การนกับการอนุรักษ์โมเมนตัม

จงพิจารณาจากรูปแต่ละรูป แล้วพิจารณสดูว่าเป็นไปตามกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมหรือไม่

สถานะการณ์ 1  ปลาตัวโต  มวล 4m  เดิมหยุดนิ่ง กินปลาตัวเล็กมีมวล m ซึ่งกำลังวิ่งเข้าหาด้วยความเร็ว 5 km/hr ปรากฏว่าปลาตัวโตจะเคลื่อนที่ถอยหลังด้วยความเร็ว 1 km/hr

  วิเคราะห์     การที่ปลาตัวโตกินปลาตัวเล็กถือว่าเป็นการชนแบบไม่ยืดหยุ่นเพราะหลังกินทำให้มวลของปลาตัวโตเพิ่มขึ้นเป็น 5m   จึงถือว่าเป็นไปตากฏการอนุรักษ์โมเมนตัม

                               โมเมนตัมก่อนชน  = โมเมนตัมหลังชน

                           4m(0) + 1m(5)  = 5m(v)

                                                v  = 1 km/hr

แสดงว่าหลังกินปลาตัวเล็ก แลัวปลาตัวโตจะเคลื่อนที่ถอยหลังด้วยความเร็ว 1 km/hr

สถานะการณ์ 2  ปลาตัวโต  มวล 4m  วิ่งเข้าไปกินปลาตัวเล็กซึ่งหยุดนิ่งอยู่  ด้วยความเร็ว 5 km/hr ปรากฏว่าปลาตัวโตจะเคลื่อนทไปข้างหน้าด้วยความเร็ว 4 km/hr

  วิเคราะห์     การที่ปลาตัวโตกินปลาตัวเล็กถือว่าเป็นการชนแบบไม่ยืดหยุ่นเพราะหลังกินทำให้มวลของปลาตัวโตเพิ่มขึ้นเป็น 5m   จึงถือว่าเป็นไปตากฏการอนุรักษ์โมเมนตัม

                               โมเมนตัมก่อนชน  = โมเมนตัมหลังชน

                           4m(5) + 1m(0)  = 5m(v)

                                                v  = 4 km/hr

แสดงว่าหลังกินปลาตัวเล็ก แลัวปลาตัวโตจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าด้วยความเร็ว 4 km/hr

 

สถานะการณ์ 3  รถมวล 1 kg เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 60 cm/s บนพื้นราบ เมื่อเคลื่อนที่ไปได้ระยะหนึ่งมีอิฐก้อนหนึ่งมวล 2 kg ตกลงมาในแนวดิ่ง ทำให้รถและอิฐเคลื่อนที่ไปด้วยกัน 

  วิเคราะห์     ถือว่าเป็นการชนแบบไม่ยืดหยุ่น เพราะหลังการชนมวลเคลื่อนที่ติดกันไป  จึงเป็นไปตากฏการอนุรักษ์โมเมนตัม

                               โมเมนตัมก่อนชน  = โมเมนตัมหลังชน

                               1(60) + 2(0)  = 3(v)

                                                v  = 20 cm/s

สถานะการณ์ 4  รถมวล 3 kg เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 50 cm/s บนพื้นราบ เมื่อเคลื่อนที่ไปได้ระยะหนึ่งมีอิฐก้อนหนึ่งมวล 2 kg ตกลงมาในแนวดิ่ง ทำให้รถและอิฐเคลื่อนที่ไปด้วยกัน 

  วิเคราะห์     ถือว่าเป็นการชนแบบไม่ยืดหยุ่น เพราะหลังการชนมวลเคลื่อนที่ติดกันไป  จึงเป็นไปตากฏการอนุรักษ์โมเมนตัม

                               โมเมนตัมก่อนชน  = โมเมนตัมหลังชน

                               3(50) + 2(0)  = 5(v)

                                                v  = 30 cm/s

 

สถานะการณ์ 5  รถบรรทุกมวล 3000 kg เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 20 m/s เคลื่อนที่ไปชนรถเก่งคันหนึ่งซึ่งมีมวล 1000 kg และหยุดนิ่งอยู่ หลังชนรถทั้งสองเคลื่อนที่ติดกันไป

  วิเคราะห์     ถือว่าเป็นการชนแบบไม่ยืดหยุ่น เพราะหลังการชนมวลเคลื่อนที่ติดกันไป  จึงเป็นไปตากฏการอนุรักษ์โมเมนตัม

                                            โมเมนตัมก่อนชน  = โมเมนตัมหลังชน

                               3000(20) + 1000(0)  = 4000(v)

                                                             v  = 15 m/s

สถานะการณ์ 6  รถบรรทุกมวล 3000 kg กำลังวิ่งเข้าหารถเก่งด้วยความเร็ว 20 m/s ถ้ารถเก่งมีมวล 1000 kg และเคลื่อนทด้วยความเร็ว 20 m/s  หลังชนรถทั้งสองเคลื่อนที่ติดกันไป

  วิเคราะห์     ถือว่าเป็นการชนแบบไม่ยืดหยุ่น เพราะหลังการชนมวลเคลื่อนที่ติดกันไป  จึงเป็นไปตากฏการอนุรักษ์โมเมนตัม

ให้ทิศไปทางขวามือเป็นบวก

                                            โมเมนตัมก่อนชน  = โมเมนตัมหลังชน

                            1000(20) + 3000(-20)  = 4000(v)

                                                             v  = -20 m/s

แสดงว่าหลังชนรถเก่งและรถบรรทุกจะเคลื่อนที่ไปทางซ้ายมือด้วยความเร็ว 20 m/s

 

สถานะการณ์ 7  รถสีน้ำเงินมวล 1000 kg เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 20 m/s ไปทางทิศตะวันออก ไปชนกับรถสีแดงซึ่งมีมวล 1000 kg และเคลื่อนที่ไปทางทิศเหนือ ด้วยความเร็ว 10 m/s หลังชนรถทั้งสองเคลื่อนที่ติดกันไป

  วิเคราะห์     ถือว่าเป็นการชนแบบไม่ยืดหยุ่น เพราะหลังการชนมวลเคลื่อนที่ติดกันไป  จึงเป็นไปตากฏการอนุรักษ์โมเมนตัม แต่เนื่องจากเป็นการชนใน 2 มิติ จึงต้องคิดในแต่ละมิติ(แต่ละแกน)

แกน x แนวตะวันออก - ตะวันตก

                  โมเมนตัมก่อนชน  = โมเมนตัมหลังชน

     1000(20) + 1000(0)  = 2000()

                                   = 10 m/s

แกน y แนวเหนือ - ใต้

                   โมเมนตัมก่อนชน  = โมเมนตัมหลังชน

       1000(10) + 1000(0)  = 2000()

                                     = 5 m/s

หาความเร็วลัพธ์จาก                         

                                                     = 100 + 25  = 125

                                                v   = 11.2  m/s

ทิศทางหาได้จาก    

ของ  อ.  ประเจียด ปฐมภาค      นำมาจาก  http://www.pt.ac.th/ptweb/prajead/home1.htm  ฟิสิกส์ราชมงคลขอขอบคุณมากครับ

 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. การวัด 2. เวกเตอร์
3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ 4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ
5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน 6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
7.  งานและพลังงาน  8.  การดลและโมเมนตัม
9.  การหมุน   10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
11. การเคลื่อนที่แบบคาบ 12. ความยืดหยุ่น
13. กลศาสตร์ของไหล   14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน
15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก  16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
17.  คลื่น 18.การสั่น และคลื่นเสี

 

 

กลับสู่หน้าแรกของโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

 

 

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

การเรียนฟิสิกส์ 1 ผ่านทางอินเตอร์เน็ต