บทที่ 7 · การเคลื่อนที่ในสองมิติ
Problem 7.16
หัวข้อ: การเคลื่อนที่ในสองมิติ (Motion in Two Dimension)
ผู้สังเกตกำลังเคลื่อนที่ในแนวราบด้วยอัตราเร็ว u เทียบกับโลก และสังเกตเห็นว่าฝน ตกลงมาทำมุม θ กับแนวดิ่งเข้าหาผู้สังเกต แต่ถ้าผู้สังเกตหยุดนิ่งจะเห็นว่าฝนตกลง มาในแนวดิ่ง จงหาว่าความเร็วของฝนเทียบกับโลกเป็นเท่าใด?
คำตอบ
\(v = -(\frac{u}{\sin \theta})\cos \theta = ucot\theta \;\blacksquare\)
\(v = -(\frac{u}{\sin \theta})\cos \theta = ucot\theta \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
กำหนดให้ผู้สังเกตเป็น O, ฝนเป็น R, โลกเป็น E, ผู้สังเกตเคลื่อนที่ไปในทิศ \(+x,\)
\(|\vec{v}_{RE}| = v, |\vec{v}_{RO}| = v′\) และการที่ผู้สังเกตหยุดนิ่งจะเห็นว่าฝนตกลงมาในแนวดิ่งแสดง
ĵ
ว่า \(\vec{v}_{RE}\) มีทิศเป็น -
จาก \(\vec{v}_{RE}= \vec{v}_{RO}+ \vec{v}_{OE}\)
ĵîĵî
\(-v = (-v'\sin \theta - v'\cos \theta ) + (u )\)
\(\therefore 0 = u - v'\sin \theta \to v' =\frac{u}{\sin \theta}\)
และ \(-v = v′cosθ\)
\(v = -(\frac{u}{\sin \theta})\cos \theta = ucot\theta \;\blacksquare\)