infist

บทที่ 7 · การเคลื่อนที่ในสองมิติ

Problem 7.13 Challenge

หัวข้อ: การเคลื่อนที่ในสองมิติ (Motion in Two Dimension)

วัตถุเคลื่อนที่บนระนาบ xy ด้วยความเร่งคงที่ a ตามแนวแกน y และมีสมการเส้น ทางการเคลื่อนที่เป็น y = αx² + βx เมื่อ α และ β เป็นค่าคงที่ซึ่งมากกว่าศูนย์ จงหาอัตราเร็วของวัตถุที่จุดกำเนิด?
รูปประกอบโจทย์ 7.13
คำตอบ
\(v(0) =\sqrt{\frac{(1 + \beta ^{2})a}{2\alpha}}\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ

จาก \(v_{y}=\frac{dy}{dt}\)

\(v_{y}=\frac{dy}{dx}\frac{dx}{dt}\)

\(v_{y}= (2\alpha x + \beta )v_{x}; v_{x}=\frac{dx}{dt}\)

จาก \(a_{y}=\frac{dv_{y}}{dt}\)

\(a_{y}=\frac{d}{dt}((2\alpha x + \beta )v_{x})\)

\(a_{y}= (2\alpha x + \beta )\frac{dv_{x}}{dt}+ v_{x}\frac{d(2\alpha x + \beta )}{dt}\)

\(a_{y}= 2\alpha v_{x}^{2}; a_{x}=\frac{dv_{x}}{dt}= 0\)

\(v_{x}^{2} =\frac{a}{2\alpha}; a_{y}= a\)

จาก \(v = \sqrt{v_{x}^{2}+v_{y}^{2}}\)

\(v(x) =\sqrt{(1 + (2\alpha x + \beta )^{2})(\frac{a}{2\alpha})}\)

\(\therefore v(0) =\sqrt{(1 + (2\alpha (0) + \beta )^{2})(\frac{a}{2\alpha})}\)

\(v(0) =\sqrt{\frac{(1 + \beta ^{2})a}{2\alpha}}\;\blacksquare\)

โจทย์อื่นในหัวข้อ การเคลื่อนที่ในสองมิติ (Motion in Two Dimension)
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10 7.11 7.12