ขอต้อนรับ ผู้มาเยือน กรุณา ล็อกอิน หรือ สมัครสมาชิก
Did you miss your activation email?

ล็อกอินด้วยชื่อผู้ใช้ รหัสผ่่าน และระยะเวลาใช้งาน

มีน้ำใจ ไม่อวดตัว มั่วไม่ทำ

...

เสรีภาพทางการศึกษาคือหัวใจของการศึกษาที่แท้จริง

คนแรกที่ควรได้รับการศึกษาคือผู้ให้การศึกษา

mPEC on Facebook

IPhO 2011 on Facebook

IPhO 2011

Further Academy
 
Advanced search

37952 Posts in 5620 Topics- by 4052 Members - Latest Member: Skywalker
mPEC Forumถามโจทย์ปัญหาถามโจทย์ปัญหากลศาสตร์ไม่เข้าใจความหมายของพลังงานศักย์ครับ
Pages: 1   Go Down
Print
Author Topic: ไม่เข้าใจความหมายของพลังงานศักย์ครับ  (Read 708 times)
0 Members and 1 Guest are viewing this topic.
noitulos
neutrino
*
Offline Offline

Posts: 33


« on: August 08, 2012, 11:45:20 PM »

เท่าที่ผมเข้าใจ mgh นี่มาจากการสะสมพลังงาน จากงานที่แรงลัพธ์จะสามารถทำได้คือ (mg)(h) ตรงนี้ผมเข้าใจถูกหรือผิดครับ?
ถ้าเราเอาโต๊ะที่ไม่มีวันหักสูง x มาวางและมีบอลอยู่เหนือโต๊ะขึ้นไปอีก สูง l จากโต๊ะ พลังงานศักย์ในลูกบอลคือ mg(x+l) หรือ mgl ครับ
สำหรับวัตถุ2ชิ้นใดๆที่่ไม่ได้อยู่ติดกัน และไม่มีแรงกระทำนอกจากแรงดึงดูดระหว่างมวล จะมีพลังงานศักย์รึเปล่าครับ??
งงเรื่องนี้มากครับ
Logged
Wesley
neutrino
*
Offline Offline

Posts: 126


« Reply #1 on: August 08, 2012, 11:57:09 PM »

ถ้าเราเอาโต๊ะที่ไม่มีวันหักสูง x มาวางและมีบอลอยู่เหนือโต๊ะขึ้นไปอีก สูง l จากโต๊ะ พลังงานศักย์ในลูกบอลคือ mg(x+l) หรือ mgl ครับ


ผมช่วยได้เเต่คำถามนี้หนะครับ ถ้าเราคิดเทียบโต๊ะพลังงานศักย์ที่เราสนใจจะมีเเค่ mgl  ครับ เเต่ถ้าเราคิดเทียบโลก พลังงานศักย์จะเป็น mg(x+l) ครับผม
Logged
noitulos
neutrino
*
Offline Offline

Posts: 33


« Reply #2 on: August 09, 2012, 12:14:10 AM »

ถ้าเราเอาโต๊ะที่ไม่มีวันหักสูง x มาวางและมีบอลอยู่เหนือโต๊ะขึ้นไปอีก สูง l จากโต๊ะ พลังงานศักย์ในลูกบอลคือ mg(x+l) หรือ mgl ครับ


ผมช่วยได้เเต่คำถามนี้หนะครับ ถ้าเราคิดเทียบโต๊ะพลังงานศักย์ที่เราสนใจจะมีเเค่ mgl  ครับ เเต่ถ้าเราคิดเทียบโลก พลังงานศักย์จะเป็น mg(x+l) ครับผม

ถ้าพลังงานศักย์เปลี่ยนไปเป็นพลังงานจลน์ทั้งหมด 1/2mv^2 =mgh
v เทียบโลกจะเป็น sqrt 2g(x+l)  แต่ถ้าเทียบโต๊ะ จะเป็น sqrt 2gl  ได้ไม่เท่ากัน
แสดงว่าเมื่อวัตถุตกถึงโต๊ะในตอนที่คิดเทียบกับโลก วัตถุยังมีพลังงานศักย์เหลืออยู่ ใช่ไหมครับ ??
Logged
ชัยโรจน์
neutrino
*
Online Online

Posts: 107

ความยากเป็นรองความตั้งใจเสมอ


« Reply #3 on: August 09, 2012, 09:00:57 AM »

noitulos กำลังเรียนอยู่ชั้นไหนหรอครับ ผมจะได้เลือกวิธีการอธิบายได้ง่ายขึ้น  Smiley
Logged
noitulos
neutrino
*
Offline Offline

Posts: 33


« Reply #4 on: August 09, 2012, 04:14:05 PM »

noitulos กำลังเรียนอยู่ชั้นไหนหรอครับ ผมจะได้เลือกวิธีการอธิบายได้ง่ายขึ้น  Smiley

ม.6ครับ
Logged
jali
SuperHelper
*****
Offline Offline

Posts: 648


« Reply #5 on: August 09, 2012, 06:18:09 PM »

ถ้าเราเอาโต๊ะที่ไม่มีวันหักสูง x มาวางและมีบอลอยู่เหนือโต๊ะขึ้นไปอีก สูง l จากโต๊ะ พลังงานศักย์ในลูกบอลคือ mg(x+l) หรือ mgl ครับ


ผมช่วยได้เเต่คำถามนี้หนะครับ ถ้าเราคิดเทียบโต๊ะพลังงานศักย์ที่เราสนใจจะมีเเค่ mgl  ครับ เเต่ถ้าเราคิดเทียบโลก พลังงานศักย์จะเป็น mg(x+l) ครับผม

ถ้าพลังงานศักย์เปลี่ยนไปเป็นพลังงานจลน์ทั้งหมด 1/2mv^2 =mgh
v เทียบโลกจะเป็น sqrt 2g(x+l)  แต่ถ้าเทียบโต๊ะ จะเป็น sqrt 2gl  ได้ไม่เท่ากัน
แสดงว่าเมื่อวัตถุตกถึงโต๊ะในตอนที่คิดเทียบกับโลก วัตถุยังมีพลังงานศักย์เหลืออยู่ ใช่ไหมครับ ??
จริงแล้วพลังงานศักย์โน้มถ่วงก็คล้ายกับพลังงานศักย์ไฟฟ้าแหละครับ
คือเราสามารถที่จะตั้งให้ตรงไหนเป็นศูนย์ก็ได้ สิ่งที่สำคัญจริงๆก็คือความแตกต่างระหว่างพลังงานสองจุด
การที่วัตถุมีความเร็วที่ตกถึงโต๊ะน้อยกว่าที่ตกถึงพื้นโลกก็เพราะมันมีความต่างพลังงานเยอะกว่า
อีกอย่างคำว่าเหลือหรือไม่เหลือนี่ก็ต้องนิยามให้ดี พลังงานศักย์เป็นสมบัติร่วมระหว่างมวลสองมวลเหมือนกับของประจุสองประจุ
ตามกฏแรงโน้มถ่วงของนิวตันถ้ายังมีมวลสองมวลซึ่่งมีอันตรกิริยากันอยู่พลังงานศักย์ยังคงอยู่เหมือนกับของประจุสองประจุ
Logged
noitulos
neutrino
*
Offline Offline

Posts: 33


« Reply #6 on: August 09, 2012, 08:49:07 PM »

ถ้าเราเอาโต๊ะที่ไม่มีวันหักสูง x มาวางและมีบอลอยู่เหนือโต๊ะขึ้นไปอีก สูง l จากโต๊ะ พลังงานศักย์ในลูกบอลคือ mg(x+l) หรือ mgl ครับ


ผมช่วยได้เเต่คำถามนี้หนะครับ ถ้าเราคิดเทียบโต๊ะพลังงานศักย์ที่เราสนใจจะมีเเค่ mgl  ครับ เเต่ถ้าเราคิดเทียบโลก พลังงานศักย์จะเป็น mg(x+l) ครับผม

ถ้าพลังงานศักย์เปลี่ยนไปเป็นพลังงานจลน์ทั้งหมด 1/2mv^2 =mgh
v เทียบโลกจะเป็น sqrt 2g(x+l)  แต่ถ้าเทียบโต๊ะ จะเป็น sqrt 2gl  ได้ไม่เท่ากัน
แสดงว่าเมื่อวัตถุตกถึงโต๊ะในตอนที่คิดเทียบกับโลก วัตถุยังมีพลังงานศักย์เหลืออยู่ ใช่ไหมครับ ??
จริงแล้วพลังงานศักย์โน้มถ่วงก็คล้ายกับพลังงานศักย์ไฟฟ้าแหละครับ
คือเราสามารถที่จะตั้งให้ตรงไหนเป็นศูนย์ก็ได้ สิ่งที่สำคัญจริงๆก็คือความแตกต่างระหว่างพลังงานสองจุด
การที่วัตถุมีความเร็วที่ตกถึงโต๊ะน้อยกว่าที่ตกถึงพื้นโลกก็เพราะมันมีความต่างพลังงานเยอะกว่า
อีกอย่างคำว่าเหลือหรือไม่เหลือนี่ก็ต้องนิยามให้ดี พลังงานศักย์เป็นสมบัติร่วมระหว่างมวลสองมวลเหมือนกับของประจุสองประจุ
ตามกฏแรงโน้มถ่วงของนิวตันถ้ายังมีมวลสองมวลซึ่่งมีอันตรกิริยากันอยู่พลังงานศักย์ยังคงอยู่เหมือนกับของประจุสองประจุ

คือหมายความว่าในตอนที่วัตถุตกถึงผิวโลกจริงๆแล้วพลังงานศักย์ยังมีอยู่และไม่ได้เป็นศูนย์เพราะยังมีแรงโน้มถ่วงกระทำต่อวัตถุใช่ไหมครับ??  พลังงานศักย์เปลี่ยนไปเป็นพลังงานจลน์เมื่อตกลงมาเราจะทราบค่าได้อย่างไรครับ? ว่าเปลี่ยนหมดหรือไม่ มีเท่าไหร่ ยังไม่ค่อยเข้าใจเลย รบกวนยกตัวอย่างสักหน่อยครับ idiot2
Logged
ปิยพงษ์ - Head Admin
Administrator
SuperHelper
*****
Offline Offline

Posts: 5613


มีน้ำใจ ไม่อวดตัว มั่วไม่ทำ


WWW
« Reply #7 on: August 09, 2012, 09:45:30 PM »

พลังงานศักย์เป็นสิ่งสมมุติ ออกแบบมาเพื่อช่วยในการจำว่างานที่ทำโดยแรงอนุรักษ์มีค่าเท่าใด

สิ่งที่สำคัญในเรื่องงานพลังงานคือ งานที่ทำโดยแรงสุทธิ = ผลต่างพลังงานจลน์

งานโดยแรงสุทธิ = งานโดยแรง F1 + งานโดยแรง F2 + งานโดยแรง F3 + ...

งานโดยแรงบางแรงไม่ขึ้นกับเส้นทางการเคลื่อนที่ แรงพวกนี้เรียกว่าแรงอนุรักษ์  งานที่ทำโดยแรงนี้มีรูปแบบเป็น W_{A \to B } = U_A - U_B

เพื่อความง่าย สมมุติว่าแรงสุทธิมีแต่แรงอนุรักษ์เพียงแรงเดียว จาก งานที่ทำโดยแรงสุทธิ = ผลต่างพลังงานจลน์ เราจะได้ว่า

W_{A \to B } = U_A - U_B = \frac{1}{2}mv_B^2 - \frac{1}{2}mv_A^2

หรือเขียนได้ว่า  \frac{1}{2}mv_A^2 + U_A  =   \frac{1}{2}mv_B^2 + U_B

สำหรับงานโดยแรงโน้มถ่วง m\vec g พบว่า W_{A \to B }^{mg} = mgy_A - mgy_B
โดยที่ y เป็นพิกัดตามแนวดิ่ง (ทิศขึ้นเป็นทิศบวก) ซึ่งวัดเทียบกับจุดอ้างอิงใดก็ได้ แล้วแต่สะดวก ผลต่าง mgy_A - mgy_B จะมีค่าไม่ขึ้นกับจุดอ้างอิง

ดังนั้น mgy_A - mgy_B = \frac{1}{2}m_B^2 - \frac{1}{2}m_A^2 จะมีค่าไม่ขึ้นกับจุดอ้างอิง

โดยทั่วไป นิยามของพลังงานศักย์ U คือ U ที่ A = W_{A\to O} โดยที่ O เป็นจุดอ้างอิงของพลังงานศักย์ที่เลือกตามสะดวก
« Last Edit: August 09, 2012, 09:52:45 PM by ปิยพงษ์ - Head Admin » Logged

มีน้ำใจ ไม่อวดตัว มั่วไม่ทำ
jali
SuperHelper
*****
Offline Offline

Posts: 648


« Reply #8 on: August 09, 2012, 09:52:06 PM »

อย่างแรก เลยนะครับที่จุดที่ตกลงมาถึงผิวโลกแล้วพลังงานศักย์อาจมีค่าเท่าใดก็ได้(ซึ่งก็แล้วแต่เรากำหนดพิกัดอ้างอิง อาจมี ค่าเป็นศูนย์หรือไม่ก็ได้)การที่เราจะดูว่าพลังงานเปลี่ยนไปเท่าใดก็ดูได้ที่ความแตกต่างของตำแหน่งเพราะตัวพลังงานศักย์เองก็เป็นพลังงานที่ขึ้นกับตำแหน่งด้วย
เช่นถ้าเรากำหนดให้ที่ผิวโต๊ะเป็นจุดกำเนิดของแกนอ้างอิงการที่วัตถุตกจากที่สูงกว่ามาลงบนโต๊ะพลังงานจลน์จะเปลี่ยนไปเท่ากับงานที่แรงโน้มถ่วงทำจากจุดแรกมาถึงโต๊ะ
ลองดูนี่ครับ http://mpec.sc.mahidol.ac.th/forums/index.php/topic,5691.0.html
« Last Edit: August 09, 2012, 09:54:49 PM by jali » Logged
noitulos
neutrino
*
Offline Offline

Posts: 33


« Reply #9 on: August 09, 2012, 10:18:55 PM »

พลังงานศักย์เป็นสิ่งสมมุติ ออกแบบมาเพื่อช่วยในการจำว่างานที่ทำโดยแรงอนุรักษ์มีค่าเท่าใด

สิ่งที่สำคัญในเรื่องงานพลังงานคือ งานที่ทำโดยแรงสุทธิ = ผลต่างพลังงานจลน์

งานโดยแรงสุทธิ = งานโดยแรง F1 + งานโดยแรง F2 + งานโดยแรง F3 + ...

งานโดยแรงบางแรงไม่ขึ้นกับเส้นทางการเคลื่อนที่ แรงพวกนี้เรียกว่าแรงอนุรักษ์  งานที่ทำโดยแรงนี้มีรูปแบบเป็น W_{A \to B } = U_A - U_B

เพื่อความง่าย สมมุติว่าแรงสุทธิมีแต่แรงอนุรักษ์เพียงแรงเดียว จาก งานที่ทำโดยแรงสุทธิ = ผลต่างพลังงานจลน์ เราจะได้ว่า

W_{A \to B } = U_A - U_B = \frac{1}{2}mv_B^2 - \frac{1}{2}mv_A^2

หรือเขียนได้ว่า  \frac{1}{2}mv_A^2 + U_A  =   \frac{1}{2}mv_B^2 + U_B

สำหรับงานโดยแรงโน้มถ่วง m\vec g พบว่า W_{A \to B }^{mg} = mgy_A - mgy_B
โดยที่ y เป็นพิกัดตามแนวดิ่ง (ทิศขึ้นเป็นทิศบวก) ซึ่งวัดเทียบกับจุดอ้างอิงใดก็ได้ แล้วแต่สะดวก ผลต่าง mgy_A - mgy_B จะมีค่าไม่ขึ้นกับจุดอ้างอิง

ดังนั้น mgy_A - mgy_B = \frac{1}{2}m_B^2 - \frac{1}{2}m_A^2 จะมีค่าไม่ขึ้นกับจุดอ้างอิง

โดยทั่วไป นิยามของพลังงานศักย์ U คือ U ที่ A = W_{A\to O} โดยที่ O เป็นจุดอ้างอิงของพลังงานศักย์ที่เลือกตามสะดวก


อย่างแรก เลยนะครับที่จุดที่ตกลงมาถึงผิวโลกแล้วพลังงานศักย์อาจมีค่าเท่าใดก็ได้(ซึ่งก็แล้วแต่เรากำหนดพิกัดอ้างอิง อาจมี ค่าเป็นศูนย์หรือไม่ก็ได้)การที่เราจะดูว่าพลังงานเปลี่ยนไปเท่าใดก็ดูได้ที่ความแตกต่างของตำแหน่งเพราะตัวพลังงานศักย์เองก็เป็นพลังงานที่ขึ้นกับตำแหน่งด้วย
เช่นถ้าเรากำหนดให้ที่ผิวโต๊ะเป็นจุดกำเนิดของแกนอ้างอิงการที่วัตถุตกจากที่สูงกว่ามาลงบนโต๊ะพลังงานจลน์จะเปลี่ยนไปเท่ากับงานที่แรงโน้มถ่วงทำจากจุดแรกมาถึงโต๊ะ
ลองดูนี่ครับ http://mpec.sc.mahidol.ac.th/forums/index.php/topic,5691.0.html

งานโดยแรงบางแรงไม่ขึ้นกับเส้นทางการเคลื่อนที่
ลักษณะของแรงประเภทนี้มีอะไรบ้างหรือครับ เป็นเฉพาะในแรงพิสัยไกลหรือเปล่า?

ส่วนเรื่องพลังงานศักย์เราสรุปว่าสนใจแค่ ผลต่างพลังงานของจุดสองจุด
ไม่ว่าจะเอาจุดไหนอ้างอิง ถึงได้พลังงานศักย์ต่างกัน แต่ผลต่างจะเท่ากัน ผมเข้าใจถูกไหมครับ?
« Last Edit: August 09, 2012, 10:21:50 PM by noitulos » Logged
ปิยพงษ์ - Head Admin
Administrator
SuperHelper
*****
Offline Offline

Posts: 5613


มีน้ำใจ ไม่อวดตัว มั่วไม่ทำ


WWW
« Reply #10 on: August 09, 2012, 10:29:29 PM »

...

งานโดยแรงบางแรงไม่ขึ้นกับเส้นทางการเคลื่อนที่
ลักษณะของแรงประเภทนี้มีอะไรบ้างหรือครับ เป็นเฉพาะในแรงพิสัยไกลหรือเปล่า?

ส่วนเรื่องพลังงานศักย์เราสรุปว่าสนใจแค่ ผลต่างพลังงานของจุดสองจุด
ไม่ว่าจะเอาจุดไหนอ้างอิง ถึงได้พลังงานศักย์ต่างกัน แต่ผลต่างจะเท่ากัน ผมเข้าใจถูกไหมครับ?

ตัวอย่างแรงอนุรักษ์คือ แรงคงตัว แรงสปริง F = -kx   แรงไฟฟ้าสถิต \vec F = \frac{kQq}{r^2}\hat r แรงโน้มถ่วง \vec F = \frac{-GMm}{r^2}\hat r

ที่เข้าใจนั้นถูกต้องแล้ว
Logged

มีน้ำใจ ไม่อวดตัว มั่วไม่ทำ
noitulos
neutrino
*
Offline Offline

Posts: 33


« Reply #11 on: August 09, 2012, 10:42:41 PM »

...

งานโดยแรงบางแรงไม่ขึ้นกับเส้นทางการเคลื่อนที่
ลักษณะของแรงประเภทนี้มีอะไรบ้างหรือครับ เป็นเฉพาะในแรงพิสัยไกลหรือเปล่า?

ส่วนเรื่องพลังงานศักย์เราสรุปว่าสนใจแค่ ผลต่างพลังงานของจุดสองจุด
ไม่ว่าจะเอาจุดไหนอ้างอิง ถึงได้พลังงานศักย์ต่างกัน แต่ผลต่างจะเท่ากัน ผมเข้าใจถูกไหมครับ?

ตัวอย่างแรงอนุรักษ์คือ แรงคงตัว แรงสปริง F = -kx   แรงไฟฟ้าสถิต \vec F = \frac{kQq}{r^2}\hat r แรงโน้มถ่วง \vec F = \frac{-GMm}{r^2}\hat r

ที่เข้าใจนั้นถูกต้องแล้ว


ถ้ามีแรงอื่นกระทำด้วยจะใช้กฏอนุรักษ์พลังงานไม่ได้ใช่ไหมครับ
Logged
ปิยพงษ์ - Head Admin
Administrator
SuperHelper
*****
Offline Offline

Posts: 5613


มีน้ำใจ ไม่อวดตัว มั่วไม่ทำ


WWW
« Reply #12 on: August 09, 2012, 10:52:50 PM »

...
ถ้ามีแรงอื่นกระทำด้วยจะใช้กฏอนุรักษ์พลังงานไม่ได้ใช่ไหมครับ

ถ้ามีแรงอื่นที่ไม่ใช่แรงอนุรักษ์ เช่น แรงเสียดทาน  มันก็เขียนงานให้อยู่ในรูปผลต่างพลังงานศักย์ไม่ได้  มันก็ต้องคำนวณงานโดยแรงนั้นโดยตรง แล้วเขียนเป็นผลต่างหากเพิ่มเติมเข้าไป  แต่ทฤษฎีงานโดยแรงสุทธิ = ผลต่างพลังงานจลน์ ยังใช้ได้อยู่
Logged

มีน้ำใจ ไม่อวดตัว มั่วไม่ทำ
Pages: 1   Go Up
Print
Jump to:  

คุณสมบัติของเด็กดี

ไม่ฟังเวลามีการนินทากัน ไม่มองหาข้อด้อยของผู้อื่น ไม่พูดนินทาเหยีบบย่ำผู้อื่น