p2ึ8

การดลและโมเมนตัม

 

กดที่ภาพ หรือกดที่นี่ เพื่อเข้าสู่การทฤษฏีการบรรยาย และการทดลองตามลำดับ

การทดลองนี้เป็นการทดลองกฎการคงตัวของโมเมนตัมเชิงเส้น  

ข้อสำคัญ   การทดลองนี้ต้องใช้โปรแกรมShockwave  ถ้าไม่สามารถเห็นภาพได้ต้องดาวโลด  Shockwave   จึงจะสามารถเล่นได้พร้อมทั้งมีเสียงประกอบด้วย

ถ้าไม่เห็นนาฬิกาเรือนนี้โปรดดาวโลด shock wave

วันที่   15  กันยายน  2544    

วันที่  30  มิถุนายน  2000  ภาพจากดาวเทียมความละเอียด  1  เมตร

 

ภาพตึกเวิลด์เทรดขนาด  110  ชั้น  ก่อนกลายเป็นตำนาน  ถ่ายด้วยดาวเทียมอิโคโนส  ขณะกำลังโคจรอยู่รอบโลกที่ระดับความสูง  423  ไมล์  ด้วยความเร็ว  17 500  ไมล์ต่อชั่วโมง

วันที่  12  กันยายน  2001   

ภาพตึกเวิลด์เทรด  ขนาด  110  ชั้น  หลังกลายเป็นตำนาน  จะเห็นควันพวยพุ่งขึ้นมา  ถ่ายเมื่อเวลา  11.63  นาฬิกา

ถ่ายด้วยดาวเทียมอิโคโนส  ขณะกำลังโคจรอยู่รอบโลกที่ระดับความสูง  423  ไมล์  ด้วยความเร็ว  17 500  ไมล์ต่อชั่วโมง  กดปุ่มดูภาพขนาดใหญ่

กดดูข้อมูลต่อ


คำถามว่า  เครื่องบินโบอิ้ง 767-200ER  ขณะที่พุ่งเข้าชนตึกเวลด์เทรดมีโมเมนตัม และพลังงานจลน์เท่าไร(ยังไม่รวมพลังงานของเชื้อเพลิง)และถ้ารวมพลังงานของเชื้อเพลิงด้วยแล้วมีพลังงานรวมเท่าไร ทดลองเทียบกับระเบิดปรมาณูที่หย่อนลงที่ญี่ปุ่นเป็นกี่ลูก(กำหนดให้  1 000 000  ตันของระเบิดทีเอ็นที เท่ากับ พลังงาน  4.2 x 1015 จูล     แรงระเบิดของปรมาณู 1     ลูกเท่ากับ   ระเบิดทีเอ็นที  13 000 ตัน 

วิธีทำ    570    กิโลเมตรต่อชั่วโมง เท่ากับ   570 x1000/3600  =   158.3   เมตรต่อวินาที

โมเมนตัมเชิงเส้น      =   มวล  คูณ ความเร็ว

                               =    180 000 x 158.3    =    28  494  000   กิโลกรัม เมตรต่อวินาที

พลังงานจลน์ยังไม่รวมเชื้อเพลิง    =    1/2  x  มวล  x   ความเร็วยกกำลังสอง

                                                =    1/2  x   180  000  x  (158.3)2    =     2 255 300  100   จูล

90 000  ลิตร  =   90  ลูกบาศก์เมตร    

1   ลูกบาศก์เมตร ให้พลังงาน   =    3.69 x 108 J

เพราะฉะนั้นพลังงานจลน์ที่รวมน้ำมันเชื้อเพลิง  =     2 255 300  100   จูล  +    90 x 3.69 x 108   จูล  =     3.54 x 1010   จูล

เทียบสัดส่วน

4.2 x  1015  จูล  เท่ากับระเบิดทีเอ็นที    1 000  000  ตัน

3.54 x 1010   จูล  จะเท่ากับระเบิดทีเอ็นที      8.42  ตัน

เทียบสัดส่วนกับระเบิดปรมาณู

13 000  ตัน  เท่ากับระเบิดปรมาณู   1  ลูก

8.42  ตัน เท่ากับระเบิดปรมาณู    0.00064  ลูก

เทียบได้เท่ากับ  1/1000 เท่าของลูกระเบิดที่หย่อนในประเทศญี่ปุ่น  หรือพูดกลับกันก็คือ ลูกระเบิดปรมาณูที่ไปหย่อนในประเทศญี่ปุ่นมีอำนาจการทำลายเป็น 1000 เท่าของที่อเมริกา ในวันที่ 11  กันยายน  2544  ดูลูกอุกกาบาตถล่มโลก


ปริศนาข้อนี้ตั้งชื่อว่า  ปริศนาตะลุมพุก    เรื่องมีอยู่ว่า  คนๆหนึ่งยืนถือค้อนตะลุมพุก โดยตัวเขายืนอยู่บนแผ่นไม้หนา  ซึ่งวางอยู่บนพื้นดิน  ถ้าเขากระหน่ำตะลุมพุกไปที่สันไม้ เขาจะเคลื่อนที่ไปได้เพราะเหตุใด  ชัดต่อกฎนิวตันหรือไม่    เพราะกฎของนิวตันข้อที่  1  นั้น วัตถุจะอยู่นิ่งตลอดไปจนกว่าจะมี  "แรงภายนอก" มากระทำ  แรงภายนอกในที่นี้ได้แก่แรงเสียดทาน  ซึ่งกระทำย้อนทิศการเคลื่อนที่ก็ไม่น่าจะทำให้วัตถุเคลื่อนที่ไปได้

ตอบ    การใช้กฎข้อที่ 1 ของนิวตันต้องระวังการใช้ให้ดี  เพราะมีความลึกซึ้งในความหมาย  "วัตถุจะคงสภาพอยู่นิ่งหรือไม่ก็อยู่ในสภาพการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสม่ำเสมอในเส้นตรงตลอดไป  เว้นแต่จะมีแรงภายนอกซึ่งแรงลัพธ์ไม่เป็นศูนย์มากระทำต่อวัตถุนั้น"  จากกฎดังกล่าวถ้าวัตถุเป็นจุดก็ไม่มีปัญหาอะไร  แต่ถ้าวัตถุเป็นของใหญ่  เช่น คน ค้อน  ฐานไม้  ดังปัญหาข้อนี้  ก็ถือว่า  คน  ค้อน และฐานไม้  คือวัตถุเดียวกัน   การเคลื่อนที่ของคนยกค้อนถือว่าเป็นการเคลื่อนที่ดภายในวัตถุไม่ใช่การเคลื่อนที่ของวัตถุ

     กฎข้อนี้มีบทแทรกว่า  ถ้ามีการเคลื่อนที่ภายในวัตถุ  จุดศูนย์กลางของมวลวัตถุจะอยู่นิ่ง  แม้ว่าตัววัตถุจะเขยิบไปบ้างก็ตามเพื่อรักษาจุดศูนย์กลางของมวลวัตถุให้คงเดิม ตัวอย่างเช่น  คนแกว่งค้อนเช่นนี้  ถ้าคนยืนบนรถที่ล้อหมุนคล่องมาก คนแกว่งค้อนไปทางซ้าย  รถก็แล่นไปทางขวา  เพื่อรักษาให้จุดศูนย์กลางมวลอยู่ที่เดิม

      แต่ในกรณีคนยืนอยู่บนฐานไม้  ขณะที่คนเงื้อค้อนระดับสูงสุด  พอลดค้อนลงมาฐานต้องพยายามเลื่อนไปทางซ้าย  เพื่อรักษาให้จุดศูนย์กลางของมวลอยู่ที่เดิม  ทำให้เกิดแรงเสียดทานสถิตมีทิศจากซ้ายไปขวา    แรงเสียดทานสถิตนี้เองผลักจุดศูนย์กลางของมวลให้เคลื่อนที่ไปทางขวาแม้ว่าฐานจะอยู่นิ่งก็ตาม

      เมื่อค้อนกระทบฐาน ส่งโมเมนตัมให้ฐาน  แรงเสียดทานสถิตหยุดกระทำต่อฐาน  แต่จุดศูนย์กลางมวลก็ยังเคลื่อนที่ไปทางขวา  นั่นคือฐานจะเคลื่อนที่ไปทางขวาด้วยแรงเสียดทานสถิตซึ่งเป็นแรงภายนอก  ไม่ใช่แรงที่เกิดจากค้อนกระทบฐาน


 

 

             

การชนในลักษณะมาตราส่วนต่างๆกัน  a)  หลุมลูกอุกกาบาต  กว้าง 1200 เมตร ลึก  200 เมตร  อยู่ในรัฐอริโซนา  ประเทศสหรัฐอเมริกา   b)  อนุภาคแอลฟ่า วิ่งมาจากทางซ้าย  (เส้นทางเป็นสีเหลือง  เป็นสีที่แต่งขึ้น)  วิ่งเข้าชนกับนิวเคลียสของไนโตรเจน  ทำให้เคลื่อนที่ไปทางด้านล่างขวา(แสดงเป็นเส้นสีแดง    c)  ลูกเทนนิสกระทบกับไม้แร๊กเเก็ต เวลากระทบประมาณ  0.004 วินาที  


  หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

ฟิสิกส์ 1(ภาคกลศาสตร์) 

 ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2  กลศาสตร์เวกเตอร์
โลหะวิทยาฟิสิกส์ เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1
ฟิสิกส์  2 (บรรยาย) แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c  
ฟิสิกส์พิศวง สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
ทดสอบออนไลน์ วีดีโอการเรียนการสอน
หน้าแรกในอดีต  

   การทดลองเสมือน 

บทความพิเศษ  ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)
พจนานุกรมฟิสิกส์ 

 ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์

ธรรมชาติมหัศจรรย์ 

 สูตรพื้นฐานฟิสิกส์

การทดลองมหัศจรรย์  ดาราศาสตร์ราชมงคล

  แบบฝึกหัดกลาง 

แบบฝึกหัดโลหะวิทยา  

 แบบทดสอบ

ความรู้รอบตัวทั่วไป 

 อะไรเอ่ย ?

ทดสอบ(เกมเศรษฐี) 

คดีปริศนา

ข้อสอบเอนทรานซ์ เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์
คำศัพท์ประจำสัปดาห์  

  ความรู้รอบตัว

การประดิษฐ์แของโลก ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์
นักวิทยาศาสตร์เทศ นักวิทยาศาสตร์ไทย
ดาราศาสตร์พิศวง  การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์
การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ  

กลับเข้าหน้าแรก

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

ภาพประจำสัปดาห์