ถามโจทย์ฟิสิกส์ครับ - กล่องบนรถที่มีความเร่ง

mafialy

neutrino

Offline

Posts: 84

เด็ก ม. ปลาย ความรู้ยังด้อยนัก

ถามโจทย์ฟิสิกส์ครับ - กล่องบนรถที่มีความเร่ง

« on: May 10, 2005, 01:07:13 AM »

ดีใจมากครับที่มาเจอเว็บนี้ ผมเป็นคนหนึ่งที่รักฟิสิกส์เป็นชีวิตจิตใจ บางครั้งมีปัญหาไม่รู้จะไปถามใคร ได้มาเจอที่นี้หวังว่าคงมีคำตอบให้ผมนะครับ

ปัญหา ..........

กล่องมวล m วางอยู่บนรถ สัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหว่างกล่องกับพื้นรถคือ 0.5 ถ้าความสูงของกล่องวัดจากพื้นรถคือ a เมตร กล่องยาว b เมตร รถจะวิ่งด้วยความเร่งสูงสุดเท่าไร กล่องถึงจะไม่ล้ม.

icon adore

ตามความเข้าใจของผม การที่กล่องจะพลิกล้มได้แสดงว่าแรงเสียดทานจะต้องมีมากพอที่จะทำให้กล้องไม่ลื่นไถล ผมคิดง่ายๆ คือ ใช้สูตร fs = ma ไม่รู้ว่าถูกหรือเปล่า ช่วยอธิบายทีครับ

icon adore

ขอบคุณครับผม


« Last Edit: June 26, 2005, 12:39:23 PM by ปิยพงษ์ »	Logged

ปิยพงษ์ - Head Admin

Administrator
SuperHelper

Offline

Posts: 6265

มีน้ำใจ ไม่อวดตัว มั่วไม่ทำ

Re: ถามโจทย์ฟิสิกส์ครับ

« Reply #1 on: May 13, 2005, 01:16:47 PM »

น่าจะดูเงื่อนไขของการล้มด้วยนะว่าต้องเป็นอย่างไร คงเกี่ยวกับโมเมนต์ของแรง (ทอร์ก) แต่วัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง คงต้องระวังหน่อย


« Last Edit: May 30, 2010, 12:14:34 PM by ปิยพงษ์ - Head Admin »	Logged

มีน้ำใจ ไม่อวดตัว มั่วไม่ทำ

mafialy

neutrino

Offline

Posts: 84

เด็ก ม. ปลาย ความรู้ยังด้อยนัก

Re: ถามโจทย์ฟิสิกส์ครับ

« Reply #2 on: May 14, 2005, 04:03:43 PM »

ผมก็เข้าใจเหมือท่าน pax ครับแต่แรงที่กระทำต่อมวลมันก็มีแค่แรงเสียดทานกับแรงโน้มถ่วง พอ take โมเม้นผม take ไม่ถูกครับ..........

b/2 x mg = อะไรดี ก็แรงเสียดทานมันกระทำตรงจุดหมุนพอดี ผมจะเอาอีกฝั่งไปคูณกับอะไรดีครับ

ผมแค่เด็ก ม. ปลาย ความรู้ยังด้อยนัก Grin


	Logged

ปิยพงษ์ - Head Admin

Administrator
SuperHelper

Offline

Posts: 6265

มีน้ำใจ ไม่อวดตัว มั่วไม่ทำ

Re: ถามโจทย์ฟิสิกส์ครับ

« Reply #3 on: May 14, 2005, 06:10:40 PM »

เวลาคิดโมเมนต์ของแรง คิดรอบจุดใด ถ้าใช้กรอบที่มีความเร่งต้องระวังว่ากฎนิวตันใช้ไม่ได้ ถ้ายังอยากใช้ ต้องทำเหมือนว่ามีแรง"เทียม" $-m \vec{A}$ กระทำที่จุดศูนย์กลางมวลของวัตถุ โดยที่ $\vec{A}$ คือความเร่งของกรอบนั้นเทียบกับกรอบเฉื่อย (ในที่นี้คือความเร่งของกล่อง)
แต่ถ้าเราเลือกจุดศูนย์กลางมวลเป็นจุดหมุน ทอร์ก (โมเมนนต์ของแรง) เนื่องจากแรงนี้จะเป็นศูนย์ เราก็คิดแค่ทอร์กเนื่องจากแรงเสียดทาน และแรงปฏิกิริยาตั้งฉากเท่านั้น (ตอนจะล้มพอดี แรงปฏิกิริยาตั้งฉากทำที่ไหน?)
ถ้าเลือกจุดที่มุมล่างวัตถุเป็นจุดหมุน ก็จะมีทอร์กเนื่องจากน้ำหนัก และทอร์กเนื่องจากแรงเทียมที่ไม่เป็นศูนย์

คนอื่นช่วยลองทำ แล้วแสดงให้ดูหน่อยสิ


« Last Edit: May 30, 2010, 12:17:05 PM by ปิยพงษ์ - Head Admin »	Logged

มีน้ำใจ ไม่อวดตัว มั่วไม่ทำ

Peace

neutrino

Offline

Posts: 477

Re: ถามโจทย์ฟิสิกส์ครับ

« Reply #4 on: May 14, 2005, 07:34:35 PM »

เมื่อวัตถุจะล้ม แรงปฏิกิริยาตั้งฉากจะมาอยู่ที่ขอบ ดังภาพ

ด้วยกฎนิวตัน จะได้ว่า
$f = mA$
และ
$N = mg$
แล้วเราก็มาคิดทอร์ก

ถ้าคิดรอบจุดหมุน จะต้องเขียนแรงเทียม $- m \vec{A}$ ดังภาพ
แล้วก็จะได้ว่า $mA(\frac{a}{2}) = mg(\frac{b}{2})$
$A = \frac{b}{a} g$

ถ้าคิดรอบจุด cm ทอร์กเนื่องจากแรงทั้งสอง ( $-m \vecA$ และ $mg$ ) จะเป็นศูนย์
จะได้
$f(\frac{a}{2}) = N(\frac{b}{2})$
ซึ่งเมื่อแทนค่าแล้วมันก็กลายเป็นสมการเดิมแหละครับ

แต่ในกรณีนี้ ต้องไม่เกิดการไถลคือ
$f \leq f_{max}$
$mA \leq \mu mg$
$\frac{b}{a} \leq \mu$