หน่วยของโมเมนตัม ตรงกับข้อใด

9. บอลลูกหนึ่งมวล 100 กรัม เข้ากระทบไม้ตีด้วยความเร็ว 25 เมตร/วินาที และกระดอนออกจากไม้ตีด้วยความเร็ว 40 เมตร/วินาที ในทิศตรงข้ามกับตอนเข้ากระทบ จงหาแรงเฉลี่ยที่ไม้ตีกระทำต่อลูกบอล ถ้าลูกบอลกระทบไม้นาน 1 มิลลิวินาที

ก.6.5 x 103 นิวตัน

ข.7.5 x 103 นิวตัน

ค.8.5 x 103 นิวตัน

ง.104 นิวตัน

10. วัตถุมวล 5 กิโลกรัม กำลังเคลื่อนที่ไปทางทิศเหนือด้วยความเร็ว 10 เมตร/วินาที ถูกทำให้เร่งด้วยความเร่ง 4 เมตร/วินาที2 ไปทางทิศใต้เป็นเวลา 5 วินาที โมเมนตัมของวัตถุก้อนนี้หลังจาก 5 วินาทีเป็นเท่าไร

โมเมนตัม หมายถึง ความสามารถในการเคลื่อนที่ของวัตถุ ซึ่งมีค่าเท่ากับผลคูณระหว่างมวลและความเร็วของวัตถุ มวลเป็นปริมาณสเกลาร์ แต่ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ เมื่อนำปริมาณทั้งสองเข้าคูณด้วยกัน ถือว่าปริมาณใหม่เป็นปริมาณเวกเตอร์เสมอ ฉะนั้นโมเมนตัมจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์ คือมีทั้งขนาดและทิศทาง

โมเมนตัมในกลศาสตร์ดั้งเดิม

ถ้าวัตถุเคลื่อนที่อยู่ในกรอบอ้างอิงใด ๆ ก็ตาม วัตถุนั้นจะมีโมเมนตัมอยู่ในกรอบอ้างอิงนั้น ๆ ค่าของโมเมนตัมของวัตถุจะขึ้นอยู่กับสองตัวแปร คือมวลกับความเร็วดังที่ได้กล่าวมาแล้ว ความ

 = มวล × ความเร็ว

ในวิชาฟิสิกส์ สัญลักษณ์ของโมเมนตัมคือตัวอักษร p ดังนั้นอาจเขียนสมการข้างบนใหม่ได้เป็น:

หน่วยของโมเมนตัม ตรงกับข้อใด

โดยที่ m แทนมวล และ v แทนความเร็ว หน่วยเอสไอของโมเมนตัม คือ กิโลกรัม เมตรต่อวินาที (kg m/s) ความเร็วของวัตถุจะให้ทั้งขนาด (อัตราเร็ว) และทิศทาง โมเมนตัมของวัตถุขึ้นอยู่กับความเร็ว จึงทำให้เป็นปริมาณเวกเตอร์

การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมของวัตถุ เราเรียกว่า การดล ซึ่งหาได้จาก มวล × การเปลี่ยนแปลงความเร็ว หรือ แรงที่กระทำต่อวัตถุ × เวลาที่แรงนั้นกระทำ

หน่วยของโมเมนตัม ตรงกับข้อใด

 กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม และการชน

โมเมนตัมมีสมบัติพิเศษนั่นก็คือจะถูกอนุรักษ์อยู่เสมอ (ไม่เพิ่มขึ้น และในขณะเดียวกันก็ไม่ลดหายไป) แม้แต่ในการชน พลังงานจลน์นั้นจะไม่ถูกอนุรักษ์ในการชน ถ้าการชนนั้นเป็นการชนแบบไม่ยืดหยุ่น เนื่องจากการคงตัวของโมเมนตัมที่กล่าวมาแล้ว จึงทำให้สามารถนำไปคำนวณความเร็วที่ไม่ทราบค่าภายหลังการชนได้

ปัญหาในวิชาฟิสิกส์ที่จะต้องใช้ความจริงที่กล่าวมานี้ ก็คือการชนกันของสองอนุภาค โดยผลรวมของโมเมนตัมก่อนการชนจะต้องเท่ากับผลรวมของโมเมนตัมหลังการชนเสมอ

หน่วยของโมเมนตัม ตรงกับข้อใด

โดยที่ตัวห้อย i แสดงถึงก่อนการชน และตัวห้อย f แสดงถึงหลังการชน

โดยปกติ เราจะทราบเพียงความเร็วก่อนการชน หรือหลังการชน ไม่อย่างใดก็อย่างหนึ่ง และต้องการที่จะทราบความเร็วอีกตัวหนึ่ง การแก้ไขปัญหานี้อย่างถูกต้องจะทำให้เราทราบว่าการชนนั้นเป็นอย่างไร การชนนั้นมีสองประเภท ดังต่อไปนี้

การชนทั้งสองประเภทที่ได้กล่าวมานี้ เป็นการชนที่อนุรักษ์โมเมนตัมทั้งหมด

การชนแบบยืดหยุ่น

การชนกันของลูกสนุ้กเกอร์สองลูก เป็นตัวอย่างหนึ่งของการชนแบบยืดหยุ่น นอกเหนือจากที่โมเมนตัมรวมกันก่อนชนต้องเท่ากับโมเมนตัมรวมกันหลังชนแล้ว ผลรวมของพลังงานจลน์ก่อนการชนจะต้องเท่ากับผลรวมของพลังงานจลน์หลังการชนด้วย

หน่วยของโมเมนตัม ตรงกับข้อใด

เนื่องจากตัวประกอบ 1/2 มีอยู่แล้วทุก ๆ พจน์ จึงสามารถนำออกไปได้

 การชนแบบพุ่งตรง (การชนในหนึ่งมิติ)

ในกรณีที่วัตถุพุ่งเข้าชนกันแบบเต็ม ๆ เป็นทางตรง เราสามารถหาความเร็วปลายได้เป็น

หน่วยของโมเมนตัม ตรงกับข้อใด
หน่วยของโมเมนตัม ตรงกับข้อใด

 การชนแบบไม่ยืดหยุ่น

ตัวอย่างที่พบเห็นได้ของการชนแบบไม่ยืดหยุ่น คือการที่วัตถุชนแล้วติดกัน (ไถลไปด้วยกัน) สมการต่อไปนี้จะแสดงการอนุรักษ์โมเมนตัม

หน่วยของโมเมนตัม ตรงกับข้อใด

การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม

ในกลศาสตร์ดั้งเดิม การดลจะเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมของวัตถุ โดยการดลมีหน่วยและมิติเหมือนโมเมนตัมทุกประการ หน่วยเอสไอของการดลนั้นเหมือนกับหน่วยของโมเมนตัม (กิโลกรัม เมตร/วินาที) การดลสามารถคำนวณได้จากปริพันธ์ของแรงกับเวลา

การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง (Rectilinear motion) คือ การเคลื่อนที่ของวัตถุที่เป็นแนวเส้นตรงซึ่งมีความสัมพันธ์ระหว่างความเร็ว เวลา ความเร่ง และระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปได้ โดยการเคลื่อที่แนวตรงนั้นมีทั้งหมด 2 แบบ ได้แก่

  1. การเคลื่อนที่ในแนวราบ เป็นการเคลื่อนที่แบบไปซ้ายหรือขวา หรือไปข้างหน้าหรือหลัง ทิศทางหลัก ๆ จะเป็นเส้นตรง
  2. การเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง หรือการตกแบบอิสระ

 

ปริมาณที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่

1. การกระจัดและระยะทาง เป็นปริมาณที่บ่งบอกถึงระยะห่างระหว่าง จุดเริ่มต้น และ จุดสุดท้าย ดังนั้น สิ่งนี้จะสามารถบอกได้ว่าวัตถุที่เราสนใจเคลื่อนที่จากจุดเริ่มต้นมาไกลแค่ไหน

ข้อควรรู้

  • ระยะทาง (Distance) คือ ระยะทั้งหมดของการเคลื่อนที่จริง ๆ จะเป็นปริมาณสเกลาร์ มีแค่ขนาด ไม่มีทิศทาง
  • การกระจัด (Displacement) คือ ปริมาณที่บอกระยะห่างของจุดเริ่มต้นและจุดสุดท้าย จะเป็นปริมาณเวกเตอร์ เพราะมีทั้งขนาดและทิศทาง
  • การกระจัดมีค่าน้อยกว่าหรือเท่ากับระยะทางเสมอ
  • การกระจัดส่วนใหญ่มักมีขนาดที่น้อยกว่าระยะทาง (โดยกรณีที่จุดเริ่มต้นกับจุดสุดท้ายห่างกันเป็นเส้นตรง การกระจัดและระยะทางจะมีขนาดเท่ากัน)
  • ระยะทางและการกระจัดจะมีหน่วยวัดเป็นเมตร (m)

2. ความเร็วและอัตราเร็ว เป็นปริมาณที่สามารถบ่งบอกว่า วัตถุที่เราสนใจนั้นเคลื่อนที่เร็วแค่ไหน” โดยหน่วยของความเร็วและอัตราเร็วจะเป็นเมตรต่อวินาที (m/s)

ข้อควรรู้

  • ความเร็ว (Velocity) จะเท่ากับ อัตราส่วนระหว่างการกระจัดต่อเวลา ความเร็วจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์เหมือนกับการกระจัด และความเร็วก็สามารถบอกข้อมูลได้หลายแบบ ไม่ว่าจะเป็นความเร็วเฉลี่ย ความเร็วขณะใดขณะหนึ่ง และความเร็วคงที่
  • อัตราเร็ว หาได้จากอัตราส่วนระหว่างระยะทางต่อเวลา อัตราเร็วจึงเป็นปริมาณสเกลาร์เหมือนกับระยะทางโดยอัตราเร็วจะมี 3 แบบ คือ อัตราเร็วเฉลี่ย อัตราเร็วขณะใดขณะหนึ่ง และอัตราเร็วคงที่

3. ความเร่งและอัตราเร่ง เป็นปริมาณที่เกิดขึ้นในระหว่างการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ความเร็วไม่สม่ำเสมอ

ข้อควรรู้

  • หน่วยของอัตราเร่งและความเร่งคือเมตรต่อวินาที2 (m/s2)
  • ความเร่ง (Acceleration) หาได้จาก ความเร็วที่เปลี่ยนไป หารด้วยเวลาที่เปลี่ยนไป ความเร่งจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์เหมือนกับความเร็ว และความเร่งก็สามารถบอกข้อมูลได้หลายแบบ ไม่ว่าจะเป็นความเร่งเฉลี่ย ความเร่งขณะใดขณะหนึ่ง และความเร่งคงที่
  • ปกติความเร่งจะมีทิศทางเดียวกับทิศของการเปลี่ยนแปลงความเร็วเสมอ แต่หากความเร่งเป็นลบ ทิศทางของความเร่งจะตรงกันข้ามกับทิศของการเคลื่อนที่ ซึ่งความเร่งนี้ว่า ความหน่วง (Deceleration)
  • อัตราเร่ง (Acceleration) หาได้จาก อัตราเร็วที่เปลี่ยนไปหารด้วยเวลาที่เปลี่ยนไป เป็นปริมาณสเกลาร์ และอัตราเร่งก็สามารถบอกข้อมูลได้หลายแบบ ไม่ว่าจะเป็นอัตราเร่งเฉลี่ย อัตราเร่งขณะใดขณะหนึ่ง และอัตราเร่งคงที่
  • ในการคำนวณมักใช้ความเร่ง ซึ่งมีทั้งขนาดและทิศทางมากกว่าอัตราเร่งที่เป็นปริมาณสเกลาร์
หน่วยของโมเมนตัม ตรงกับข้อใด
ฟิสิกส์ ม.ปลาย การเคลื่อนที่แนวตรง

ตัวอย่างข้อสอบ การเคลื่อนที่แนวตรง

1.ชายผู้หนึ่งขับรถยนต์บนถนนตรงด้วยความเร็ว 10 เมตร/วินาที เพิ่มความเร็วอย่างสม่ำเสมอเป็น 30 เมตร/วินาที ในเวลา 5 วินาที จงหาการกระจัดในวินาที่ที่ 2 นับตั้งแต่เพิ่มความเร็ว

ก. 20 เมตร
ข. 16 เมตร
ค. 12 เมตร
ง. 14 เมตร

2. รถยนต์คันหนึ่งออกจากจุดหยุดนิ่งไปตามถนนสายตรงด้วยความเร่งคงตัว และวิ่งได้ไกล 75 เมตร ภายใน 5 วินาที ขนาดความเร่งของรถยนต์คันนี้เป็นเท่าใด

ก. 15 เมตร/วินาที2
ข. 4 เมตร/วินาที2
ค. 6 เมตร/วินาที2
ง. 3 เมตร/วินาที2

3. ปังปอนด์ใช้หนังสติ๊กยิงก้อนหินขึ้นไปในอากาศตามแนวดิ่งจากหน้าผาแห่งหนึ่งด้วยความเร็วต้น 20 เมตร/วินาที จงหาว่าก้อนหินอยู่สูงจากจุดยิงเท่าใดเมื่อเวลาผ่านไป 1 วินาที

ก. 20 เมตร
ข. 10 เมตร
ค. 15 เมตร
ง. 5 เมตร

4. วัตถุชิ้นหนึ่งเคลื่อนที่ในแนวตรงด้วยความเร่งคงตัว เมื่อเวลาผ่านไป 10 s วัตถุมีความเร็ว 25 m/s และมีการกระจัด 50 m เมื่อเวลาผ่านไปเท่ากับ 5 s วัตถุนี้เคลื่อนที่ด้วยความเร่งเท่าใด

ก. 8 เมตร/วินาที2
ข. 4 เมตร/วินาที2
ค. 6 เมตร/วินาที2
ง. 10 เมตร/วินาที2

5. รถบรรทุกคันหนึ่งแล่นด้วยความเร็วคงตัว 20 m/s ผ่านรถยนต์คันหนึ่งซึ่งกำลังเริ่มออกวิ่งด้วยความเร่งคงตัว 4 m/s ในทิศทางเดียวกัน จงหาว่ารถยนต์ต้องใช้ เวลานานเท่าใดจึงจะแล่นทันรถบรรทุก

ก. 5 s
ข. 15 s
ค. 20 s
ง. 10 s

 

 

ฟิสิกส์ ม. ปลาย ต้องเรียนเรื่องอะไรบ้าง

การเรียนฟิสิกส์ ม.ปลาย ตั้งแต่ฟิสิกส์ ม.4 ฟิสิกส์ ม.5 หรือ ฟิสิกส์ ม.6 นอกจากเรื่องการเคลื่อนที่แนวตรงที่จะต้องเจอแล้ว การเรียนวิชานี้ยังครอบคลุมไปถึงเรื่องอื่น ๆ ด้วย ไม่ว่าจะเป็นเรื่องกฎนิวตัน, การเคลื่อนที่แบบต่างๆ, งานและพลังงาน, โมเมนตัม, การหมุน, แรงและกฏการเคลื่อนที่, การเคลื่อนที่แนวโค้ง, การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย, สมดุลกล, คลื่นกล, คลื่นเสียง, คลื่นแสง, ของไหล, ความร้อน, ของแข็งและของไหล , ไฟฟ้าสถิต, ไฟฟ้ากระแสตรง, สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า, ไฟฟ้ากระแสสลับ, ฟิสิกส์อะตอม, ฟิสิกส์นิวเคลียร์ และอื่น ๆ ดังนั้น ใครที่กำลังเตรียมตัวจะเลือกเรียนสายวิทย์ หรือกำลังเรียนสายวิทย์อยู่ ก็จะต้องเจอกับการเรียนเรื่องต่าง ๆ เหล่านี้อย่างแน่นอน

 

หน่วยของโมเมนตัม ตรงกับข้อใด

 

คอร์สเรียน ฟิสิกส์ การเคลื่อนที่แนวตรง ตัวต่อตัว

เป็นคอร์สเรียนที่ผู้เรียนสามารถออกแบบการเรียนให้เหมาะกับตัวเองได้เป็นอย่างดี ไม่ว่าจะเรียนเพื่อติวสอบปลายภาค, ติวเพิ่มเกรด, กวดวิชาเข้ามหาวิทยาลัย ก็สามารถเลือกได้ตามแบบที่เราต้องการได้ด้วยหลักสูตรจำนวน 10 ชม. แต่หากใครที่พื้นฐานอ่อนหรืออยากมาเรียนเนื้อหาล่วงหน้าก็สามารถเพิ่มชั่วโมงเรียนให้เหมาะสมกับเราได้