การเคลื่อนที่แบบวงกลม (1)

ตรวจพบส่วนเสริม Ad Blocker

เว็บไซต์ของเรา เชื่อในประสบการณ์การรับชมของผู้ชม แต่อย่างไรก็ตามเว็บไซต์ของเราขับเคลื่อนด้วยโฆษณาจากผู้สนับสนุน โปรดพิจารณาละเว้นการบล็อคโฆษณาด้วยส่วนเสริม ad-block | ขอบพระคุณอย่างยิ่งที่ให้การสนับสนุน


     การเคลื่อนที่แบบวงกลม เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุในแนวโค้งแบบวงกลมห่างจากจุดศูนย์กลางเป็นระยะคงที่ R อันเนื่องมาจากแรงเข้าสู่ศูนย์กลาง F_c  โดยทิศทางของแรงเข้าสู่ศูนย์กลางจะตั้งฉากกับทิศทางของความเร็ว v เสมอ

คาบ และความถี่ของการเคลื่อนที่แบบวงกลม

      เวลาที่วัตถุใช้ในการเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ เรียกว่า คาบ T มีหน่วยเป็นวินาที

      จำนวนครั้งที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ (จะกี่รอบก็ตาม) ใน 1 วินาที เรียกว่า ความถี่ f มีหน่วยเป็น ครั้งต่อ 1 วินาที

      ความสัมพันธ์ระหว่างคาบ T กับ ความถี่ f

T = \frac{1}{f}

การเคลื่อนที่แบบวงกลม กลศาสตร์

การเคลื่อนที่แบบวงกลมในแนวระดับ

     การเคลื่อนที่แบบวงกลมในแนวระดับจะมีแรงเข้าสู่ศูนย์กลางเพียง 1 แรงที่ทำให้วัตถุมีการเคลื่อนที่แบบวงกลมได้

ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบวงกลมในแนวระดับ

1. ความเร็วเชิงเส้น

ความเร็วเชิงเส้น หรือ ความเร็วที่วัตถุใช้ในการเดินทางเป็นวงกลม สำหรับการเคลื่อนที่แบบวงกลมในแนวระดับจะมีค่าคงตัวเสมอ ตลอดระยะเวลาการเคลื่อนที่ ไม่คำนึงถึงแรงเสียดทานจากอากาศ ดังสมการ

v = \frac{s}{t} = \frac{2\pi R}{T}

2. ความเร็วเชิงมุม

ความเร็วเชิงมุม คือ มุมการเคลื่อนที่ที่วัตถุเคลื่อนที่กวาดไปได้ในหนึ่งหน่วยเวลา ใช้สัญลักษณ์ ω (โอเมก้า) ในการบอกปริมาณ ดังรูป

ความเร็วเชิงมุม กลศาสตร์

หากวัตถุเคลื่อนที่กวาดมุมไปได้ θ ในเวลา t ใดๆ เราจะสามารถหาความเร็วเชิงมุม ω ได้ดังนี้

\omega = \frac{\theta}{t}

แต่ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ครบรอบ หรือใช้ระยะเวลา T แสดงว่าวัตถุเคลื่อนที่ไปได้ 360 องศา แต่ในทางฟิสิกส์ หากมีการคำนวณใดๆที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบวงกลมมักจะบอกมุมในหน่วยเรเดียน ในที่นี้ คือ 2π เรเดียน ดังนั้น

\omega = \frac{2\pi}{T} มีหน่วยเป็น เรเดียนต่อวินาที

3. ความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วเชิงเส้น กับความเร็วเชิงมุม

จากสมการความเร็วเชิงเส้น v = \frac{s}{t} = \frac{2\pi R}{T} และ \omega = \frac{2\pi}{T} จะได้

v = \omega{R}

โดยที่    v แทน ความเร็วเชิงเส้น มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที

ω แทน ความเร็วเชิงมุม มีหน่วยเป็นเรเดียนต่อวินาที

R แทน รัศมีการเคลื่อนที่ มีหน่วยเป็นเมตร

Sending
User Review
3.43 (14 votes)
ถ้ารู้สึกว่าบทความนี้อ่านง่ายอ่านคล่อง Share เลยครับ
  • 40
    Shares