|
ปริศนา
1.
ปัญหาข้อนี้มีชื่อว่า
ระบบ "ฉุดฉัน ฉันก็ฉุด"

จากรูปจะเห็นว่ามีเรือลำหนึ่งลอยอยู่ในน้ำ
เรือนี้มีกังหันอยู่ด้านบน
ต่อแกนไปถึงใบพัดในน้ำ
โดยจัดให้มีแรงเสียดทานน้อยมาก
ถ้าลมพัดจากซ้านไปขวาดังรูปเรือจะแล่นทางทิศไหน
ทวนลมหรือ ตามลม ?
เฉลย
เรือจะแล่นทวนลม
ถ้าลมพัดจากซ้ายไปขวา
เรือจะแล่นจากขวาไปซ้าย
คำอธิบายเรื่องนี้คือ
ถ้าลมพัดด้วยความเร็ว
v
ผ่านกังหันแล้วมีความเร็ว
v1
กังหันจะรับพลังงานไว้ (v2
- v21) หน่วย
เช่นลมพัดด้วยความเร็ว
5 หน่วย
ผ่านกังหันแล้วมีความเร็ว
4 หน่วย
พลังงานที่กังหันรับไว้จะเป็น
(52 - 42) = 9
หน่วย
ในขณะที่โมเมนตัมลดลง ( 5-4
) = 1 หน่วย
ก่อให้เกิดแรงฉุด (drag)
มีทิศจากซ้ายไปขวา 1
หน่วยด้วย
พลังงาน
9 หน่วย
ถ้าถ่ายทอดไปให้ใบพัดซึ่งอยู่ในน้ำก่อให้เกิดความเร็ว
u2 โดยที่ u22
= 9 หรือ u2 =
3 หน่วย
การเปลี่ยนโมเมนตัม =
3 หน่วยด้วย
ซึ่งทำให้เกิดแรงขับ
(Trust) = 3
หน่วยมีทิศจากขวาไปซ้าย
ฉะนั้น
แรงกระทำต่อเรือรวม =
3-1 = 2 หน่วย
ขับเรือให้แล่นทวนลม
ใครไม่เชื่อ
ขอให้ทำการทดลองดู
เอาพัดลมเป่าเรือ
เรือจะแล่นเข้าหาพัดลม
|