บทที่ 7 · การเคลื่อนที่ในสองมิติ
Problem 7.39
หัวข้อ: การเคลื่อนที่แบบโพรเจคไทล์ (Projectile Motion)
ยิงวัตถุด้วยความเร็วต้น u ทำมุม θ กับแนวพื้นเอียง และพื้นเอียงดังกล่าวทำมุม φ กับแนวระดับดังรูปด้านล่าง จงหาว่าวัตถุจะตกบนพื้นเอียงห่างจากจุดที่เริ่มยิงวัตถุเป็น ระยะเท่าใด? r = ?
คำตอบ
\(r =\frac{2u^{2}\sin \theta (\cos \theta - \sin \theta \tan φ)}{gcosφ}\;\blacksquare\)
\(r =\frac{2u^{2}\sin \theta (\cos \theta - \sin \theta \tan φ)}{gcosφ}\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
กำหนดให้แกน x เอียงตามแนวพื้นเอียง
จาก\(\vec{s}=\vec{u}t+\frac{1}{2}\vec{a}t^{2}\)
îĵîîîĵ
\(r+0=(ucos\theta +usin\theta )t+\frac{1}{2}(-gsinφ-gcosφ)t^{2}\)
îĵîĵ
\(r + 0 = (utcos\theta -\frac{gt^{2}\sin φ}{2}) + (utsin\theta -\frac{gt^{2}\cos φ}{2})\)
\(\therefore 0 = utsin\theta -\frac{gt^{2}\cos φ}{2}\)
จะได้ \(t = 0, \frac{2usin\theta}{gcosφ}\to \therefore t =\frac{2usin\theta}{gcosφ}\)
และ \(r = utcosθ - \frac{gt^{2}\sin φ}{2}\)
\(r = (ucos\theta )(\frac{2usin\theta}{gcosφ})+\frac{1}{2}(-gsinφ)(\frac{2usin\theta}{gcosφ})^{2}\)
\(r =\frac{2u^{2}\sin \theta (\cos \theta - \sin \theta \tan φ)}{gcosφ}\;\blacksquare\)