<font color= : Thummech.com

 บทความ
 พลังงาน
 อิเล็กทรอนิกส์
 ทฤษฏีสัมพัทธภาพ
 ไครโอเจนิกส์
 เฮลิคอปเตอร์
 เกียร์อัตโนมัติ
 โทรศัพท์มือถือ
 ยาง
 รถไฟความเร็วสูง
 คลัตช์ และกระปุกเกียร์ธรรมดา
 เจ็ทแพ็ค
 แผ่นดินไหว
 คู่มือ ต้องรอด
 โรงไฟฟ้าพลังน้ำ
 ดาวเทียม
 เชื่อมโลหะใต้น้ำ
 กังหันลมผลิตไฟฟ้า
 เครื่องยนต์ดีเซล
 เครื่องยนต์เบนซิน
 คัมภีร์สงครามซุนวู ฉบับเข้าใจง่าย
 โลหะ
 ฟิสิกส์
 ปัญหาพระยามิลินท์
 ยานยนต์สมัยใหม่
 แมคาทรอนิกส์
 เครื่องกล 6 แกน
 เครื่องยนต์เจ็ท
 หุ่นยนต์
 สินค้า ผลงาน
 เขียนแบบ
 ออกแบบ คำนวณ
 วางโครงการ
วันนี้ 198
เมื่อวาน 830
สัปดาห์นี้ 2,207
สัปดาห์ก่อน 6,161
เดือนนี้ 11,626
เดือนก่อน 24,626
ทั้งหมด 724,329
  Your IP :54.198.126.110

      ทั้งรูปแบบ และสถานะในทางคณิตศาสตร์ของกฎข้อที่สองของนิวตัน แสดงให้เห็นว่าความเร่งเกิดจาก แรงโดยรวม (Net force) SF ที่มากระทำบนวัตถุ

 

                แรงโดยรวมที่กระทำบนวัตถุ คือปริมาณเวกเตอร์ที่เป็นผลรวมของแรงทั้งหมด ที่กระทำบนวัตถุ (ในบางครั้งเราสามารถเรียกแรงโดยรวมว่า แรงสุทธิ, แรงรวม (Total force), แรงผลลัพธ์ (Resultant force) หรือแรงไม่สมดุล (Unbalanced force) ก็ได้)

 

      ในการแก้ปัญหาโดยใช้กฎข้อที่สองของนิวตัน มันมีความจำเป็นที่จะต้องกำหนดแรงโดยรวมที่กระทำต่อวัตถุให้ถูกต้อง มีแรงมากมายที่อาจกระทำต่อวัตถุ แต่ก็มีเพียงแรงเดียวที่ก่อให้วัตถุเกิดความเร่ง

 

      สมการที่ 5.2 คือ การอธิบายในปริมาณเวกเตอร์ และด้วยเหตุนี้ สามารถที่จะนำไปเทียบการแตกแรงไปตามแนวแกนของส่วนประกอบสามแนวแกน ได้แก่

 

SFx=max            SFy=may            SFz=maz      (5.3)

 

      หน่วยเอสไอของแรง ก็คือ นิวตัน (N) แรงในหนึ่งนิวตัน นั่นก็คือ แรงที่ทำให้วัตถุมวล 1 กิโลกรัม (kg) เกิดการเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง 1 เมตรต่อวินาทียกกำลังสอง (m/s2)

 

 

รูปความหมายของ หนึ่งนิวตัน

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

 

      จากคำนิยามนี้ และกฎข้อที่สองของนิวตัน เราเห็นว่า นิวตัน สามารถอธิบายในรูปของหน่วยพื้นฐานที่นำมาประกอบเข้าด้วยกันของ มวล, ความ และเวลา นั่นก็คือ

 

1 N º 1kg . m/s2                          (5.4)

 

      ในระบบมาตรานิยมของสหรัฐอเมริกา (U.S. customary system) หน่วยของแรงก็คือ ปอนด์ (Pound: lb) แรงในหนึ่งปอนด์ นั่นก็คือ แรงที่ทำให้วัตถุมวล 1 สลัก (Slug) เกิดการเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง 1 ฟุตต่อวินาทียกกำลังสอง (ft/s2)

 

1 lb º 1slug . ft/s2                              (5.5)

 

ประมาณการอย่างง่ายว่า 1 N = ¼ lb

 

 

ตัวอย่างที่ 5.1 ความเร่งของลูกฮอกกี้

 

ลูกฮอกกี้ มีมวล 0.3 กิโลกรัม สไลด์ไปบนพื้นผิวไร้แรงเสียดทาน บนพื้นผิวน้ำแข็งที่ราบ นักฮอกกี้สองคนได้ตีลูกบอลพร้อมกัน จนเกิดแรงกระทำที่ลูกฮอกกี้ ดังรูปด้านล่าง

 

 

รูปการเล่นฮอกกี้น้ำแข็ง

 

 

รูปตัวอย่างที่ 5.1

 

กำหนดให้ แรง F1 มีขนาด 5 N และแรง F2 มีขนาด 8 N ให้คำนวณหาขนาด และทิศทางของลูกฮอกกี้ทั้งสองทิศทางที่ตี

 

วิธีทำ

 

กรอบความคิด: เนื่องจากเราสามารถคำนวณแรงโดยรวม และเราต้องการความเร่ง ปัญหานี้การจัดกรอบแนวคิดจะเป็นการแก้ปัญหาโดยการใช้กฏข้อที่สองของนิวตัน

 

การวิเคราะห์: หาส่วนประกอบของแรงโดยรวมกระทำบนลูกฮอกกี้ในทิศทางแนวแกนเอ็กซ์

 

SFx= F1x + F2x

= F1 cos (-20°) + F2 cos 60°

= (5 N)(0.940) + (8 N)(0.500) = 8.7 N                    ตอบ

 

หาส่วนประกอบของแรงโดยรวมกระทำบนลูกฮอกกี้ในทิศทางแนวแกนวาย

 

SFy= F1y + F2y

= F1 sin (-20°) + F2 sin 60°

= (5 N)(-0.342) + (8 N)(0.866) = 5.2 N                   ตอบ

 

ใช้กฎข้อที่สองของนิวตันในการหาความเร่งลูกฮอกกี้ของแต่ละส่วนตามแกน เอ็กซ์ และวาย

 

ความแร่งตามแนวแกนเอ็กซ์                

ax =SFx /m

= 8.7 N / 0.3 kg = 29 m/s2            ตอบ

 

ความแร่งตามแนวแกนวาย                  

ay =SFy /m

= 5.2 N / 0.3 kg = 17 m/s2            ตอบ

 

 

รูปการแก้ปัญหาตัวอย่าง 5.1

 

หาทิศทางของความเร่งสัมพันธ์กับแกนเอ็กซ์

q = tan-1(ay/ax)

= tan-1(17/29) = 31°

 

ท้ายสุด: เวกเตอร์ในรูปฮอกกี้ด้านบน สามารถเพิ่มภาพเพื่อตรวจสอบคำตอบได้อย่างสมเหตุสมผล

 

      เพราะว่าเวกเตอร์ความเร่งที่ไปตามแนวแกนของแรงลัพธ์ การวาดภาพแสดงให้เห็นเวกเตอร์แรงลัพธ์ที่จะช่วยเราในการตรวจสอบถึงคำตอบที่มีเหตุผล

 

 

 

 

 

 

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

 

ร่วมน้อมรำลึกถึง คำพ่อสอน เพื่อใช้เป็นแนวทางในการดำเนินชีวิต

 

ชาติบ้านเมืองประกอบด้วย นานาสถาบัน

อันเปรียบได้กับอวัยวะทั้งปวง

ที่ประกอบกันขึ้นเป็นชีวิตร่างกาย 

ชีวิตร่างกายดำรงอยู่ได้

เพราะอวัยวะใหญ่น้อยทำงานเป็นปรกติพร้อมกันอย่างไร 

ชาติบ้านเมืองก็ดำรงอยู่ได้เพราะสถาบันต่าง ๆ ตั้งมั่น

และปฏิบัติหน้าที่ของตนโดยพร้อมมูลอย่างนั้น

 

พระบรมราโชวาทของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว พระราชทานแก่ทหารบก ทหารเรือ ทหารอากาศ ตำรวจ และอาสาสมัครพลเรือนในพิธีตรวจพลสวนสนาม ในงานพระราชพิธีรัชดาภิเษก ๘ มิถุนายน ๒๕๑๔

 

 

ขอน้อมส่งพระองค์สู่สวรรคาลัย

ด้วยเกล้าด้วยกระหม่อมขอเดชะ

 

 

 

 

 

 

 

Share on Facebook
 
Google

WWW
http://www.thummech.com/
ฟังเพลงออนไลน์ คลิกเลย
 
Copyright © 2013-2015 Thummech All Rights Reserved. 
Powered by  ThaiWebPlus 
คนธรรมดามีความรู้คือคนฉลาด คนฉลาดมีความเข้าใจคือคนธรรมดา