การเคลื่อนที่แบบวงกลมในแนวดิ่ง

รูปภาพของ ynw40165

       เราจะเคยเห็นการแกว่งเชือกที่ผูกติดกับถังน้ำในแนวดิ่ง  การปล่อยให้ลูกกลมโลหะเคลื่อนที่บนรางในแนวดิ่ง และการเคลื่อนที่ของรถไฟตีลังกาในสวนสนุก เพราะเหตุใด
   1. ทำไมน้ำในถังน้ำจึงไม่หกออกจากถังน้ำ
   2. ทำไมลูกกลมโลหะจึงไม่ตกจากราง
   3. ทำไมคนจึงไม่ตกจากรถไฟตีลังกาที่เคลื่อนที่กลับหัวลง

ที่มา : http://www.youtube.com/watch?v=tmWTx-M-KsQ&feature=related

ที่มา : http://www.theedupark.com/education/education_view.aspx?ArticleID=1001582

 

       วัตถุจะเปลี่ยนระดับในการเคลื่อนที่ ดังนั้นแรงเข้าสู่ศูนย์กลางในแต่ละตำแหน่งจึงไม่เท่ากัน 
       จะสามารถอธิบายได้ว่า ความเร็วของวัตถุจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา คือจะช้าลงเมื่อวัตถุเคลื่อนที่สูงขึ้น และจะเร็วขึ้น เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ต่ำลงมา ความเร็วที่เปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับความตึงของเส้นเชือกที่ยึดวัตถุนั้นไว้ เพื่อแกว่งให้เป็นวงกลมในแนวดิ่ง หรืออาจขึ้นอยู่กับแรง
       ปฏิกิริยาที่ผิวสัมผัสกระทำต่อวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่อย่างอิสระ นอกจากนั้น ความเร็วของวัตถุยังขึ้นอยู่กับมุม ( q ) ที่วัตถุกระทำกับแนวดิ่ง มวลของวัตถุ ( m ) และรัศมี ( r ) ของการเคลื่อนที่เป็นวงกลมอีกด้วย ขณะที่ลูกกลมเคลื่อนที่ในแนวดิ่งนั้นมีแรงหลายแรงกระทำต่อลูกกลม อาทิเช่น
   1. แรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อลูกกลม หรือน้ำหนักของลูกกลมนั่นเอง
   2. แรงที่รางดันลูกกลมในแนวตั้งฉากกับผิวของราง ซึ่งเป็นแรงปฏิกิริยาที่รางกระทำต่อลูกกลมเพราะฉะนั้นแรงลัพธ์ของแรงทั้งสอง ( แรงในข้อ 1 และข้อ 2 ) ก็คือแรงสู่ศูนย์กลาง
   3. แรงจากความเฉื่อยขับดันลูกกลมให้เคลื่อนที่เป็นเส้นตรง เรียกว่า "แรงหนีศูนย์กลาง" ซึ่งแรงหนีศูนย์กลางนี้ ไม่เกิดขึ้นจริง

 

   1. แรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อลูกกลม หรือน้ำหนักของลูกกลมนั่นเอง
   2. แรงที่รางดันลูกกลมในแนวตั้งฉากกับผิวของราง ซึ่งเป็นแรงปฏิกิริยาที่รางกระทำต่อลูกกลมเพราะฉะนั้นแรงลัพธ์ของแรงทั้งสอง ( แรงในข้อ 1 และข้อ 2 ) ก็คือแรงสู่ศูนย์กลาง
   3. แรงจากความเฉื่อยขับดันลูกกลมให้เคลื่อนที่เป็นเส้นตรง เรียกว่า "แรงหนีศูนย์กลาง" ซึ่งแรงหนีศูนย์กลางนี้ ไม่เกิดขึ้นจริง

       กรณีที่ลูกกลมอยู่ในแนวดิ่ง แสดงว่า แรงสู่ศูนย์กลางและแรงหนีศูนย์กลางมีขนาดเท่ากัน ที่ทุกๆ ตำแหน่งและจะต้องมีแรงสู่ศูนย์กลาง เพื่อเปลี่ยนทิศทางความเร็วของลูกกลมที่เคลื่อนที่เป็นวงกลม จะพิจารณาจากแรงสู่ศูนย์กลางในแต่ละตำแหน่ง ได้ดังนี้
   1. ขณะที่ลูกกลมโลหะอยู่ ณ ตำแหน่งบนสุดของราง จะมีสูตรดังนี้

   2. ขณะที่ลูกกลมโลหะอยู่ ณ ตำแหน่งล่างสุดของราง จะมีสูตรดังนี้

รูปภาพของ ynwkossakuntala

 ดีมากที่พิมพ์เอง..จวน OK นะWink..ถ้า

1. check ให้ดีว่า  แรงหนีศูนย์กลาง...มีหรือ..ข้อมูลต้องถูกต้องนะคะ

2. มุม ( q ) ใช่หรือ

3. แหล่งข้อมูลของเนื้อหาใช่ ใต้รูปรถไฟหรือเปล่าคะ

มหาวิทยาลัยศรีปทุม ผู้ใหญ่ใจดี
 

 ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

ช่วยกันนะครับ 
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
ไม่ถูกปิดเสียก่อน

ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

ด่วน...... ขณะนี้
พระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2558 
มีผลบังคับใช้แล้ว 
ขอให้นักเรียนและคุณครูที่ใช้งาน
เว็บ thaigoodview ในการส่งการบ้าน
ระมัดระวังการละเมิดลิขสิทธิ์ด้วย
อ่านรายละเอียดที่นี่ครับ

 

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 0 คน และ ผู้เยี่ยมชม 76 คน กำลังออนไลน์