จลพลศาสตร์  (Kinetics)

ภาพประจำสัปดาห์   

ถุงลมนิรภัย

            ถุงลมนิรภัยก็ใช้ประโยชน์จากความเฉื่อยของมวล เมื่อเกิดอุบัติเหตุหรือการชนอย่างรุนแรง ถุงลมด้านหน้าคนขับจะพองตัวขึ้น ป้องกันไม่ให้ผู้ขับขี่ชนกับพวงมาลัย ดังรูป 2-35 เป็นกลไกของถุงลมนิรภัย ซึ่งประกอบด้วยเข็มจุดระเบิด และลูกบอลเหล็กที่สวมอยู่อย่างคับ ๆ ในทรงกระบอก ในขณะที่ยังไม่มีอุบัติเหตุ เข็มจุดระเบิดจะถูกดันไว้ด้วยล้อพระจันทร์ครึ่งเสี้ยว เข็มจึงไม่สามารถพุ่งไปกดปุ่มระเบิดได้ เมื่อรถหยุดลงอย่างกระทันหัน ลูกบอลซึ่งมีมวลมากและความเฉื่อยมาก ยังคงไม่หยุดและเคลื่อนที่ต่อไปข้างหน้าไปดันแขนด้านบนให้เบนออกไป ทำให้ล้อพระจันทร์ครึ่งเสี้ยวที่ติดอยู่กลางแขนหมุนหลุดออกจากเข็มจุดระเบิด สปริงจะดันให้เข็มพุ่งออกไปกดปุ่มระเบิด ทำให้ก๊าซไนโตรเจนระเบิดออกมาดันถุงลมนิรภัยให้พองออก ป้องกันใบหน้าและศีรษะของผู้ขับขี่ไม่ให้ชนกับพวงมาลัย ขั้นตอนทั้งหมดนี้ใช้เวลาเพียงเศษเสี้ยวของวินาทีเท่านั้น

คำตอบ  ศูนย์  

แบบฝึกหัดประจำสัปดาห์    

นักบินอวกาศหญิงหามวลของตัวเธอเองบนอวกาศ  เพราะไม่สามารถจะชั่งหามวลในอวกาศได้  โดยเธอนั่งบนเก้าอี้ที่ติดกับสปริงดังรูป  ถ้าเก้าอี้มีมวล  15  kg  ขณะกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง  24  mm/s²  ให้สปริงมีแรงดึงกลับ  1.8  N  จงหาว่ามวลของเธอเป็นเท่าไร

วิธีทำ   

จากกฎข้อที่สองของนิวตัน   F  =  ma

ย้ายข้างจะได้               m   =   F/a    =    1.8  N  / 24 x 10^-3  m/s²     =     75   kg

เป็นมวลที่รวมมวลของเก้าอี้ด้วย   ด้งนั้นต้องลบมวลของเก้าอี้  15  kg  ออก จะได้มวลของนักบินอวกาศ  60  kg