Problem 5.94
หัวข้อ: แผนภาพพลังงานและสมดุลของระบบ (Energy Diagrams and Equilibrium of a System)
อนุภาคเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของพลังงานศักย์ U ซึ่งขึ้นกับตำแหน่งของวัตถุ x ดัง กราฟด้านล่าง ถ้าอนุภาคดังกล่าวมีพลังงานจลน์สูงสุด 100 J ขนาดการกระจัด สูงสุดของอนุภาคดังกล่าวเป็นเท่าใด? (J) 100 x (m) 120 140 -25 -50
คำตอบ
\(\therefore \Delta \vec{r}_{\max}= 60 m \;\blacksquare\)
\(\therefore \Delta \vec{r}_{\max}= 60 m \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
จาก \(E = K + U\)
\(\therefore 0 + U_{\max}= K_{\max}+ U_{\min}\)
\(U_{\max}= 100 + U_{\min}\)
พิจารณที่ \(U_{\min} = -50 J\) จะได้ \(U_{\max}= 100 - 50 = 50 J\)
ช่วงนี้อนุภาคจะเคลื่อนที่ในช่วง \(120 m\) ถึง \(140 m\)
\(\therefore \Delta \vec{r} = 140 - 120 = 20 m\)
พิจารณที่ \(U_{\min} = -25 J\) จะได้ \(U_{\max}= 100 - 25 = 75 J\)
ช่วงนี้อนุภาคจะเคลื่อนที่ในช่วง \(20 m\) ถึง \(80 m\)
\(\therefore \Delta \vec{r} = 80 - 20 = 60 m\)
\(\therefore \Delta \vec{r}_{\max}= 60 m \;\blacksquare\)