บทที่ 6 การเคลื่อนที่วงกลม และการนำกฎของนิวตันไปใช้ในงานอื่น ๆ

      ในบทที่ผ่านมา เราได้รู้จักกฎของนิวตันในเบื้องต้น และสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานการวิเคราะห์แบบจำลองที่เกี่ยวพันกับการเคลื่อนที่เชิงเส้น

รูปตัวอย่างการเคลื่อนที่แบบวงกลม

ที่มา : https://jkimphysics.files.wordpress.com

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

หากสนใจหนังสือ อื่น ๆ นอกเหนือจากนี้ 

คลิก 

      มาตอนนี้ เราจะได้เริ่มอธิบายการเคลื่อนที่ในส่วนของปลีกย่อย แต่มีความซับซ้อนมากกว่า ยกตัวอย่างเช่น เราจะประยุกต์ใช้กฎของนิวตันในการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เคลื่อนที่แบบวงกลม

      ซึ่งเราจะอธิบายการเคลื่อนที่โดยมีความเร่งภายในกรอบอ้างอิงจากกรอบอ้างอิงความเร่ง หรือวัตถุ เคลื่อนที่ผ่านไปตามตัวกลางที่มีความหนืด

      บทนี้จะแสดงถึงองค์ประกอบของตัวอย่างเรียงลำดับกันไป เพื่อให้เห็นภาพ ในการที่จะสามารถนำไปประยุกต์การใช้งานตามของกฎของนิวตัน เพื่อความหลากหลายของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นใหม่

6.1 อนุภาคในแบบจำลองการเคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอ

      ในหัวข้อที่ 4.4 เราได้อธิบายเรื่องการวิเคราะห์แบบจำลองของอนุภาคในการเคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอ ซึ่งอนุภาคเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ v ในเส้นทางที่เป็นรัศมีวงกลม r ถ้าหากอนุภาคนั้นได้เจอกับความเร่ง จะมีสมการดังนี้

a_c = v²/r

ความเร่งนี้ เรียกว่า ความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลาง (Centripetal acceleration) เพราะว่า เวกเตอร์ a_c มิทิศทางไปสู่ศูนย์กลางของวงกลม

รูปความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลาง และสมการ

ที่มา : https://s2.studylib.net

      ยิ่งไปกว่านี้ เวกเตอร์ a_c จะตั้งฉากกับเวกเตอร์ความเร็ว vเสมอ (หากมีส่วนประกอบของความเร่งขนานต่อเวกเตอร์ความเร็ว ความเร็วของอนุภาคจะเกิดการเปลี่ยนแปลง)

      เป็นเหตุให้เราขยายความรู้ของแบบจำลองอนุภาคที่เคลื่อนที่ในวงกลมสม่ำเสมอ นอกเหนือจากการจำลองการเคลื่อนที่จากหัวข้อ 4.4 โดยผนวกเอาแนวคิดเรื่องแรงลงไป

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“ไหน ๆ เราก็ต้องคิดอยู่แล้ว

ก็คิดให้ใหญ่เข้าไว้สิ

As long as you’re going to be thinking anyway,

think big.”

โดนัลด์ ทรัมป์

(Donald Trump)

<หน้าที่แล้ว                                 สารบัญ                    หน้าต่อไป>