infist

บทที่ 7 · การเคลื่อนที่ในสองมิติ

Problem 7.22

หัวข้อ: การเคลื่อนที่แบบโพรเจคไทล์ (Projectile Motion)

ขว้างวัตถุทำมุม 45º เทียบกับแนวระดับ ปรากฏว่าวัตถุเคลื่อนที่ข้ามกำแพงซึ่งสูง 10 m ซึ่งอยู่ห่างจากตำแหน่งที่ขว้างวัตถุเป็นระยะ 60 m ได้พอดี จุดสูงสุดในการ เคลื่อนที่ของวัตถุดังกล่าวอยู่สูงจากพื้นเท่าใด (กำหนดให้ค่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้ม ถ่วงของโลก เท่ากับ 10 m/s²)?
รูปประกอบโจทย์ 7.22
คำตอบ
\(y =\frac{(12 5)^{2}}{40}= 18 m \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ

สมมติให้ความเร็วต้นของวัตถุมีขนาดเท่ากับ u

îĵîĵ

\(\therefore \vec{u} = ucos(45º) + usin(45º) =\frac{2u}{2}+\frac{2u}{2}\)

พิจารณาวัตถุเคลื่อนที่ไปยังขอบกำแพงพอดี

จาก\(\vec{s}=\vec{u}t+\frac{1}{2}\vec{a}t^{2}\)

îĵîĵĵ

\(60 + 10 = (\frac{2u}{2}+\frac{2u}{2})t+\frac{1}{2}(-10)t^{2}\)

îĵîĵ

\(60 + 10 =\frac{2ut}{2}+ (\frac{2ut}{2}- 5t^{2})\)

\(\therefore 60 =\frac{2ut}{2}\)

\(t =\frac{60 2}{u}\)

และ \(10 = \frac{2ut}{2}- 5t^{2}\)

\(10 =\frac{2u}{2}(\frac{60 2}{u}) - 5(\frac{60 2}{u})^{2}\)

\(10 = 60 -\frac{36,000}{u^{2}}\)

\(u = 125m/s\)

พิจารณาวัตถุเคลื่อนที่ไปยังจุดสูงสุด

จาก \(v_{y}^{2} = u_{y}^{2} + 2a_{y}y\)

\((0)^{2} = (\frac{2u}{2})^{2} + 2(-10)y\)

\(y =\frac{u^{2}}{40}\)

\(y =\frac{(12 5)^{2}}{40}= 18 m \;\blacksquare\)

โจทย์อื่นในหัวข้อ การเคลื่อนที่แบบโพรเจคไทล์ (Projectile Motion)
7.17 7.18 7.19 7.20 7.21 7.23 7.24 7.25 7.26 7.27 7.28 7.29