บทที่ 7 · การเคลื่อนที่ในสองมิติ
Problem 7.11 Challenge
หัวข้อ: การเคลื่อนที่ในสองมิติ (Motion in Two Dimension)
\(\therefore t = \pm 2.00 s\) และ \(0 s \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
a) จาก \(\vec{a} = \frac{d\vec{v}}{dt}\)
îĵ
\(\vec{a} =\frac{d}{dt}((6t^{2} - 8) + 2t )\)
îĵ
\(\vec{a} = 12t + 2 m/s^{2} \;\blacksquare\)
b) จาก \(\vec{v} = \frac{d\vec{r}}{dt}\)
\(\int d\vec{r} = \int \vec{v}dt\)
îĵ
\(\int d\vec{r} = \int ((6t^{2} - 8) + 2t )dt\)
îĵ
\(\vec{r} = (2t^{3} - 8t + c_{x}) + (t^{2} + c_{y})\)
จากเวลา \(t = 0 s\) วัตถุดังกล่าวอยู่ที่ตำแหน่ง \((0 m, -4.00 m)\)
îĵîĵ
จะได้ \(0 - 4 = (2(0)^{3} - 8(0) + c_{x}) + ((0)^{2} + c_{y})\)
îĵîĵ
\(0 - 4 = c_{x}+ c_{y}\)
\(\therefore c_{x} = 0\) และ \(c_{y}= -4\)
îĵ
\(\therefore \vec{r} = (2t^{3} - 8t) + (t^{2} - 4) m \;\blacksquare\)
îĵ
c) จาก \(\vec{r}(t) = (2t^{3} - 8t) + (t^{2} - 4) m\)
îĵîĵ
จะได้ \(\vec{r}(1) = (2(1)^{3} - 8(1)) + ((1)^{2} - 4) m = -6 - 3 m\)
îĵîĵ
และ \(\vec{r}(2) = (2(2)^{3} - 8(2)) + ((2)^{2} - 4) m = 0 - 0 m\)
จาก \(\vec{v}_{av}=\frac{\Delta \vec{r}}{\Delta t}\)
\(\vec{v}_{av}=\frac{\vec{r}(2) - \vec{r}(1)}{2.00 - 1.00}\)
îĵ
\(\vec{v}_{av}= 6.00 + 3.00 m/s \;\blacksquare\)
d) วัตถุจะอยู่บนแกน y พอดี เมื่อ \(x = 0\)
จาก \(x(t) = 2t^{3} - 8t\)
\(0 = 2t^{3} - 8t\)
\(0 = t(t - 2)(t + 2)\)
\(\therefore t = \pm 2.00 s\) และ \(0 s \;\blacksquare\)