mPEC Forum

ถามโจทย์ปัญหา => ถามโจทย์ปัญหากลศาสตร์ => Topic started by: CanonX on March 25, 2011, 11:36:36 PM



Title: รบกวนหน่อยครับ ฟิสิกส์ระดับอุดมศึกษา(Young) ข้อ 6-63
Post by: CanonX on March 25, 2011, 11:36:36 PM
โจทย์มีอยู่ว่า

6-63) คุณและจักรยานของคุณมีมวลรวมกัน 80.0 kg เมื่อคุณมาถึงเชิงสะพานแห่งหนึ่ง คุณเคลื่อนที่ไปตามถนนด้วยอัตราเร็ว 5.00 m/s เมื่อคุณไปถึงยอดสะพานคุณได้ปืนขึ้นเป็นระยะทางตามแนวดิ่ง 5.2 m (สะพานเป็นทางโค้งขึ้นน่ะครับ) และได้เคลื่อนที่ช้าลงเป็น 1.50 m/s ไม่ต้องคำหนึ่งถึงงานที่แรงเสียดทานทำและความไม่มีประสิทธิภาพใดๆของจักรยานหรือขาของคุณ
a) งานสุทธิที่ทำต่อคุณและจักรยานเมื่อคุณไปจากเชิงสะพานถึงยอดสะพานมีค่าเท่าใด
b) คุณทำงานเท่าใดด้วยแรงที่ทำต่อที่ถีบจักรยาน

สิ่งที่ผมไม่เข้าใจคือข้อ b) ครับ ว่าแรงที่ทำต่อที่ถีบจักรยานนั้นคือแรงอะไร ว่าเป็นแรงที่กระทำต่อที่ถีบจักรยานเพื่อปั่นจักรยานให้ไปข้างหน้า หรือเป็นน้ำหนักของคนที่กดลงบนที่ถีบจักรยาน หรือเป็นแรงอื่นน่ะครับ แต่ถ้าเป็นสองแรงแรก ผมก็ไม่สามารถหามันได้อยู่ดีครับ

สรุปสิ่งที่ผมถาม : ผมจะแก้ปัญหาข้อ b) ได้อย่างไรครับ

ขอบคุณมากครับ  :smitten:


Title: Re: รบกวนหน่อยครับ ฟิสิกส์ระดับอุดมศึกษา(Young) ข้อ 6-63
Post by: NiG on March 26, 2011, 12:35:02 PM
ตอบคร่าวๆ ลองไปแสดงวิธีทำเองนะครับ

a) อันนี้งานจากแรงภายนอกมีแค่งานจากแรงโน้มถ่วงอย่างเดียว เพราะว่าแรงปฎิกิริยาตั้งฉากที่พื้นทำกับตัวจักรยาน มันตั้งฉากกับทิศทางของการเคลื่อนที่ แล้วก็เพราะจักรยานเป็นล้อ ดังนั้นงานจากแรงเสียดทานเป็นศูนย์

b) ลองตั้งสมการ ว่า งานที่ทำให้ระบบ (พลังงานเคมีในกล้ามเนื้อร่างกายเราทำให้ตัวจักรยานและตัวเราเคลื่อนที่) เท่ากับผลต่างของพลังงานรวมดูครับ

คำถามต่อไปคือ แล้วสมการที่ว่านี่มันรวมงานจากแรงที่ CanonX ว่าไปแล้วรึยัง ถ้ารวมแล้วมันเอามารวมกันได้ยังไง


Title: Re: รบกวนหน่อยครับ ฟิสิกส์ระดับอุดมศึกษา(Young) ข้อ 6-63
Post by: CanonX on March 26, 2011, 01:01:04 PM
หมายถึงให้ตั้งสมการ K_1+U_1+W_{other}=K_2+U_2 สินะครับ

ผมแก้สมการตามคำแนะนำของคุณ NiG ได้ W=3.17 \times 10^3 J (ซึ่งตรงกับคำตอบครับ)

ส่วนคำถามที่คุณ NiG ถามผม ที่ว่าสมการที่ผมตั้งนั้นรวมแรงถีบหรือยัง ตอบว่ารวมแล้วครับ

จาก W_{tot}=\Delta K ซึ่งโจทย์กำหนดว่าไม่รวมงานจากแรงเสียดทาน(และคงไม่รวมงานจากแรงต้านอากาศ) ดังนั้น งานทั้งหมดที่ทำต่อเขาและจักรยานคือผลรวมของงานจากแรงถีบและงานจากน้ำหนัก ซึ่งสมการบนสุดจัดการเรื่องงานจากน้ำหนักแล้ว เหลืออีกงานคืองานจากแรงถีบ ซึ่งก็คือ W_{other} ที่อยู่ในสมการ

ใช่มั้ยครับ?  :embarassed:

ขอบคุณสำหรับคำแนะนำมากครับ  :smitten:


Title: Re: รบกวนหน่อยครับ ฟิสิกส์ระดับอุดมศึกษา(Young) ข้อ 6-63
Post by: NiG on March 26, 2011, 09:43:24 PM
ตั้งสมการบรรทัดแรกถูกแล้วครับ
จริงๆแล้วนี่จากโจทย์ข้อนี้เราตั้งคำถามต่อไปได้หลายคำถามเลยนะ

เราอาจจะถามต่อไปว่า แล้วแรงที่คนกระทำกับจักรยาน มันเป็นแรงที่อะไรทำกับอะไร? มันมีทิศทางไปทางไหน?
แล้วแรงอะไรทำให้ระบบมีความเร็วมากขึ้น? แรงเสียดทานใช่มั้ย? แล้วมันนับเป็นงานโดยแรงภายนอกรึเปล่า? ทำไมไม่นับ?

ตอนผมอยู่ ม.6 มีคนสอนผมให้ตั้งคำถามหลายๆคำถามจากโจทย์ข้อเดียว ลองมองโจทย์ปัญหาจากหลายๆมุม แล้วขยายมันไปปัญหาอื่นๆ
อยู่ที่ว่าเราทำโจทย์เพื่อที่จะให้ได้คำตอบแล้วก็ผ่านมันไป หรือทำโจทย์เพื่อที่จะศึกษาฟิสิกส์ของสถานการณ์ที่โจทย์พูดถึง


Title: Re: รบกวนหน่อยครับ ฟิสิกส์ระดับอุดมศึกษา(Young) ข้อ 6-63
Post by: CanonX on March 26, 2011, 10:11:21 PM
ผมจะลองไปหัดตั้งคำถามดูนะครับ

ขอบคุณสำหรับคำแนะนำมากนะครับผม ^^  :smitten: