mPEC Forum

ถามโจทย์ปัญหา => ถามโจทย์ปัญหาฟิสิกส์อื่นๆ => Topic started by: KJ KuB on September 16, 2009, 05:31:51 PM



Title: ปัญหายุงในกล่อง
Post by: KJ KuB on September 16, 2009, 05:31:51 PM
  คำถามนี้เป็นคำถามที่ผมได้รับมา แต่ยังไม่สามารถตอบได้อย่างมั่นใจครับ เลยอยากให้ช่วยตรวจสอบความคิดของผมหน่อย  รบกวนด้วยนะครับ  :)
คำถาม สมมติว่ามีกล่องเปิดอยู่กล่องหนึ่ง(กล่องเบา) มีเชือกอนันต์เส้นติดอยู่ที่ก้นกล่องด้านใน โดยเชือกแต่ละเส้นนั้นผูกติดอยู่กับขายุง (1เส้น ต่อ ยุง 1ตัว) จากนั้นปล่อยให้พวกยุงบินให้เต็มที่เพื่อยกกล่องขึ้น  ถามว่า กล่องจะลอยขึ้นได้หรือไม่  และหากนำฝามาปิดกล่องให้สนิทเลย ผลจะเป็นอย่างไร 
ผมคิดใน 2แบบครับ
1.กล่องจะลอย  เพราะผมมองว่าหากเราพิจารณากล่องเพียงอย่างเดียวก็จะพบว่ามีแรงตึงเชือกดึงกล่องขึ้น  ถ้ายุงสามัคคีกันมากพอ ก็จะสามารถดึงเชือกแล้วมีแรงรวมมากกว่า น้ำหนักของกล่องได้  แล้วกล่องก็จะประพฤติตัวตามกฎข้อสองของนิวตันต่อไป
2.ไม่ลอยแน่ๆ ผมสะกิดใจกับกรณีของยุงในรถครับ ว่าทำไมเวลารถวิ่งมันถึงยังลอยไปกับรถอยู่ได้  มันคงไม่ได้บินเร็วเท่ารถแน่ๆ  :o  ดังนั้นผมเลยคิดว่าอากาศคงมีผลต่อยุงมาก  ทีนี้อะไรที่ทำให้ยุงบินได้  ผมเข้าใจว่าคงเป็นการที่ยุงตีอากาศลง แล้วอากาศก็ออกแรงเท่ากันทำต่อยุงในทิศขึ้น  จากนั้นกลับมามองยุงในกล่องครับ  ทุกครั้งที่มันตีอากาศลงเพื่อยกตัวเองขึ้น ลมนั้นก็จะตีก้นกล่องด้วยแรงขนาดเท่ากัน  ดังนั้นกล่องก็จะไม่ลอยแน่ๆ   
      สุดท้ายสำหรับกรณีเปิด หรือปิดกล่อง  ผมว่ามันจะไม่มีผลเลยถ้าแนวคิดแรกถูก   แต่หากแนวคิดที่สองถูกต้องกว่าการปิดกล่องก็คงมีผลครับ  อยากอ่านความคิดเห็นของท่านอื่นๆ บ้างครับ  ว่าผลที่เกิดควรจะเป็นแบบไหน     ขอบคุณมากนะครับ  :smitten:   


Title: Re: ปัญหายุงในกล่อง
Post by: S.S. on September 16, 2009, 06:17:20 PM
สำหรับผมนะครับ  :)  :) ผมว่าแนวคิดที่สองน่าจะมีแนวโน้มมากกว่า คือผมคิดว่า ยุงจะบินขึ้นด้วยแรงปฏิกิริยาจากอากาศเท่านั้นนะครับ
ดังนั้น ในกรณีหลัง แรงที่ยุงใช้ในการบินทั้งหมดก็จะกระทำกลับลงไปที่กล่องเหมือนเดิม ดังนั้นกล่องก็จะไม่ลอยน่ะครับ :-\ :-\
ส่วนในกรณีแรกถ้าคิดว่ามันเป็นระบบเปิดและอากาศถ่ายเทกันได้อิสระดังนั้นแรงที่ยุงใช้บินก็จะไม่ได้กระทำลงไปที่กล่องทั้งหมด
ดังนั้นกล่องก็จะลอยขึ้นได้ด้วยแรงตึงเชือกครับ  ;D  :angel:
ไม่แน่ใจเหมือนกันนะครับ  :embarassed: รอความคิดเห็นของท่านอื่นๆครับ  :smitten:


Title: Re: ปัญหายุงในกล่อง
Post by: stfxwave1 on September 16, 2009, 06:29:05 PM
ผมคิดว่ากล่องไม่ลอยครับ เนื่องจากยุงตายหมดเพราะกล่องปิดสนิท

55+ ล้อเล่นครับ

ผมก็สงสัยมานานละว่าทำไมตอนยุงยุในรถแล้วขับรถไปข้างหน้ายุมันไม่ไปติดกระจกหลัง หรือว่ามันจะบินเร็วเท่ารถจริงๆ =  =


Title: Re: ปัญหายุงในกล่อง
Post by: S.S. on September 16, 2009, 06:50:35 PM
คือผมคิดว่า ก่อนที่ยุงจะบินในรถนะครับ ยุงก็เกาะอยู่ในรถ แล้วก็มีความเร็วต้นตอนเกาะนิ่งๆเท่ากับรถไงครับ  :)
พอยุงบิน คนข้างนอกก็จะเห็นว่ายุงบินเร็วมาก แต่คนข้างในรถก็จะเห็นว่ายุงบินช้าๆตามปกติ  :)


Title: Re: ปัญหายุงในกล่อง
Post by: KJ KuB on September 16, 2009, 07:01:16 PM
คือผมคิดว่า ก่อนที่ยุงจะบินในรถนะครับ ยุงก็เกาะอยู่ในรถ แล้วก็มีความเร็วต้นตอนเกาะนิ่งๆเท่ากับรถไงครับ  :)
  อืม ผมก็ลืมนึกไปเลย  :angel:    มันเหมือนกับเวลาที่เรายืนอยู่บนรถที่กำลังวิ่งด้วยความเร็วคงตัว  จากนั้นเมื่อเรากระโดดขึ้นก็จะยังคงมีผลจากความเฉื่อยอยู่สินะครับ   ขอบคุณมากๆเลยครับที่ช่วยเตือนแนวคิดนี้ให้กับผม  ;)


Title: Re: ปัญหายุงในกล่อง
Post by: mhe_kub on September 16, 2009, 10:10:33 PM
ตามชื่อกระทู้
ผมคิดว่า กล่องไม่ลอยขึ้นอะครับ
เพราะ ในขณะที่ยุงกำลังพยายามบินขึ้นนั้น ยุงก็จะขยับปีก เพื่อให้เกิดแรง(อย่างน้อยที่สุดเท่ากับน้ำหนักของมัน)เพื่อบินได้
ซึ่งแรงนั้นก็จะกระทำต่ออากาศ ทำให้อากาศมีความเร่ง และ เร็วขึ้นได้
แต่ถ้าไปดูที่พื้นของกล่อง จะมีลมจากที่ปีกยุงพุ่งลงมา
พื้นจะออกแรงดันอากาศขึ้น ซึ่งอากาศจะถูกทำให้ความเร็วลดลง
และ อากาศก็ออกแรงกระทำใส่พื้นเช่นกัน ตามกฎของที่สามของนิวตัน
ซึ่งแรงนี้ก็จะเท่ากับที่ยุงดันอากาศ ทำให้้ เกิดแรงลัพธ์ที่เป็น 0 กระทำต่อกล่อง
กล่องจึงไม่สามารถลอยได้ครับ
ผิดถูก อย่างไร ช่วยชี้แนะด้วยครับ  >:A >:A


Title: Re: ปัญหายุงในกล่อง
Post by: KJ KuB on September 18, 2009, 07:50:39 PM
....
อากาศก็ออกแรงกระทำใส่พื้นเช่นกัน ตามกฎของที่สามของนิวตัน
ซึ่งแรงนี้ก็จะเท่ากับที่ยุงดันอากาศ
.....
    ผมไม่แน่ใจว่า การคิดแบบนี้จะละเอียดพอรึเปล่านะครับ  เพราะจริงๆแล้วสิ่งที่ยุงตีคืออากาศ ซึ่งประกอบไปด้วยโมเลกุลของอากาศหลายๆโมเลกุลที่วิ่งชนกัน  มันออกจะมองยากอยู่ว่าแรงที่ยุงตีอากาศนั้น  จะเท่ากับแรงที่อากาศทำต่อก้นกล่องหรือไม่   ถ้าสมมติว่าเป็นแก๊สอุดมคติ  เราจะสามารถอธิบายได้ละเอียดและลึกซึ้งกว่านี้ไหมครับ   หรือว่าผมคิดมากไป   ](*,)  :laugh:


Title: Re: ปัญหายุงในกล่อง
Post by: Mwit_Psychoror on September 25, 2009, 04:57:03 PM
คำถามนี้คงต้องถามว่ากล่องกับยุงอยู่ห่างกันแค่ไหนหละครับ เพราะว่าแรงดันอากาศที่ปีกยุงทำออกมามันน่าจะออกมาในรูปคลื่น ซึ่งเป็นคลื่นรูปทรงกลม(เฉพาะครึ่งล่าง) ถ้ามันอยู่ไกลๆกล่องแรงดันทั้งหมดที่ออกจากปีกยุงก็อาจจะไม่ได้ตกกระทบก้นกล่องทั้งหมด อาจจะกระทบข้างกล่อง ซึ่งนั่นไม่ได้ทำให้เกิดแรงในทิศลงหนะครับ

พี่ก็ไม่มั่นใจเหมือนกัน นี่เป็นเพียงข้อสันนิษฐาน  ;D


Title: Re: ปัญหายุงในกล่อง
Post by: KJ KuB on September 29, 2009, 10:29:25 AM
   มีผู้ให้กรณีคิดที่น่าสนใจกับผมดังนี้ครับ
ถ้าเรามองว่า อากาศที่อยู่ในกล่องก็คือของไหล ดังนั้น ลองให้มันเป็นน้ำดู  จากนั้นเปลี่ยนยุงเป็นมอเตอร์ใบพัด แล้วผูกเชือกติดกับก้นกล่องที่มีน้ำเหมือนเดิม  เปิดมอเตอร์ในน้ำให้แรงสุดๆไปเลย  มันจะลอยมั้ย :laugh:  ความรู้สึกสามัญสำนึกบอกผมทันทีว่า  ถ้าลอยก็ผีหลอกแล้ว  ไม่รู้ว่าเป็นเพราะผมยึดติดกับความรู้สึกที่ว่าน้ำ มันหนักรึเปล่านะครับ :o   

ปล. ผมคิดการทดลองง่ายๆได้อย่างหนึ่งครับ  นำกล่องลัง(ขอเบาๆ) มาวางไว้ผูกเชือกติดก้นกล่องแล้วผูกกับเฮอลิคอปเตอร์บังคับแล้ววางเครื่องไว้ที่ก้นกล่อง  จากนั้นเปิดเครื่องให้มันบินขึ้น ทำในสองกรณีคือ 1.กล่องเปิด (น่าจะลอย) 2.กล่องปิด(อันนี้ผมไม่แน่ใจนัก)  อยากลองดูครับ แต่ดันไม่มีของเล่นที่บินได้โดยการขับเคลื่อนตัวเองเลย  หากใครทำได้ช่วยบอกทีนะครับว่าผลที่ได้เป็นอย่างไร :angel:


Title: Re: ปัญหายุงในกล่อง
Post by: Kongming on October 07, 2009, 01:15:48 PM
 :reading (อันนี้ผมไม่แน่ใจสำหรับกรณี เปิดกล่อง แต่ปิดกล่องรับรองว่าไม่ลอยแน่นอนครับ)
คือผมเพิ่งสมัครสมาชิกได้ไม่นาน อยากจะตอบปัญหานี้ครับ (ด้วยจินตนาการล้วนๆ) :)
ความคิดของผมนี้ผิดถูกอย่างไร ช่วยชี้ด้วยนะครับ  >:A
 คือผมมองว่า อาจพิจารณาได้ 3 กรณีครับ
1. การที่ยุงกระพือปีก ในตัวอย่างนี้ อาจพิจารณาเป็นแรงภายในวัตถุ  :idiot2:
2. โปรดดูใน URL นี้ ผมคิดว่าคิดแบบนี้น่าจะอธิบายได้ดีที่สุดครับผม
http://www.rmutphysics.com/charud/specialnews/physics1/gyroscope1/gyro.htm (http://www.rmutphysics.com/charud/specialnews/physics1/gyroscope1/gyro.htm)
3. ปีกของยุงตีออกไปเป็นคลื่น ยุงในกล่อง ย้ำว่ายุง ใน กล่อง คลื่นครึ่งทรงกลมที่แผ่ออกจากตัวยุงจะยังอยู่ในกล่องแน่นอนครับ
เพราะฉะนั้น ยุงไม่มีสิิทธิ ยกกล่องได้ครับ ;D ;D ;D

ปล.กรณีศึกษา อีกอย่างคือกล่อง ถ้าเกิดมันแบน แล้วยุงอยู่ห่างจากปากกล่องมากๆ(อันนี้นอกกล่อง) ผมว่าลอยครับ
เพราะในขณะที่ยุงบิน หลักการก็คือทำให้อากาศด้านบนมีความหนาแน่นน้อยกว่าด้านล่างทำให้ ยุงลอย
ถ้าเป็นเช่นนั้น อากาศด้านข้างก็จะไหลเข้าดันยุงได้ครับ ย้ำ(อันนี้ นอกกล่อง) ขอบคุณล่วงหน้าสำหรับผู้ตั้งกระทู้ครับ