ຕົວຢ່າງຄຳຖາມ ແລະ ການສົນທະນາກ່ຽວກັບກົນໄກການເຄື່ອນໄຫວ
ກົນຈັກການເຄື່ອນໄຫວ ຫຼື ກົນໄກການເຄື່ອນທີ່ ແມ່ນສາຂາໜຶ່ງຂອງຟີຊິກສາດທີ່ສຶກສາການເຄື່ອນທີ່ຂອງວັດຖຸ ແລະ ແຮງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການເຄື່ອນທີ່ນັ້ນ. ການເຂົ້າໃຈກົນໄກການເຄື່ອນທີ່ແມ່ນພື້ນຖານໃນການແກ້ໄຂບັນຫາຕ່າງໆໃນຟີຊິກສາດ ແລະ ວິສະວະກຳ. ໃນບົດຄວາມນີ້, ພວກເຮົາຈະປຶກສາຫາລືບັນຫາຕົວຢ່າງຫຼາຍຢ່າງກ່ຽວກັບກົນໄກການເຄື່ອນທີ່ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂຂອງມັນ.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 1: ການເຄື່ອນທີ່ເສັ້ນຊື່ສະໝໍ່າສະເໝີ (GLB)
ຄຳຖາມ: ລົດຄັນໜຶ່ງເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວຄົງທີ່ 60 ກິໂລແມັດຕໍ່ຊົ່ວໂມງ ເທິງເສັ້ນທາງຊື່ເປັນເວລາ 2 ຊົ່ວໂມງ. ລົດເຄື່ອນທີ່ໄດ້ໄກເທົ່າໃດ?
ເປບບາຮາຊານ:
ການເຄື່ອນທີ່ເສັ້ນຊື່ສະໝໍ່າສະເໝີ (GLB) ແມ່ນການເຄື່ອນທີ່ຂອງວັດຖຸດ້ວຍຄວາມໄວຄົງທີ່. ສູດທີ່ໃຊ້ເພື່ອຄິດໄລ່ໄລຍະທາງໃນ GLB ແມ່ນ:
\[ \text{ໄລຍະທາງ} = \text{ຄວາມໄວ} \time \]
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
– ຄວາມໄວ = 60 ກິໂລແມັດ/ຊົ່ວໂມງ
– ເວລາ = 2 ຊົ່ວໂມງ
ການຄິດໄລ່ໄລຍະທາງ:
\[ \text{ໄລຍະທາງ} = 60 \, \text{km/h} \ຄູນ 2 \, \text{h} = 120 \, \text{km} \]
ດັ່ງນັ້ນ, ໄລຍະທາງທີ່ເດີນທາງໂດຍລົດແມ່ນ 120 ກິໂລແມັດ.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 2: ການເຄື່ອນທີ່ເສັ້ນຊື່ທີ່ເລັ່ງເປັນເອກະພາບ (GLBB)
ຄຳຖາມ: ວັດຖຸເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມເລັ່ງຄົງທີ່ 2 m/s² ຈາກຈຸດຢຸດນິ້ງ. ຄວາມໄວຂອງວັດຖຸຫຼັງຈາກ 5 ວິນາທີແມ່ນເທົ່າໃດ?
ເປບບາຮາຊານ:
ການເຄື່ອນທີ່ເສັ້ນຊື່ທີ່ເລັ່ງເປັນເອກະພາບ (GLBB) ແມ່ນການເຄື່ອນທີ່ທີ່ຄວາມໄວປ່ຽນແປງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງດ້ວຍຄວາມເລັ່ງຄົງທີ່. ສູດສຳລັບຄິດໄລ່ຄວາມໄວສຸດທ້າຍຈາກຈຸດຢຸດແມ່ນ:
\[ v = u + ທີ່ \]
ຢູ່ໃສ:
-\(v\) ແມ່ນຄວາມໄວສຸດທ້າຍ
-\( u\) ແມ່ນຄວາມໄວເບື້ອງຕົ້ນ (u = 0, ເພາະວ່າມາຈາກສະຖານະການພັກຜ່ອນ)
-\(a\) ແມ່ນຄວາມເລັ່ງ
- \( t \) ແມ່ນເວລາ
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
-\( u = 0\)
– \( a = 2 \, \text{m/s} ^2 \)
- \( t = 5 \, \text{s} \)
ການຄິດໄລ່ຄວາມໄວສຸດທ້າຍ:
\[ v = 0 + (2 \, \text{m/s}^2 \, \text{s}) = 10 \, \text{m/s} \]
ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມໄວຂອງວັດຖຸຫຼັງຈາກ 5 ວິນາທີແມ່ນ 10 m/s.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 3: ການເຄື່ອນທີ່ຕົກຢ່າງເສລີ
ຄຳຖາມ: ບານຖືກຖິ້ມລົງຈາກຄວາມສູງ 45 ແມັດ. ມັນໃຊ້ເວລາດົນປານໃດທີ່ບານຈະຮອດພື້ນດິນ? (ບໍ່ສົນໃຈຄວາມຕ້ານທານຂອງອາກາດ, ໃຊ້ຄວາມເລັ່ງຍ້ອນແຮງໂນ້ມຖ່ວງ \( g = 9.8 \, \text{m/s}^2 \)).
ເປບບາຮາຊານ:
ສຳລັບການເຄື່ອນທີ່ຕົກຢ່າງເສລີ, ພວກເຮົາໃຊ້ສູດ:
\[ h = \frac{1}{2}gt^2 \]
ຢູ່ໃສ:
-\(h\) ແມ່ນຄວາມສູງ
-\(g\) ແມ່ນຄວາມເລັ່ງຍ້ອນແຮງໂນ້ມຖ່ວງ
- \( t \) ແມ່ນເວລາ
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
- \( h = 45 \, \text{m} \)
– \( g = 9.8 \, \text{m/s}^2 \)
ແທນຄ່າເຫຼົ່ານີ້ເຂົ້າໃນສູດ:
\[ 45 = \frac{1}{2} \ຄູນ 9.8 \ຄູນ t^2 \]
\[ 45 = 4.9 \ຄູນ t^2 \]
\[ t^2 = \frac{45}{4.9} \]
\[ t^2 \ປະມານ 9.18 \]
\[ t \ປະມານ 3.03 \, \text{s} \]
ສະນັ້ນ, ເວລາທີ່ລູກບານໃຊ້ເວລາໃນການຕົກພື້ນແມ່ນປະມານ 3.03 ວິນາທີ.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 4: ການເຄື່ອນທີ່ແບບວົງມົນ
ຄຳຖາມ: ວັດຖຸເຄື່ອນທີ່ເປັນວົງມົນທີ່ມີລັດສະໝີ 2 ແມັດ ແລະ ຄວາມໄວມຸມ 4 rad/s. ຄວາມໄວເສັ້ນຊື່ຂອງມັນແມ່ນເທົ່າໃດ?
ເປບບາຮາຊານ:
ຄວາມໄວເສັ້ນຊື່ໃນການເຄື່ອນທີ່ແບບວົງມົນສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍໃຊ້ສູດ:
\[ v = \omega r \]
ຢູ່ໃສ:
- \( v \) ແມ່ນຄວາມໄວເສັ້ນຊື່
- \( \omega \) ແມ່ນຄວາມໄວມຸມ
- \( r \) ແມ່ນລັດສະໝີ
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
– \( \omega = 4 \, \text{rad/s} \)
-\( r = 2\, \text{m}\)
ການຄິດໄລ່ຄວາມໄວເສັ້ນຊື່:
\[ v = 4 \, \text{rad/s} \ຄູນ 2 \, \text{m} = 8 \, \text{m/s} \]
ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມໄວເສັ້ນຊື່ຂອງວັດຖຸແມ່ນ 8 m/s.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 5: ການເຄື່ອນທີ່ແບບພາຣາໂບລິກ
ຄຳຖາມ: ບານຖືກເຕະດ້ວຍຄວາມໄວເບື້ອງຕົ້ນ 20 ແມັດ/ວິນາທີ ທີ່ມຸມ 30° ກັບແນວນອນ. ໄລຍະທາງສູງສຸດຕາມແນວນອນທີ່ບານສາມາດບັນລຸໄດ້ແມ່ນເທົ່າໃດ?
ເປບບາຮາຊານ:
ສຳລັບການເຄື່ອນທີ່ແບບພາຣາໂບລິກ, ໄລຍະທາງອອກຕາມແນວນອນສູງສຸດ (ຂອບເຂດ) ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍໃຊ້ສູດ:
\[ R = \frac{v_0^2 \sin 2\theta}{g} \]
ຢູ່ໃສ:
- \( R \) ແມ່ນໄລຍະທາງອອກຕາມລວງນອນສູງສຸດ
-\( v_0\) ແມ່ນຄວາມໄວເບື້ອງຕົ້ນ
- \( \theta \) ແມ່ນມຸມຂອງຄວາມສູງ
-\(g\) ແມ່ນຄວາມເລັ່ງຍ້ອນແຮງໂນ້ມຖ່ວງ
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
– \( v_0 = 20 \, \text{m/s} \)
-\( \theta = 30^\circ\)
– \( g = 9.8 \, \text{m/s}^2 \)
ການຄິດໄລ່ໄລຍະທາງອອກຕາມລວງນອນສູງສຸດ:
\[ R = \frac{20^2 \x sin(60^\circ)}{9.8} \]
\[ R = \frac{400 \ຄູນ ²{3}/2}{9.8} \]
\[ R = \frac{400 \ຄູນ 0.866}{9.8} \]
\[ R \ປະມານ \frac{346.4}{9.8} \]
\[ R \ປະມານ 35.34 \, \text{m} \]
ສະນັ້ນ, ໄລຍະທາງອອກຕາມລວງນອນສູງສຸດທີ່ລູກບານສາມາດບັນລຸໄດ້ແມ່ນປະມານ 35.34 ແມັດ.
ສະຫຼຸບ
ໃນບົດຄວາມນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ສົນທະນາກ່ຽວກັບບັນຫາຕົວຢ່າງຫຼາຍຢ່າງທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການນໍາໃຊ້ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງການເຄື່ອນໄຫວໃນຟີຊິກສາດ. ການເຂົ້າໃຈແນວຄວາມຄິດເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສິ່ງຈໍາເປັນສໍາລັບນັກຮຽນ ແລະ ຜູ້ຊ່ຽວຊານໃນການວິເຄາະ ແລະ ຄາດຄະເນການເຄື່ອນໄຫວຂອງວັດຖຸໃນໂລກຕົວຈິງ. ຫວັງວ່າຕົວຢ່າງເຫຼົ່ານີ້ຈະເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບຜູ້ທີ່ຕ້ອງການເຂົ້າໃຈການເຄື່ອນໄຫວຂອງການເຄື່ອນໄຫວໃຫ້ດີຂຶ້ນ.
