฝด) (5 m/s) 34(En 34) ชางไมใชฆอนมวล 200 กรัม ตีตะปูมวล 2 กรัม ในแนวราบ โดยความเร็วของฆอน  กอนกระทบตะปูเปน 10 เมตร/วินาที และฆอนไมกระดอนจากหัวตะปู ถาเนือไมมแรงตาน ้ ี ทานเฉลี่ย 1000 นิวตัน ตะปูเจาะลึกในเนือไมกเ่ี ซนติเมตร ้ 1. 0.1 2. 0.2 3. 1.0 4. 2.0 (ขอ 3) 35. ขวางลูกบอลมวล 100 กรัม เขาชนเปาไมมวล 500 กรัม ที่แขวนไวดวยเชือกที่ยาวมาก ทําใหเปาไมแกวงขึ้นไปสูงสูด 20 ซม. ถาการชนเปาไมไมมีการสูญเสียพลังงานจลน จงหาความเร็วของลูกบอลกอนชนเปาเปนกีเ่ มตร/วินาที 1. 2 2. 4 3. 6 4. 8 (ขอ 3) 36. จากขอทีผานมา ลูกบอลมีความเร็วกีเ่ มตร/วินาที หลังชนเปา ่ 1. 2 2. 4 3. 6 4. 8 (ข อ 2) โจทยสาหรับคําถาม 2 ขอถัดไป ํ ปนใหญและรถมีมวล 10,000 กิโลกรัม ติดสปริงกัน การสะทอนถอยหลังดังรูป เมือยิงปนใหญปรากฎ ่ วากระสุนวิงออกไปดวยความเร็ว 1000 เมตร/วินาที ่ 37. จงหาความเร็วของรถทันทีเมือยิงปนใหญ ถากระสุนมีมวล 10 กก. ่ 1. 1 m/s 2. 2.5 m/s 3. 5 m/s 4. 10 m/s (ขอ 1) 49
  • 21.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 38. ถาตัวรถและปนใหญเคลื่อนที่ถอยหลังไปเพียง 0.2 เมตร จงหาคานิจของสปริงในหนวย นิวตัน/วินาที 1. 25 2. 4.0x103 3. 2.5x105 4. 4x106 (ขอ 3) 39. ยิงลูกปนมวล 40 กรัม ดวยความเร็วเขาชนและฝงใน กลองมวล 1.96 กิโลกรัม ที่วางบนพื้นระดับราบลื่น 40 g v 1.96 และติดอยูที่ปลายหนึ่งของสปริง ซึ่งมีคาคงที่ 800 N/m kg ทําใหสปริงหดเขาไปมากที่สุด 10 เซนติเมตร จงหา v 1. 100 m/s 2. 200 m/s 3. 300 m/s 4. 400 m/s (ขอ 1) 40. แขวนกลองมวล 5 กิโลกรัม เขากับสปริงที่มีคาคงที่ ( k =1000 N/m) แลวยิ งลูกป นมวล 10 กรั ม ด วยความเร็ ว (v = 1000 m/s) ให ฝ ง ในกล องจะทํา ให สปริง หดสั้ น จากความยาวปกติกี่ เ มตร 5 kg 1. 0.05 2. 0.09 3. 0.016 4. 0.24 (ขอ 2) v การชนกันของวัตถุ 41. มวลขนาด 4 กิโลกรัม และ 2 กิโลกรัม เคลื่อนที่เขาหากันบนพื้นไมที่ไมมีความเสียด ทานดวยความเร็ว 20 เมตรตอวินาที และ 10 เมตรตอวินาที ตามลําดับ หลังจากชน กัน มวล 4 กิโลกรัม ยังคงเคลือนทีในทิศเดิมดวยความเร็ว 6 เมตรตอวินาที และมวล 2 ่ ่ กิโลกรัม เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับมวล 4 กิโลกรัม ดวยความเร็ว 18 เมตรตอวินาที การชนนีเ้ ปนการชนแบบยืดหยุนหรือไมยดหยุน  ื  (ไมยดหยุน) ื  42. จากรูปเปนการชนของวัตถุ 2 กอน รูปใดเปนการชนแบบยึดหยุนสมบูรณ  (ขอ 4) กอนชน หลังชน 5 m/s 2 m/s 2 m/s 4 m/s 1. 1 m/s 4 m/s 2 m/s 2 m/s 2. 3 m/s 5 m/s 3. 6 m/s 1 m/s 7 m/s 4. 50
  • 22.
    Physics Online II http://www.pec9.com บทที่ 6 โมเมนตัม และ การดล 43. มวล m วิงดวยความเร็ว u เขาชนมวล 2m ซึ่งวางอยูกับที่ดังรูป ถาเปนการชนแบบยืด ่ หยุนหลังชนกันแลวขอใดถูกตอง (ขอ 4) 1. มวล m มีความเร็ว 1 u ไปทางขวา 3 2. มวล m มีความเร็ว 2 u ไปทางซาย 3 3. มวล 2m มีความเร็ว 1 u ไปทางซาย 3 4. มวล 2m มีความเร็ว 2 u ไปทางขวา 3 ⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦ เฉลย แบบฝ ก หั ด ฟ สิ ก ส บทที่ 6 โมเมนตั ม ( บ า งข อ ) 9. ตอบ 0.9 เมตร/วินาที วิธทา จากโจทย F = 1800 N , t = 5 s , m = 3350+6650 = 10000 kg ี ํ จากสูตร F = mv ⊥ mu υt F = m(v ⊥ u) υt 1800 = 10000(v ⊥ u) 5 v – u = 0.9 m/s ⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦ 16. ตอบ 15 N.s , 75 N วิธทา จาก υP = พนทใตกราฟ = 1 x 0.2 x 150 = 15 N.s ี ํ ้ื ่ี  2 จาก F = υP = 0.2 = 75 N 15 υt ดงนน การดลเทากับ 15 นวตนวนาที และแรงดล เทากับ 75 นิวตัน ั ้ั ิ ั ิ ⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦ 51