การเคลื่อนที่แบบวงกลม (3)

ตรวจพบส่วนเสริม Ad Blocker

เว็บไซต์ของเรา เชื่อในประสบการณ์การรับชมของผู้ชม แต่อย่างไรก็ตามเว็บไซต์ของเราขับเคลื่อนด้วยโฆษณาจากผู้สนับสนุน โปรดพิจารณาละเว้นการบล็อคโฆษณาด้วยส่วนเสริม ad-block | ขอบพระคุณอย่างยิ่งที่ให้การสนับสนุน


       การเคลื่อนที่แบบวงกลมในแนวดิ่ง : สมการการเคลื่อนที่

การเคลื่อนที่แบบวงกลม 3

ตำแหน่งที่ 1 : แรงตึงเชือก T และ แรงเนื่องจากน้ำหนักของวัตถุ mgcos\theta หักล้างกัน โดยที่แรง T มีขนาดมากกว่า ทำให้เกิดแรงเข้าสู่ศูนย์กลาง ดังสมการ (ต้องแตกแรงให้อยู่ในแนวเดียวกัน ในทีนี้คือแนวเส้นรัศมี)

\Sigma F = ma

T - mgcos\theta = m\frac{v^2}{R}

T_1 = m\frac{v^2}{R} + mgcos\theta

ตำแหน่งที่ 2 : แรงตึงเชือก T และ แรงเนื่องจากน้ำหนักของวัตถุ mg หักล้างกัน โดยที่แรง T มีขนาดมากกว่า ทำให้เกิดแรงเข้าสู่ศูนย์กลาง ดังสมการ

\Sigma F = ma

T - mg = m\frac{v^2}{R}

T_2 = m\frac{v^2}{R} + mg

ตำแหน่งที่ 3 : สำหรับตำแหน่งนี้จะมีแค่แรงตึงเชือก T เพียงแรงเดียวที่ทำหน้าที่เป็นแรงเข้าสู่ศูนย์กลาง ดังสมการ

\Sigma F = ma

T_3 = m\frac{v^2}{R}

ตำแหน่งที่ 4 : แรงตึงเชือก T และ แรงเนื่องจากน้ำหนักของวัตถุ mg เสริมกัน เนื่องจากมีทิศทางเดียวกัน (ชี้ลง) จะได้ว่า

\Sigma F = ma

T + mg = m\frac{v^2}{R}

T_4 = m\frac{v^2}{R} - mg

เพื่อพิจารณาแรงตึงเชือกในแต่ละตำแหน่งจะได้ว่า T_2 > T_1 >T_3 >T_4 ทั้งนี้อยู่ภายใต้สมมติฐานที่ว่าความเร็วของวัตถุมีค่าใกล้เคียงกัน (ค่า v ไม่แตกต่างกันมาก หากหมุนด้วยความเร็วสูง)

ข้อสังเกต ทำไมแรงตึงเชือก T ต้องมากกว่า mg?

ลองมองในแง่ความจริง หากแรง mg มีค่ามากกว่า เชือกต้องขาด! แต่ ณ ตอนนี้เราพิจารณาการเคลื่อนที่แบบวงกลม โดยมีวัตถุผูกติดอยู่กับเชือกเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง เช่นนั้นแล้วแรงตึงเชือก T ต้องมากกว่า mg (โดยเฉพาะตำแหน่งที่ 1 และ 2)

Sending
User Review
2.67 (3 votes)
ถ้ารู้สึกว่าบทความนี้อ่านง่ายอ่านคล่อง Share เลยครับ


Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.