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( |
แกน y แนวเหนือ - ใต้ โมเมนตัมก่อนชน = โมเมนตัมหลังชน 1000(10) + 1000(0)
= 2000( |
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
|
|
ครั้งที่
การเรียนฟิสิกส์ 1 ผ่านทางอินเตอร์เน็ต