infist

บทที่ 7 · การเคลื่อนที่ในสองมิติ

Problem 7.58

หัวข้อ: การเคลื่อนที่แบบโพรเจคไทล์ (Projectile Motion)

เครื่องบินลำหนึ่งเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงที่ เอียงลงทำมุม 53.0° กับแนวดิ่ง วัตถุ หนึ่งหลุดลงมาขณะที่เครื่องบินอยู่สูงจากพื้น 730 m วัตถุนี้เคลื่อนที่เป็นเวลา 5.00 s จึงตกถึงพื้น จงหาอัตราเร็วของเครื่องบินและวัตถุ ขณะที่วัตถุกระทบพื้น?
คำตอบ
\(\therefore\) อัตราเร็วของวัตถุเท่ากับ \(235 m/s \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ

กำหนดให้วัตถุเป็น O, เครื่องบินเป็น A, ผู้สังเกตซึ่งอยู่นิ่งบนโลกเป็น E, ให้ทิศขึ้น

ĵî

ตามแนวดิ่งเป็นทิศ \(+\) และทิศความเร็วเครื่องบินในแนวราบเป็น \(+\)

พิจารณาความเร็วที่คนบนโลกสังเกตวัตถุ

จาก \(\vec{v}_{OE}= \vec{v}_{OA}+ \vec{v}_{AE}\)

îĵ

\(v^{OE}= (0) + (usin(53.0°) - ucos(53.0°) )\)

îĵ

\(v^{OE}= 0.789u - 0.602u\)

พิจารณาการเคลื่อนที่ของวัตถุเทียบกับโลกในแนวแกน y

จาก \(y = u_{y}t+\frac{1}{2}a_{y}t^{2}\)

\(-730=(-0.602u)(5.00)+\frac{1}{2}(-9.80)(5.00)^{2}\)

\(u = 202 m/s\)

\(\therefore\) อัตราเร็วของเครื่องบินเท่ากับ \(202 m/s \;\blacksquare\)

พิจารณาการเคลื่อนที่ของวัตถุเทียบกับโลก

จาก \(v^{2} = u^{2} + 2\vec{a}·\vec{s}\)

ĵîĵ

\(v^{2} = (202)^{2} + 2(-9.8 )·(x - 730 )\)

\(v^{2} = (202)^{2} + 2(-9.8)(-730)\)

\(v = 235 m/s\)

\(\therefore\) อัตราเร็วของวัตถุเท่ากับ \(235 m/s \;\blacksquare\)

โจทย์อื่นในหัวข้อ การเคลื่อนที่แบบโพรเจคไทล์ (Projectile Motion)
7.17 7.18 7.19 7.20 7.21 7.22 7.23 7.24 7.25 7.26 7.27 7.28