Make your own free website on Tripod.com

โครงการไอทีเพื่อน้อง

โรงเรียนสตรีภูเก็ต

 

ต้องการศึกษาวิชาอะไร?

วิทยาศาสตร

สังคมศึกษา

ภาษาไทย

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

การเคลื่อนที่แบบต่างๆ

การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์

คือการเคลื่อนที่ในแนวโค้งพาราโบลา ซึ่งเกิดจากวัตถุได้รับความเร็วใน 2 แนวพร้อมกัน คือ ความเร็วในแนวราบและความเร็วในแนวดิ่ง โดยในแนวราบวัตถุจะเคลื่อนที่ในแนวตรงด้วยอัตราเร็วคงตัว ขณะที่แนวดิ่งจะถูกแรงดึงดูดของโลกกระทำให้วัตถุขยับลงด้วยความเร่งจากแรงดึงดูดของโลก จึงส่งผลให้เส้นทางการเคลื่อนที่มีลักษณะเป็นเส้นโค้งพาราโบลา ตัวอย่างของการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ ได้แก่ ดอกไม้ไฟ น้ำพุ การเคลื่อนที่ของลูกบอลที่ถูกเตะขึ้นจากพื้น การเคลื่อนที่ของนักกระโดดไกล

กาลิเลโอ เป็นคนแรกที่อธิบายการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ได้อย่างละเอียด เขาได้อธิบายว่าถ้าจะศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุแบบโพรเจกไทล์ได้อย่างละเอียดนั้น ต้องแยกศึกษาส่วนประกอบในแนวราบ และ ในแนวดิ่งอย่างอิสระไม่เกี่ยวข้องกัน

  • พิจารณาในแนวดิ่ง

ในกรณีที่เราไม่คิดแรงต้านทานของอากาศ วัตถุทุกชนิดที่อยู่บนโลกนี้ถ้าปล่อยจากที่สูงระดับเดียวกัน วัตถุจะตกถึงพื้นในเวลาเท่ากัน โดยไม่ขึ้นอยู่กับขนาด หรือน้ำหนักของวัตถุ

  • พิจารณาในแนวราบ

กรณีที่วัตถุถูกทำให้เคลื่อนที่ออกไปด้วยความเร็วต้นในแนวราบจะพบว่าวัตถุจะมีความ

เร็วต้นในแนวดิ่งเป็นศูนย์ เมื่อเคลื่อนที่ไป ความเร็วในแนวราบที่ตำแหน่งใดๆจะคงตัว แต่ความเร็วในแนวดิ่งจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากมีความเร่ง ขณะเดียวกันระยะกระจัดในแนวราบและแนวดิ่งจะเปลี่ยนตามเวลาที่วัตถุใช้ในการเคลื่อนที่

ปริมาณที่วัดได้ เมื่อวัตถุเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ จึงสามารวัดปริมาณต่างๆได้ทั้งในแนวราบและแนวดิ่ง เช่น ระยะกระจัดแนวราบ และแนวดิ่ง ระยะกระจัดลัพธ์ ความเร็วต้นแนวราบ ความเร็วต้นแนวดิ่ง ความเร็วที่ตำแหน่งใดๆ ความเร็วลัพธ์ เวลา โดยเวลาที่วัตถุใช้ในการเคลื่อนที่ในแนวราบและแนวดิ่งจะมีค่าเท่ากัน

การเคลื่อนที่ในแนววงกลม

วัตถุที่เคลื่อนที่ในแนววงกลมจะเคลื่อนที่แบบเลื่อนตำแหน่ง โดยมีระยะห่างจากจุดศูนย์กลางการเคลื่อนที่คงที่ตลอดเวลา และมีเส้นทางการเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้งรอบจุดศูนย์กลาง โดยมีอัตราเร็วคงที่ตลอดเวลา แต่ทิศการเคลื่อนที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา นั่นคือ จะมีทิศสัมผัสกับเส้นทางการเคลื่อนที่ตลอดเวลาและตั้งฉากกับแรงที่ดึงวัตถุเข้าสู่ศูนย์กลางตลอดเวลา


แรงที่กระทำต่อวัตถุที่เคลื่อนที่แนววงกลมจะมีทิศเข้าหาศูนย์กลางตลอดเวลา เรียกว่า แรงสู่ศูนย์กลาง

ปริมาณที่วัดได้ เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ในแนววงกลม ได้แก่ คาบการเคลื่อนที่ ความถี่ อัตราเร็ว ความเร่ง และแรงที่กระทำต่อวัตถุ

คาบ ของการเคลื่อนที่ ( T ) คือ ช่วงเวลาที่วัตถุใช้ในการเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ มีหน่วยเป็นวินาทีต่อรอบ

ความถี่ ( f ) คือ จำนวนรอบที่วัตถุเคลื่อนที่ไดใน 1 หน่วยเวลา มีหน่วยเป็นรอบต่อวินาที

ความสัมพันธ์ระหว่างความถี่และคาบก็คือ ความถี่เท่ากับส่วนกลับของคาบ หรือคาบเท่ากับส่วนกลับของความถี่

รอบ / วินาที

วินาที / รอบ

ความเร่งสู่ศูนย์กลาง วัตถุที่เคลื่อนที่ในแนววงกลมทิศการเคลื่อนที่จะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา แสดงว่าวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง โดยมีทิศความเร่งพุ่งไปในทิศเดียวกันกับทิศของแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุ นั่นคือ พุ่งเข้าหาศูนย์กลางการเคลื่อนที่ และขนาดของความเร่งจะมากหรือน้อยย่อมแปรผันตรงกับอัตราเร็ว และแปรผกผันกับรัศมีการเคลื่อนที่

การเคลื่อนที่เป็นวงกลมในแนวราบ (Virtical curve motion)


วัตถุจะไม่เปลี่ยนระดับในการเคลื่อนที่ แรงเข้าสู่ศูนย์กลางจะเท่ากันทุกตำแหน่ง

การเคลื่อนที่เป็นวงกลมในแนวดิ่ง (Vertical Circular Motion )


วัตถุจะเปลี่ยนระดับในการเคลื่อนที่ ดังนั้นแรงเข้าสู่ศูนย์กลางในแต่ละตำแหน่งจึงไม่เท่ากัน  

การเคลื่อนที่บนทางโค้ง (Curve Motion )


ในขณะที่รถเคลื่อนที่เข้าทางโค้ง จะมีแรงเสียดทานสถิตย์กระทำต่อยางรถทางด้านนอก และมีทิศพุ่งสู่จุด ศูนย์กลางความโค้ง

การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย (Simple Harmonic Motion)


การเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิค หรือที่เรียกว่าการเคลื่อนที่แบบ S.H.M เป็นลักษณะการเคลื่อนที่แบบกลับไปกลับมาผ่านแนวสมดุล เช่น การสั่นของสปริง การแกว่งของชิงช้า หรือลูกตุ้มนาฬิกา เป็นต้น

สาเหตุ ที่ทำให้การเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์มอนิกอย่างง่าย เนื่องจากมีแรงลัพธ์ย้อนกลับกระทำต่อวัตถุในทิศพุ่งเข้าหาแนวสมดุลตลอดเวลา โดยขนาดของแรงจะแปรผันตรงกับระยะกระจัดของวัตถุ จึงทำให้เคลื่อนที่ด้วยความเร่ง

ปริมาณที่วัดได้ เมื่อวัตถุเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์มอนิกอย่างง่าย ได้แก่ การกระจัด อัตราเร็ว อัตราเร่ง

การกระจัด เป็นปริมาณที่บอกตำแหน่งใหม่ของวัตถุเทียบกับตำแหน่งเดิม จึงวัดในแนวตรงจากตำแหน่งเริ่มต้นไปถึงตำแหน่งสุดท้าย ดังนั้นวัตถุที่เคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์มอนิก

อย่างง่ายขณะที่ขยับไปได้ไกลที่สุดจะมีการกระจัดสูงสุด เมื่อกลับมาถึงตำแหน่งสมดุลย่อมมีการกระจัดเป็นศูนย์

อัตราเร็ว อัตราเร็วของวัตถุที่เคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์มอนิกอย่างง่าย จะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา จะพบว่าขณะที่วัตถุสั่นไปได้ไกลที่สุด หรือแกว่งไปได้ไกลที่สุด อัตราเร็วของวัตถุจะเป็นศูนย์แล้วอัตราเร็วจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆจนถึงตำแหน่งสมดุล วัตถุจะมีอัตราเร็วสูงที่สุด

อัตราเร่ง อัตราเร่งของวัตถุที่เคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์มอนิกอย่างง่าย จะเปลี่ยนแปลงสัมพันธ์กับการกระจัด จะพบว่าถ้าวัตถุมีการกระจัดน้อยอัตราเร่งก็จะน้อย ถ้าวัตถุมีการกระจัดมากที่สุด อัตราเร่งก็จะมากที่สุด แต่ทิศของการกระจัดกับความเร่งจะสวนทางกันตลอดเวลา