สรุปเนื้อหาเรื่อง การเคลื่อนที่แนวโค้ง
การเคลื่อนที่แบบวิถีโค้ง หรือการเคลื่อนที่แบบโพรเจคไทล์ คือ การเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีแรงกระทำทำมุมใดๆ กับความเร็ว โดยมุมกระทำนั้นไม่คงที่ เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา จะได้ลักษณะการเคลื่อนที่เป็น โค้งพาราโบลาซึ่งมีการขจัดเกิดขึ้น 2 แนวพร้อมกันคือ แนวราบและแนวดิ่ง ดังนั้น ความเร็วขณะใด ๆ ของการเคลื่อนที่จะต้องประกอบด้วยความเร็ว 2 แนว คือ แนวราบ ( V ) และแนวดิ่ง ( V, ) ทิศของความเร็วใดๆ จะต้องสัมผัสกับเส้นโค้งการเคลื่อนที่เสอม ดังรูป
การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ ประกอบด้วยการเคลื่อนที่ 2 แนวที่เป็นอิสระต่อกัน จึงแยกคำนวณ ออกเป็น 2 แนว คือ
- ในแนวระดับ จะไม่มีแรงใดๆมากระทำขณะเคลื่อนที่ จึงทำให้วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว
- ในแนวดิ่ง จะมีแรงดึงดูดของโลกกระทำตลอดการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้น
สิ่งที่ควรรู้ในการคำนวณการเคลื่อนที่แบบวิธีโค้ง
- วัตถุเคลื่อนจาดระดับความสูงเดียวกันโดยมีความเร็วต้น ในแนวดิ่งเท่ากันจะตกถึงพื้นดินในเวลาเท่ากัน
- ณ ระดับเดียวกันอัตราเร็วขาขึ้นเท่ากับอัตราเร็วขาลง และเวลาขาขึ้นเท่ากับเวลาขาลง
- ความสัมพันธ์ของการเคลื่อนที่แนวราบและแนวดิ่งมีเวลา t เป็นตัวรวมเพราะการขจัดแนวราบและแนวดิ่งเกิดขึ้นพร้อมกัน
ตัวอย่างข้อสอบ เรื่อง การเคลื่อนที่แนวโค้ง
1. ขว้างวัตถุด้วยความเร็ว 15 เมตรต่อวินาที ทามุม 60 องศากับแนวระดับ เมื่อไม่คิดแรงต้านของอากาศ จงหา
- นานเท่าใดก้อนหินจึงจะตกถึงพื้น
- วัตถุนั้นตกห่างจากจุดโยนเท่าใด
- วัตถุนั้นอยู่สูงจากพื้นดินมากที่สุดเท่าใด
2. ถ้าโพรเจกไทล์มีการกระจัดสูงสุดในแนวดิ่ง 10 เมตรและการกระจัดที่ไปได้ไกลสุดในแนวระดับเท่ากับ 30 เมตรโปรเจกไทล์นี้จะต้องถูกยิงออกไปในแนวที่ทามุมกี่องศากับแนวระดับ
ก. 37 องศา
ข. 45 องศา
ค. 53 องศา
ง. 60 องศา
3. โยนลูกบอลขึ้นไปจากพื้นดินด้วยความเร็วต้น 25 เมตรต่อวินาทีในทิศทำมุม 37 องศา กับพื้นดิน ลูกบอลนี้จะตกลงมาพื้นดิน ห่างจากตำแหน่งที่โยนขึ้นไปกี่เมตร
ก. 60
ข. 70
ค. 80
ง. 90
4. ในการเคลื่อนที่แบบโปรเจคไตล์ ขณะที่วัตถุอยู่ตำแหน่งสูงสุด ข้อใดกล่าวถูกต้อง
ก. ความเร็วในแนวราบเป็นศูนย์
ข. ความเร็วในแนวดิ่งเป็นศูนย์
ค. ความเร็วเป็นศูนย์
ง. ความเร่งเป็นศูนย์
5. ฟาบินโญ่ เตะบอลได้ไกลที่สุด 80 เมตร จงหาว่าในการเตะครั้งนี้ลูกบอลขึ้นไปได้สูงสุดกี่เมตร
ก. 10
ข. 20
ค. 30
ง. 40
