แรงและงานทางกลศาสตร์

 

 

    ในการทดลองนี้จะเป็นการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างแรง   งาน  และระยะกระจัดการเคลื่อนที่ของกล่อง  โดยคุณสามารถใช้เมาส์คลิกและลากกล่องไปที่ใดก็ได้ในห้องทดลองเสมือน   หรือจะใช้ลูกศรของคีย์บอรด์ก็ได้เช่นเดียวกัน  งานที่ได้จากแรงโน้มถ่วงหรือจากแรงเสียดทาน  จะปรากฎเป็นตัวเลขอยู่ด้านบนของห้องทดลองเสมือน   คุณสามารถเปลี่ยนมวล m  และสัมประสิทธ์แรงเสียดทาน โดยใช้ตัวเลื่อน   เมื่อคุณต้องการให้กล่องกลับเข้าสู่จุดเริ่มต้น  ให้กดปุ่ม  Reset

    ตำแหน่งเริ่มต้นของกล่องจะแสดงด้วยเงาสีเทาดำ   ให้คุณทดลองเลื่อนกล่องไปบนพื้น  และสังเกตดูว่าการเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร  ต่อไปกดปุ่ม  Reset  และยกกล่องขึ้นจากพื้น  โดยไม่ให้กล่องติดพื้น  เมื่อยกกลับมาที่เดิม   หรือจุดเริ่มต้น  สังเกตว่างานมีค่าเท่าไร ?

    

ใบบันทึกผลการทดลอง

    กำหนดให้   สัมประสิทธ์ความเสียดทาน  =  0.2     m   =  30  kg

การเลื่อนตำแหน่ง งานรวมที่ทำได้ (จูล)
1.  เลื่อนกล่องไปทางขวาบนพื้น  1  เมตร  
2.  จาก 1   ยกกล่องขึ้นบน  1   เมตร  
3.   จาก  2  เลื่อนกล่องไปทางซ้าย  1  เมตร  

คำถาม

    กำหนดให้   สัมประสิทธ์ความเสียดทาน  =  0.4     m   =  20  kg

การเลื่อนตำแหน่ง งานรวมที่ทำได้ (จูล)
1.  เลื่อนกล่องไปทางขวาบนพื้นจนสุดขอบ  
2.  จาก 1   เลื่อนกล่องไปทางซ้ายบนพื้นกลับที่จุดเดิม  
3.   จาก  2  กดปุ่ม Reset  ยกกล่องขึ้นสูง 1  เมตร(ไม่จำเป็นต้องเป็นแนวดิ่งก็ได้)  
4.  จาก  3  ยกกล่องกลับจุดเดิม  

คำถาม

ในการแข่งขันยกน้ำหนักของกีฬาโอลิมปิก ในปี ค.ศ.1976 นาย วาสิรี อเล็กซีฟ ได้ทำให้โลกตื่นเต้น โดยการยกน้ำหนักขนาด 562 ปอนด์ (2500 นิวตัน) ขึ้นเหนือศีรษะสูงจากพื้นประมาณ 2 เมตร ทำลายสถิติโลก อย่างไรก็ตาม ย้อนหลังไปในปี ค.ศ. 1957 นาย พอล แอนเดอร์สัน ได้ยกน้ำหนักโดยใช้แผ่น ผ้าคล้องผ่านเอว ดังรูป เขาสามารถยกน้ำหนักได้สูงสุด 6270 ปอนด์ (27 900 N) ขึ้นได้สูง 1 เซนติเมตร ดูจากตัวเลขแล้วนายแอนเดอร์สันยกน้ำหนักได้มากกว่า แต่ได้ระยะทางน้อยกว่า คำถามก็มีอยู่ว่า ทั้งสองคนนี้ใครทำงานมากกว่ากัน หรือใครมีพลังมากกว่ากันนั่นเอง  มีต่อ

กำลังทางกลศาสตร์

       กำลังเฉลี่ยคืออัตราการทำงาน

กำลัง    =     งาน /  เวลา       

หน่วย  SI  ของกำลังคือวัตต์

แบบฝึกหัด

ให้คุณลองยกน้ำหนักขนาดเท่ากับมวลของตัวคุณเอง  ให้ทดลองในห้องทดลองเสมือน โดยยกขึ้นเท่ากับความสูงของตัวคุณเอง  คำนวณหางานในห้องทดลองเสมือน  กำหนดเวลาการยก  และหากำลังให้ด้วย หน่วยเป็นวัตต์

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

เรื่องการทดลองเสมือนจริง