|

a )
ยานอวกาศในอุดมคติประกอบด้วยล้อขนาดใหญ่
ถ้าล้อขนาดใหญ่หมุนตามเข็มนาฬิกาดังรูป
ยานอวกาศก็จะหมุนทวนเข็มนาฬิกา b)
ถ้าเบรกล้อให้หยุดหมุน
ยานอวกาศก็จะหยุดหมุนด้วยเหตุผลนั้นเป็นเพราะ
เฉลย
การปรับแต่งตำแหน่งของยานอวกาศ
โดยอาศัยหลักการของโมเมนตัมเชิงมุม
เพราะว่า ยานอากาศกับล้อขนาดใหญ่ เป็นระบบอิสระ
ไม่มีแรงหรือแรงบิดภายนอกมากระทำกับระบบ
เพราะฉะนั้นโมเมนตัมเชิงมุมรวมของระบบจึงเป็นศูนย์
ทั้งยานอวกาศและล้อจึงไม่หมุน
แต่เมื่อต้องการจะเปลี่ยนตำแหน่งหรือมุมของยานอวกาศ
ก็บังคับมอเตอร์ไปหมุนล้อดังรูป
a
ซึ่งจะทำให้ยานอวกาศหมุนในทิศตรงกันข้าม
เพื่อให้โมเมนตัมเชิงมุมรวมของระบบรวมยังคงเป็นศูนย์
แต่เมื่อ ล้อหยุดหมุน ดังรูป
b
ยานอวกาศก็จะหยุดหมุนด้วย
สำหรับยานอวกาศวอยเยอร์เจอร์ 2
ซึ่งขึ้นไปสำรวจดาวเคราะห์ยูเรนัส ตั้งแต่ปี
1986
ต้องคำนึงถึงการหมุนชองล้อด้วย
ซึ่งเกิดมาจากการหมุนของเทปในตลับ
เพราะจะทำให้ยานอากาศเปลี่ยนมุมได้
เพื่อจะทำให้ยานอวกาศมุ่งไปในทิศทางที่ถูกต้อง
ยานอวกาศจะต้องมีแรงขับจากแก๊สของตัวยานอวกาศเอง
ที่จะคอยปรับแต่งผลของการหมุนที่เกิดจากเทปบันทึกภายในที่อยู่ในตัวยานด้วย

ดาวเทียมชี้ไปในทิศทางเดียว
ดาวเทียมบางดวงใช้หลักการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม
เพื่อปรับตำแหน่งของดาวเทียมในอวกาศ
ดังรูป
ภายในดาวเทียมจะประกอบด้วยล้อ 3 อัน
ตั้งฉากซึ่งกันและกัน
แต่ละอันมีมอเตอร์และเบรกไว้สำหรับควบคุมการหมุน
เมื่อล้อเริ่มหมุน
ดาวเทียมจะเริ่มหมุนเช่นกันแต่ไปในทิศตรงกันข้ามกับล้อ
หลังจากที่อยู่ในตำแหน่งที่ต้องการ
ก็บังคับให้ล้อหยุดหมุน
ดาวเทียมก็จะหยุดหมุนตามไปด้วย
เมื่อใช้วิธีนี้เราสามารถที่จะบังคับทิศทางของดาวเทียมได้โดยไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงหรือพลังงานมากมายนัก
รูปบน ขณะที่ดาวเทียมโคจรอยู่รอบโลก
ตำแหน่งของแผงโซลาร์ อาจจะไม่ตรงกับแสงอาทิตย์
ดังนั้นจึงต้องมีการปรับแต่งตำแหน่งของดาวเทียมเสมอ
เพื่อให้พลังงานแสงที่ตกลงบนแผงโซลาร์มากที่สุด
|
แบบฝึกหัด
การหมุน โมเมนตัมเชิงมุม
โมเมนต์
แบบทดสอบ การหมุน 1
2
3
หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่องการหมุน
สารบัญกระดานฟิสิกส์ราชมงคล

กฎการคงตัวของโมเมนตัมเชิงมุม
เมื่อไม่มีแรงบิดหรือทอร์กกระทำจากภายนอก
โมเมนตัมเชิงมุมทั้งขนาดและทิศทางจะคงที่
ดังเช่น
เข็มทิศไจโรสโคปที่หมุนอยู่ในเรือ
ถ้าไม่มีทอร์กภายนอกไปกระทำมันจะไม่เปลี่ยนทิศทาง
แม้ว่าเรือลำนั้นจะเคลื่อนที่รอบโลกไปที่ใดก็ตามดังรูป
ดังนั้นเข็มทิศไจโรจึงนำไปใช้ในระบบนำร่อง
ปัจจุบันมีระบบคอมพิวเตอร์ในการคำนวณ
ดังนั้นเมื่อเรือเปลี่ยนตำแหน่งไป
คอมพิวเตอร์จะคำนวณเทียบกับตำแหน่งของเข็มทิศไจโร
คำนวณพร้อมไปกับข้อมูลจากตัววัดความเร่ง
คอมพิวเตอร์จะคำนวณหาระยะทางจากจุดเริ่มต้นได้
แม่นยำไม่มีผิดพลาด
ให้นักเรียนวิจารณ์ภาพนี้ลงใน
โยโย ลูกดิ่งมหาสนุก
บทนำ
บนพื้นโลกของเรานี้ มีเครื่องเล่นสนุกสนานมากมาย
หนึ่งในจำนวนนั้นก็คือ โยโย ลูกดิ่งมหาสนุก
มันเป็นเครื่องเล่นที่แสนมหัศจรรย์
ผู้เล่นที่ชำนาญสามารถเหวี่ยงลูกดิ่งนี้ไปได้ทุกทิศทุกทาง
หรือให้มันหมุนค้างอยู่กลางอากาศ และเมื่อการหมุนช้าลง
เราก็สามารถดึงลูกดิ่ง กลับเข้าไปในมือ พร้อมที่จะเหวี่ยงออกไปใหม่ได้
ความมหัศจรรย์นี้อยู่บนหลักพื้นฐานทางฟิสิกส์ทั้งสิ้น
หลายพันปีก่อน ลูกดิ่งโยโยก็ได้ปรากฎตัวขึ้นมาบนพื้นโลก
ตอนนั้นยังไม่มีใครสามารถอธิบายตามหลักวิทยาศาสตร์ได้
จนไม่กี่ร้อยปีมานี้ ที่นักวิทยาศาสตร์ไขข้อข้องใจ ได้สำเร็จ
ฟิสิกส์ราชมงคลจะอธิบายหลักการพื้นฐาน โดยอาศัยหลักการทางฟิสิกส์
ให้ผู้สนใจได้ทราบในหน้าถัดไป
ลูกดิ่ง
เป็นเครื่องเล่นที่คนนิยมกันมาก เป็นเวลาหลายพันปีมาแล้ว
คลิกเพื่ออ่านต่อครับ
หนังสืออิเล็กทรอนิกส์
|
ทดสอบก่อนและหลังเรียน

(วิธีทำ ให้
ใส่ชื่อ สกุล เลือกวิชาที่สอบ และจำนวนข้อ
แต่ต้องไม่เกินจากที่กำหนดไว้ เช่น กำหนดไว้
10 ข้อ
เวลาเลือกจำนวนข้อ ให้เลือก
5 และ
10
ข้อไม่เกินจากนี้ เป็นต้น
เมื่อทำเสร็จสามารถดูคะแนนจากรายละเอียดผู้ทำข้อสอบได้ทันที
1. การหมุน 35 ข้อ |


แบบฝึกหัด 1
แบบฝึกหัด 2
แบบฝึกหัด 3
แบบฝึกหัด 4
แบบฝึกหัด 5
แบบฝึกหัด 6
แบบฝึกหัด 7
แบบฝึกหัดออนไลน์ ของ ผศ. ปรียา อนุพงษ์องอาจ
แบบฝึกหัดออนไลน์ ของ อ. พิศมัย จินันทุยา
แบบฝึกหัดออนไลน์ ของ ผศ.กาญจนา
จันทร์ประเสริฐ
แผ่นใสการเรียนการสอน
 |
ฟิสิกส์สำหรับการเต้นรำ
ของ อ.สิทธิชัย ปิ่นกาญจนโรจน์
อธิบายความหมายของความเร็ว โมเมนตัม
โมเมนต์ความเฉื่อย และแรงหนีศูนย์กลาง
ได้อย่างละเอียดมาก จำนวน
32 แผ่น
คลิกครับ |
 |
การเคลื่อนที่แบบหมุน
ลักษณะการเคลื่อนที่เชิงเส้นและเชิงมุม
ความเร็วเชิงมุม ความเร่งเชิงมุม
โมเมนต์ความเฉื่อย
ทิศทางของความเร็วเชิงมุม
โมเมนตัมเชิงมุม
การอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม ของ
อ.สิทธิชัย ปิ่นกาญจนโรจน์ จำนวน
35 แผ่น
คลิกค่ะ
|
วีดีโอศึกษา
|
 |
ไจโรสโคป
มีคุณสมบัติชี้ไปในทิศทางเดียวตลอดเวลา
โดยไม่ต้องคำนึงถึงตำแหน่งของฐานว่าจะเอียงไปอย่างไร
ในวีดีโอมีการทดลองให้เห็นอย่างชัดเจน
บนกระสวยอวกาศจึงใช้ไจโรสโคปนำวิถี
เพื่อนำยานกลับสู่โลก
(Windows
media 2.5
MB) |
|
 |
การทดลองกฎการคงตัวของโมเมนตัมเชิงมุม
บนเก้าอี้หมุน
คลิกครับ
(windows media 1.3 MB) |
การทดลองเป็นไปตามกฎการอนุรักษ์พลังงานจลน์หรือไม่
?
ตัวอย่าง จากการทดลองเพื่อพิสูจน์กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม
ดังรูป

เฉลยครับ
(โดย อ.สุชาติ สุภาพ)
|