สมการแรงดล

3 คำถามเกี่ยวกับสมการแรงดล

1. รถยนต์คันหนึ่งมีมวล 250 กิโลกรัม กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 72 กิโลเมตรต่อชั่วโมง จากนั้นถูกเร่งความเร็วด้วยแรงคงที่จนความเร็วเพิ่มขึ้นเป็น 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมงในเวลา 5 วินาที จงหาแรงดลในช่วงเวลา 5 วินาทีนั้น

เป็นที่รู้จัก:

มวลของรถยนต์ (เมตร) = 250 กิโลกรัม

ความเร็วเริ่มต้น (v _o ) = 72 กม./ชม. = 20 ม./วินาที

ความเร็วสุดท้าย (v _t ) = 80 กม./ชม. = 22 ม./วินาที

ช่วงเวลา (t) = 5 วินาที

ต้องการ:คำนวณหาค่าอิมพัลส์ (I)

วิธีการแก้:

สูตรแรงดล: แรงดล = การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม

I = Δp

I = m (v _t – v _o ) = (250)(22 – 20) = (250)(2)

I = 500 กก. ม./วินาที

2. วัตถุที่มีมวล 0.4 กิโลกรัม เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเริ่มต้น 20 เมตร/วินาที ถูกหยุดโดยแรงคงที่ 50 นิวตัน ในช่วงเวลาหนึ่ง แรงดลมีขนาดเท่าใด

เป็นที่รู้จัก:

มวล (ม.) = 0.4 กก.

ความเร็ว (v _o ) = 20 ม./วินาที

ความเร็วสุดท้าย (v _t ) = 0 ม./วินาที

แรง (F) = 50 นิวตัน

ต้องการ:แรงกระตุ้น (I)

วิธีการแก้:

สูตรแรงดล: แรงดล = การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม

I = Δp

I = m (v _t – v _o ) = (0,4)(0 – 20) = (0,4)(-20)

I = 8 กก. ม./วินาที

3. วัตถุที่มีมวล m กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ v ดังนั้นแรงดลของวัตถุคือ…

Solution

แรงดล = การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม โมเมนตัมจะเปลี่ยนแปลงเมื่อมวลหรือความเร็วเปลี่ยนแปลง ดังนั้นหากความเร็วและมวลคงที่ โมเมนตัมก็จะไม่เปลี่ยนแปลง จึงไม่มีแรงดลเกิดขึ้น