Problem 6.38
หัวข้อ: การอนุรักษ์โมเมนตัม (Conservation of Momentum)
เด็กสองคนนั่งนิ่งๆ อยู่ที่หัวเรือ และอีกคนนั่งนิ่งๆ อยู่ที่ท้ายเรือ ถ้าเรือลอยอยู่นิ่งๆ และบนเรือมีเพียงเด็กสองคนกับหนังสือฟิสิกส์ไว้อ่านแก้เบื่ออีกหนึ่งเล่ม โดยมวล ทั้งหมดรวมกันเป็น 250 kg และหนังสือฟิสิกส์มีมวล 1.00 kg a) ขณะที่เด็กซึ่งอยู่หัวเรือโยนหนังสือฟิสิกส์ออกไปในแนวราบด้วยความเร็วขนาด 5.00 m/s ความเร็วของเรือจะเป็นอย่างไร? b) ในขณะที่เด็กซึ่งอยู่ท้ายเรือรับหนังสือฟิสิกส์จนหนังสืออยู่นิ่งพอดี ความเร็วของเรือ จะเป็นอย่างไร?
คำตอบ
∴ เรือจะอยู่นิ่งๆ \(\;\blacksquare\)
∴ เรือจะอยู่นิ่งๆ \(\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
a) กำหนดให้ \(M = 250 kg, m = 1.00 kg\) และ \(\vec{v} = -5.00 m/s\)
จาก \(Σ\vec{p}_{f}= \Sigma \vec{p}_{i}\)
\(m\vec{v} + (M - m)\vec{V} = M(0)\)
\(\vec{V} = -\frac{m\vec{v}}{M - m}= 0.0201 m/s\)
∴ ความเร็วจะมีขนาด \(0.0201 m/s\) ในทิศจากท้ายเรือไปหัวเรือ \(\;\blacksquare\)
b) กำหนดให้ \(M = 250 kg, m = 1.00 kg\) และ \(\vec{v} = 0 m/s\)
จาก \(Σ\vec{p}_{f}= \Sigma \vec{p}_{i}\)
\(m\vec{v} + (M - m)\vec{V} = M(0)\)
\(\vec{V} = -\frac{m\vec{v}}{M - m}= 0 m/s\)
∴ เรือจะอยู่นิ่งๆ \(\;\blacksquare\)