ฟิสิกส์ราชมงคล

    


พลังงานศักย์
coasterAni.gif (170430 bytes)


Previously Asked Questions

Q:     จงอธิบายหลักการอนุรักษ์พลังงานของวัตถุที่ตกอย่างอิสระ

A:    กำหนดให้วัตถุอยู่ที่ตำแหน่งเริ่มต้น (v = 0) โดยที่มีความสูง h และตกลงสู่พื้นด้านล่าง ที่จุดสูงสุด (จุดเริ่มต้น) วัตถุมีพลังงานศักย์เท่ากับ  mgh และมีพลังงานจลน์เท่ากับ 0 ขณะที่วัตถุตก พลังงานศักย์จะลดลงเนื่องจากความสูง h มีค่าลดลง และพลังงานจลน์จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากความเร็วเพิ่มขึ้น  (พลังงานศักย์  KE = 1/2 mv2.)  ขณะที่วัตถุตกพลังงานศักย์ที่ลดลงจะเปลี่ยนไปเป็นพลังงานจลน์ที่เพิ่มขึ้น

Q:   : แรงอนุรักษ์กับแรงไม่อนุรักษ์แตกต่างกันอย่างไร?

A:    จากคำนิยาม แรงอนุรักษ์คือ แรงที่ทำให้งานที่ทำในเส้นทางปิดมีค่าเท่ากับ 0 ตัวอย่างของแรงอนุรักษ์เช่น แรงโน้มถ่วง, แรงไฟฟ้า และแรงแม่เหล็ก การปีนเขาจากพื้นสู่ยอดเขาแล้วกลับลงมาสู่พื้น หมายความว่างานสุทธิที่เกิดขึ้นมีค่าเท่ากับ 0

    แรงไม่อนุรักษ์คือ แรงที่ทำให้งานที่ทำในเส้นทางปิดมีค่าไม่เท่ากับ ตัวอย่างของแรงไม่อนุรักษ์คือ แรงเสียดทาน  (การขับรถจากบ้านไปที่ทำงานแล้วกลับบ้าน งานจะถูกสร้างขึ้นตลอดเวลาจากแรงเสียดทานระหว่างรถกับถนน )

Q:    พิจารณาตำแหน่งของก้อนหินบนภูเขา  2 ตำแหน่ง คือตำแหน่งยอดสุด และตำแหน่งที่ต่ำถัดลงมา a) พลังงานศักย์ของก้อนหินที่อยู่บนสุดสามารถหาได้อย่างไร b) สามารถคำนวณหาความแตกต่างระหว่างพลังงานศักย์ที่ตำแหน่งทั้งสองของก้อนหินได้อย่างไร

mountain.jpg (5785 bytes)A:     a) พลังงานศักย์ของวัตถุต้องบอก พร้อมกับตำแหน่งอ้างอิง ถ้าปราศจากตำแหน่งอ้างอิง พลังงานศักย์ก็ไม่มีความหมาย ดังนั้น ถ้ากำหนดตำแหน่งอ้างอิงที่ฐานของภูเขา พลังงานศักย์ที่ยอดเขาจะมีค่า  mghA  ถ้ากำหนดตำแหน่งอ้างอิงที่จุดกึ่งกลางของยอดเขา พลังงานศักย์ที่ยอดเขาจะมีค่า  mghB.

b)   ความแตกต่างของพลังงานศักย์ระหว่างจุด A และ B หาได้โดยใช้ระยะห่างระหว่างจุดสองจุด :

UA - UB = mghA - mghB  = mg (hA - hB) = mg (delta.gif (839 bytes)h)

      ในกรณีนี้ความสูงของยอดเขาทั้งสองจุดไม่จำเป็นต้องรู้ แต่ระยะห่างระหว่างจุด A และจุด B (delta.gif (839 bytes)h) จำเป็นต้องรู้

[Top] [Previously Asked Questions] [References]

 


References

สมการ

พลังงานศักย์
delta.gif (839 bytes)U = -delta.gif (839 bytes)W 8-6.gif (279 bytes)
พลังงานศักย์โน้มถ่วง
delta.gif (839 bytes)U = mg ( yf - yi ) = mg delta.gif (839 bytes)y U = mgy
พลังงานศักย์ยืดหยุ่น U(x) = onehalf.gif (67 bytes) k x2
พลังงานกล
K2 + U2 = K1 + U1 delta.gif (839 bytes)E = delta.gif (839 bytes)K + delta.gif (839 bytes)U = 0
กราฟของพลังงานศักย์
8-19.gif (240 bytes) K(x) = E - U(x)
งานจากแรงไม่อนุรักษ์
Wapp = delta.gif (839 bytes)K + delta.gif (839 bytes)U = delta.gif (839 bytes)E delta.gif (839 bytes)E = - fk d
หลักการอนุรักษ์พลังงาน 8-34.gif (753 bytes)

W = delta.gif (839 bytes)E total = delta.gif (839 bytes)K + delta.gif (839 bytes)U + delta.gif (839 bytes)Eint

กำลัง 8-36.gif (166 bytes)
กำลังชั่วขณะ 8-37.gif (157 bytes)

[Top] [Previously Asked Questions] [References]


 

การวัด

กฎของนิวตัน

พลังงานศักย์

การหมุน

ความยืดหยุ่น

เวกเตอร์

แรง

โมเมนตัมเชิงเส้น

โมเมนตัมเชิงมุม

การเคลื่อนที่แบบคาบ

การเคลื่อนที่หนึ่งมิติ

สนามของแรงโน้มถ่วง

การชน

ทอร์ค

คลื่น

การเคลื่อนที่สองและสามมิติ

งานและพลังงานจลน์

การเคลื่อนที่แบบวงกลม

สมดุล

เสียง

 


Tutor/Instructor: Irina Nelson, Ph.D. )


ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

เรื่องการทดลองเสมือนจริง