ຕົວຢ່າງຂອງຄຳຖາມສົນທະນາກ່ຽວກັບການເພີ່ມຄວາມໄວ
ຄວາມໄວແມ່ນແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານໃນຟີຊິກສາດ, ໂດຍສະເພາະໃນການເຄື່ອນໄຫວ, ເຊິ່ງເປັນສາຂາໜຶ່ງຂອງຟີຊິກສາດທີ່ສຶກສາການເຄື່ອນທີ່ຂອງວັດຖຸໂດຍບໍ່ພິຈາລະນາເຖິງສາເຫດຂອງການເຄື່ອນທີ່ນັ້ນ. ແນວຄວາມຄິດນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ກ່ຽວຂ້ອງໃນວົງວິຊາການເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງກ່ຽວຂ້ອງໃນການນຳໃຊ້ປະຈຳວັນເຊັ່ນ: ວິສະວະກຳ, ກິລາ, ແລະ ການຂົນສົ່ງ. ບົດຄວາມນີ້ຈະປຶກສາຫາລືບັນຫາຕົວຢ່າງຫຼາຍຢ່າງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມໄວ, ພ້ອມດ້ວຍຄຳອະທິບາຍແບບເທື່ອລະຂັ້ນຕອນເພື່ອຊ່ວຍໃຫ້ເຂົ້າໃຈ.
ແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານຂອງການເພີ່ມຄວາມໄວ
ກ່ອນທີ່ຈະເຂົ້າໄປໃນຄຳຖາມຕົວຢ່າງ, ມັນຈະເປັນການດີສຳລັບພວກເຮົາທີ່ຈະລະນຶກເຖິງແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານບາງຢ່າງກ່ຽວກັບຄວາມໄວ ແລະ ການເລັ່ງ.
1. ຄວາມໄວ (v) ຖືກນິຍາມວ່າເປັນການປ່ຽນແປງຂອງຕຳແໜ່ງຕໍ່ໜ່ວຍເວລາ.
2. ຄວາມເລັ່ງ (a) ແມ່ນປະລິມານທີ່ລະບຸການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມໄວຕໍ່ໜ່ວຍເວລາ.
ສູດພື້ນຖານສຳລັບການເລັ່ງແມ່ນ:
\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \]
ຢູ່ໃສ:
-\(a\) ແມ່ນ ຄວາມເລັ່ງ,
- \( \Delta v \) ແມ່ນການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມໄວ,
– \( \Delta t \) ແມ່ນຊ່ວງເວລາ.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 1
ຄຳຖາມ:
ໃນເບື້ອງຕົ້ນລົດເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວ 10 ແມັດ/ວິນາທີ. ຫຼັງຈາກ 5 ວິນາທີ, ຄວາມໄວຂອງລົດຈະກາຍເປັນ 20 ແມັດ/ວິນາທີ. ຄວາມເລັ່ງສະເລ່ຍຂອງລົດແມ່ນເທົ່າໃດ?
ເປບບາຮາຊານ:
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
- ຄວາມໄວເບື້ອງຕົ້ນ (\( v_0 \)) = 10 m/s,
- ຄວາມໄວສຸດທ້າຍ (\( v_f \)) = 20 m/s,
- ເວລາ (\( \Delta t \)) = 5 ວິນາທີ.
ພວກເຮົາສາມາດໃຊ້ສູດເລັ່ງຄວາມໄວໄດ້:
\[ a = \frac{v_f – v_0}{\Delta t} \]
ແທນຄ່າທີ່ຮູ້ຈັກ:
\[ a = \frac{20 – 10}{5} \]
\[ a = \frac{10}{5} \]
\[ a = 2 \, \text{m/s}^2 \]
ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມເລັ່ງສະເລ່ຍຂອງລົດແມ່ນ 2 m/s².
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 2
ຄຳຖາມ:
ລົດໄຟເລີ່ມຈາກຢຸດນິ້ງ ແລະ ບັນລຸຄວາມໄວ 30 ແມັດ/ວິນາທີ ພາຍໃນ 10 ວິນາທີ. ຈົ່ງຄິດໄລ່ຄວາມເລັ່ງສະເລ່ຍຂອງມັນ ແລະ ໄລຍະທາງທີ່ເດີນທາງໃນຊ່ວງເວລານັ້ນ.
ເປບບາຮາຊານ:
ການເລັ່ງ:
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
- ຄວາມໄວເບື້ອງຕົ້ນ (\( v_0 \)) = 0 m/s (ເພາະມັນເລີ່ມຕົ້ນຈາກສະຖານະຢຸດນິ້ງ),
- ຄວາມໄວສຸດທ້າຍ (\( v_f \)) = 30 m/s,
- ເວລາ (\( \Delta t \)) = 10 ວິນາທີ.
ການນໍາໃຊ້ສູດການເລັ່ງ:
\[ a = \frac{v_f – v_0}{\Delta t} = \frac{30 – 0}{10} = 3 \, \text{m/s}^2 \]
ໄລຍະທາງທີ່ເດີນທາງ:
ເພື່ອຄິດໄລ່ໄລຍະທາງ (s) ທີ່ເດີນທາງໄດ້, ພວກເຮົາສາມາດໃຊ້ໜຶ່ງໃນສົມຜົນ kinematic:
\[ s = v_0 t + \frac{1}{2} ທີ່ ^2 \]
ແທນຄ່າທີ່ຮູ້ຈັກ:
\[ s = 0 \cdot 10 + \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot (10)^2 \]
\[ s = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 100 \]
\[ s = 150 \, \text{m} \]
ສະນັ້ນ, ໄລຍະທາງທີ່ເດີນທາງໂດຍລົດໄຟແມ່ນ 150 ແມັດ.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 3
ຄຳຖາມ:
ລົດຈັກຢືນຢູ່ຈຸດໜຶ່ງ ແລະ ເລີ່ມເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມເລັ່ງຄົງທີ່ 4 m/s². ຫຼັງຈາກເຄື່ອນທີ່ເປັນເວລາ 8 ວິນາທີ, ຄວາມໄວ ແລະ ໄລຍະທາງສຸດທ້າຍທີ່ລົດຈັກເດີນທາງໄດ້ແມ່ນເທົ່າໃດ?
ເປບບາຮາຊານ:
ຄວາມໄວສຸດທ້າຍ:
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
- ຄວາມໄວເບື້ອງຕົ້ນ (\( v_0 \)) = 0 m/s (ເພາະມັນເລີ່ມຕົ້ນຈາກສະຖານະຢຸດນິ້ງ),
- ຄວາມເລັ່ງ (\( a \)) = 4 m/s²,
- ເວລາ (\( t \)) = 8 ວິນາທີ.
ການນໍາໃຊ້ສູດຄວາມໄວ:
\[ v_f = v_0 + ທີ່ \]
ແທນຄ່າທີ່ຮູ້ຈັກ:
\[ v_f = 0 + 4 \cdot 8 \]
\[ v_f = 32 \, \text{ມ/ວິນາທີ} \]
ໄລຍະທາງທີ່ເດີນທາງ:
ການໃຊ້ສູດໄລຍະທາງ:
\[ s = v_0 t + \frac{1}{2} ທີ່ ^2 \]
ແທນຄ່າທີ່ຮູ້ຈັກ:
\[ s = 0 \cdot 8 + \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot (8)^2 \]
\[ s = \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot 64 \]
\[ s = 128 \, \text{m} \]
ດັ່ງນັ້ນ, ຫຼັງຈາກເຄື່ອນທີ່ເປັນເວລາ 8 ວິນາທີ, ຄວາມໄວສຸດທ້າຍຂອງລົດຈັກແມ່ນ 32 ແມັດ/ວິນາທີ ແລະ ໄລຍະທາງທີ່ມັນເດີນທາງໄດ້ແມ່ນ 128 ແມັດ.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 4
ຄຳຖາມ:
ລູກບານຖືກໂຍນຂຶ້ນໃນແນວຕັ້ງດ້ວຍຄວາມໄວເບື້ອງຕົ້ນ 20 ແມັດ/ວິນາທີ. ຫຼັງຈາກໄປຮອດຈຸດສູງສຸດແລ້ວ, ລູກບານຈະຕົກລົງພື້ນດິນດ້ວຍຄວາມເລັ່ງຍ້ອນແຮງໂນ້ມຖ່ວງ \( g = 9.8 \, \text{m/s}^2 \). ມັນໃຊ້ເວລາດົນປານໃດທີ່ລູກບານຈະຕົກລົງພື້ນດິນອີກຄັ້ງ?
ເປບບາຮາຊານ:
ເວລາທີ່ໃຊ້ໃນການຂຶ້ນ ແລະ ລົງແມ່ນເທົ່າກັນ. ສະນັ້ນ, ພວກເຮົາພຽງແຕ່ຕ້ອງຄິດໄລ່ເວລາທີ່ໃຊ້ໃນການຂຶ້ນ, ຈາກນັ້ນຄູນມັນດ້ວຍ 2 ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ເວລາທັງໝົດ.
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
- ຄວາມໄວເບື້ອງຕົ້ນ (\( v_0 \)) = 20 m/s,
- ຄວາມໄວຢູ່ຈຸດສູງສຸດ (\( v_f \)) = 0 m/s (ເພາະມັນຢຸດຊົ່ວຄາວ),
- ຄວາມເລັ່ງຍ້ອນແຮງໂນ້ມຖ່ວງ (g)) = 9.8 m/s².
ການນໍາໃຊ້ສູດຄວາມໄວ:
\[ v_f = v_0 + (-g) t \]
ແທນຄ່າທີ່ຮູ້ຈັກ:
\[ 0 = 20 – 9.8 t \]
\[ 9.8 t = 20 \]
\[ t = \frac{20}{9.8} \]
\[ t \ປະມານ 2.04 \, \text{s} \]
ນີ້ແມ່ນເວລາທີ່ລູກບານຈະໄປຮອດຈຸດສູງສຸດຂອງມັນ. ສະນັ້ນ, ເວລາທັງໝົດສຳລັບການຂຶ້ນ ແລະ ລົງແມ່ນ:
\[ 2 \cdot 2.04 \ປະມານ 4.08 \, \text{s} \]
ສະນັ້ນ, ເວລາທັງໝົດທີ່ລູກບານໃຊ້ເວລາໃນການຕົກເຖິງພື້ນດິນອີກຄັ້ງແມ່ນປະມານ 4.08 ວິນາທີ.
ສະຫຼຸບ
ໃນແຕ່ລະບັນຫາທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ, ຂັ້ນຕອນຫຼັກແມ່ນການເຂົ້າໃຈແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານຂອງຄວາມໄວ ແລະ ຄວາມເລັ່ງ ແລະ ວິທີການນຳໃຊ້ພວກມັນໃນສູດສະເພາະ. ເຖິງແມ່ນວ່າບັນຫາຈະແຕກຕ່າງກັນ, ແຕ່ວິທີການດັ່ງກ່າວຍຶດໝັ້ນກັບຫຼັກການຟີຊິກພື້ນຖານ. ຫວັງວ່າໂດຍການຝຶກຝົນບັນຫາເຫຼົ່ານີ້, ນັກຮຽນຈະມີຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ເລິກເຊິ່ງກວ່າກ່ຽວກັບວິທີການທີ່ຄວາມໄວ ແລະ ຄວາມເລັ່ງມີປະຕິກິລິຍາກັນໃນການເຄື່ອນທີ່ຂອງວັດຖຸ.
ແນ່ນອນ, ໃນການນຳໃຊ້ໃນຊີວິດປະຈຳວັນ, ການເຂົ້າໃຈແນວຄວາມຄິດນີ້ສາມາດເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍ, ບໍ່ພຽງແຕ່ໃນດ້ານວິຊາການເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງໃນຂະແໜງວິຊາຊີບຕ່າງໆເຊັ່ນ: ວິສະວະກຳ, ການຂົນສົ່ງ, ແລະ ອື່ນໆ. ຈົ່ງຈື່ໄວ້ສະເໝີວ່າໃຫ້ເຂົ້າໃຈບັນຫາກ່ອນ, ກ່ອນທີ່ຈະພະຍາຍາມແກ້ໄຂມັນ, ດັ່ງນັ້ນຂະບວນການເຂົ້າໃຈ ແລະ ແກ້ໄຂບັນຫາຈຶ່ງງ່າຍຂຶ້ນ ແລະ ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ.
