บทความ
 อวกาศ
 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 659
เมื่อวาน 893
สัปดาห์นี้ 6,840
สัปดาห์ก่อน 5,706
เดือนนี้ 17,971
เดือนก่อน 22,351
ทั้งหมด 775,093
  Your IP :54.224.56.126

5.7 การวิเคราะห์แบบจำลองโดยการใช้กฏข้อที่สองของนิวตัน

 

      ในหัวข้อนี้ เราจะได้อธิบายถึงการวิเคราะห์แบบจำลองสองตัว เพื่อการแก้ปัญหาในวัตถุทั้งสองที่อยู่ในภาวะสมดุล (a = 0) หรือมีความเร่งเป็นเส้นตรงภายใต้แรงกระทำคงที่

 

      เมื่อกฏข้อที่สองของนิวตันถูกนำมาใช้กับวัตถุ เราจะสนใจเพียงแค่แรงภายนอกที่กระทำบนวัตถุ เพราะเราสมมติว่าวัตถุถูกจำลองให้เป็นจุดอนุภาค เราจึงไม่ต้องมาคอยกังวลเกี่ยวกับรูปร่างวัตถุ เมื่อวัตถุถูกแรงกระทำจนเคลื่อนที่ ก็จะได้ไม่ต้องคำนึงถึงว่าวัตถุจะหมุนตัว เพราะเราสมมติให้เป็นจุดอนุภาคไว้แล้ว

 

      สำหรับตอนนี้ เราจะยังไม่ต้องคำนึงถึงเรื่องแรงเสียดทานก่อน ในปัญหาที่จะกล่าวต่อไปนี้ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ ซึ่งจะสมมติให้เทียบเท่ากับสถานะพื้นผิวที่ ไร้แรงเสียดทาน (Frictionless) (ส่วนแรงเสียดทาน เราจะอธิบายในหัวข้อ 5.8)

 

      หากว่าเราจะกล่าวถึงเชือก หรือสิ่งที่คล้ายกัน เรามักจะละเลยไม่คิดถึงมวลของเชือก หรือสายเคเบิล ใด ๆ ที่เกี่ยวข้อง เมื่อเทียบกับขนาดของแรงที่กระทำ โดยส่วนประกอบใด ๆ ทั้งของเส้นเชือก กับวัตถุที่ติดกับเชือก เราจะถือว่าองค์ประกอบทั้งหมดติดรวมกัน รวมทั้งเชือกด้วย

 

      ในการแสดงการแก้ปัญหา บางครั้งเพื่อที่จะทำให้การแก้ปัญหาไม่ยุ่งยากซับซ้อน เราอาจจะละบางสิ่งไว้ก่อน ยังไม่ต้องกล่าวถึงตอนนี้ เช่น มวลวัตถุบางอย่าง ในการแก้ปัญหาในทางฟิสิกส์ เราจะสมมติว่ามันมีความเบา (Light) มาก หรือการละเลยถึงมวลวัตถุ (Negligible mass)  จนอาจที่จะละเลยไม่ต้องนำมาคิดก็ได้ ซึ่งจะทำให้การแก้โจทย์ปัญหาจะง่ายขึ้น

 

 

รูปการดึงเชือก

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

 

      เมื่อเชื่อกที่ติดกับวัตถุดึงวัตถุ ตัวเชือกจะเกิดแรงที่กระทำต่อวัตถุ ในทิศทางที่ออกห่างจากวัตถุ ขนานไปกับเชือก ขนาด T ของแรงนั่น เราเรียกว่า แรงตึงเชือก (Tension) เพราะว่าขนาดของมันเป็นปริมาณเวกเตอร์ ส่วนแรงตึงเชือก เป็นปริมาณสเกลาร์    

 

รูปตัวอย่างแรงตึงของเชือก

 

 

 

5.7.1 การวิเคราะห์แบบจำลอง: อนุภาคอยู่ในความสมดุล

 

      หากความเร่งของวัตถุที่จำลองให้เป็นอนุภาค มีค่าเป็นศูนย์ วัตถุยังรักษาสภาพพร้อมกับอนุภาคในการจำลองอยู่ในความสมดุล (Particle in equilibrium) ในการจำลองนี้ แรงสุทธิที่กระทำบนวัตถุจะเป็นศูนย์ ตามสมการด้านล่าง

 

 

รูปสมการที่ 5.8

 

      ทีนี้มาลองพิจารณาตัวอย่างที่เป็นโคมไฟ ที่ถูกแขวนด้วยโซ่ติดบนเพดาน ดูได้ที่รูปด้านล่าง

 

 

รูปโคมไฟห้อยกับเพดาน

 

 

รูปโคมไฟที่ห้อยด้วยโซ่กับเพดาน

 

รูปด้านบน a) โคมไฟห้อยจากเพดานด้วยโซ่ไม่คำนึงถึงมวล b) แรงกระทำบนโคมไฟมีแรงโน้มถ่วงของโลก Fg และแรงตึงโซ่ T

 

ผังไดอะแกรมของแรงสำหรับโคมไฟ ดูที่รูป b แสดงให้เห็นถึงแรงกระทำในโคมไฟที่ตกลงมาตามแรงโน้มถ่วงโลก Fg และแรงขึ้นด้านบน T โดยโซ่ เพราะว่าไม่มีแรงกระทำในทิศทางตามแกน SFx = 0 จะไม่มีประโยชน์ เพราะไม่มีแรงกระทำแนวนี้

 

ส่วนสภาวะในทางแกน y SFy = 0  สมการจะมีดังนี้

 

SFy = T – Fg = 0 หรือ

 

T = Fg

 

ให้เราสังเกตว่า ทั้ง T = Fg ไม่ใช่คู่กันของแรงกิริยา - แรงปฏิกิริยา ทั้งนี้เป็นเพราะว่า พวกมันกระทำไปบนวัตถุเดียวกัน ที่โคมไฟ แรงปฏิกิริยาที่ T ก็คือ แรงกระทำเป็นแนวดิ่งลงมา อันเกิดจากโซ่บนโคมไฟ

 

 

 

 

 

 

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

 

ร่วมน้อมรำลึกถึง คำพ่อสอน เพื่อใช้เป็นแนวทางในการดำเนินชีวิต

 

“เมืองไทยของเรา ประกอบด้วยคนหลายจำพวก

หลายวัย หลายความคิด หลายหน้าที่

ซึ่งทั้งหมด จะต้องอาศัยซึ่งกัน และกัน

ไม่ใช่ว่าคนหนึ่งคนใด จะอยู่ได้โดยลำพัง”
    

พระราชดำรัสของพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช

พระราชทานแก่คณะบุคคลต่าง ๆ 
ที่เข้าเฝ้าฯ ถวายพระพรชัยมงคล 
เนื่องในโอกาสวันเฉลิมพระชนมพรรษา 
ณ ศาลาดุสิดาลัย สวนจิตรลดา ๔  ธันวาคม ๒๕๑๗
    

ขอน้อมส่งพระองค์สู่สวรรคาลัย

ด้วยเกล้าด้วยกระหม่อมขอเดชะ

 

<หน้าที่แล้ว                                 สารบัญ                    หน้าต่อไป>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Share on Facebook
 
Google

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