สรุปเนื้อหาเรื่อง โมเมนตัม คืออะไร
โมเมนตัม คือ ปริมาณการเคลื่อนที่ของวัตถุ ซึ่งจะบ่งบอกถึงความพยายามที่จะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของวัตถุ โดยปริมาณนี้จะขึ้นอยู่กับมวลและความเร็วของวัตถุในขณะนั้น ตามความสัมพันธ์ว่า โมเมนตัม = มวล x ความเร็ว
P = mv
โดย P คือ ปริมาณโมเมนตัม
m คือ มวลของวัตถุในขณะนั้น
V คือ ความเร็วของวัตถุในขณะนั้น
โมเมนตัมเป็นปริมาณเวคเตอร์ มีทิศทางตามทิศของความเร็ว v และมีหน่วยเป็นกิโลกรัม-เมตร/วินาที (kg.m/s)
หมายเหตุ :
- วัตถุจะมีมวลมากเท่าไรก็ตาม หากไม่มีความเร็วก็จะไม่มีโมเมนตัม
- วัตถุที่มีการเคลื่อนที่ ทุกตำแหน่งที่รู้ความเร็วและรู้มวล จะช่วยให้รู้โมเมนตัมที่ตำแหน่งนั้นด้วย
- แรงลัพธ์จากภายนอก = อัตราการเปลี่ยนโมเมนตัม
- โมเมนตัมของวัตถุ สามารถถ่ายทอดให้กันได้โดยการชน
การดลและแรงดล
การดล หมายถึง ค่าของโมเมนตัมที่เปลี่ยนแปลงไป เนื่องจากวัตถุมีการเปลี่ยนแปลงความเร็วและโมเมนตัม และแรงที่ทำให้โมเมนตัมเปลี่ยนไป จะเรียกว่า แรงดล
กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม
“เมื่อไม่มีแรงภายนอกมากระทำต่อระบบ ผลรวมของโมเมนตัมของระบบตอนแรก จะเท่ากับผลรวมของโมเมนตัมของระบบตอนหลัง” การชนของวัตถุ โดยปกติแล้วจะมี 2 แบบ ได้แก่
- การชนกันแบบยืดหยุ่น คือ การชนที่พลังงานจลน์จะมีค่าคงเดิม
- การชนแบบไม่ยืดหยุ่น คือ การชนที่พลังงานจลน์จะมีค่าไม่คงเดิม
แต่ทั้งนี้ การชนทั้งสองรูปแบบยังคงเป็นไปตามกฎอนุรักษณ์โมเมนตัม นั่นคือ ผลรวมโมเมนตัมก่อนชนจะมีค่าเท่ากับผลรวมโมเมนตัมหลังชน
ตัวอย่างข้อสอบเรื่อง โมเมนตัม
1.มวล 2m วิ่งด้วยความเร็ว 10 เมตร/วินาที เช้าชนมวล 3m ซึ่งกำลังวิ่งด้วยความเร็ว 4 เมตร/วินาที ในทิศทางเดียวกัน ถ้าในการชนไม่มีการสูญเสียพลังงานจลน์ จงหาความเร็วของมวลทั้งสองหลังชนกัน
ก. V1 = 2.8 , V2 = 8.8 (m/s)
ข. V1 = 3.8 , V2 = 2.8 (m/s)
ค. V1 = 3.8 , V2 = 8.8 (m/s)
ง. V1 = 2.8 , V2 = 3.8 (m/s)
2. โมเมนตัมเป็นปริมาณชนิดใดและมีหน่ายเป็นอะไร
ก. เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็น นิวตัน.เมตร/วินาที
ข. เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็น กิโลกรัม.เมตร/วินาที
ค. เป็นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยเป็น นิวตัน.เมตร/วินาที
ง. เป็นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยเป็น กิโลกรัม.เมตร/วินาที
3. วัตถุมวล 20 กิโลกรัม เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 72 กิโลเมตร/ชั่วโมง จะมีโมเมนตัมเท่าไร
ก. 200 kg m/s
ข. 250 kg m/s
ค. 300 kg m/s
ง. 400 kg m/s
4. นักสกีเริ่มต้นจากหยุดนิ่งที่ตําแหน่งสูงของพื้นเอียง 20 m ดังภาพ โดยพื้นเอียงไม่มีแรงเสียดทาน เมื่อเคลื่อนที่ถึงด้านล่างพื้นเอียงมีสัมประสิทธ์แรงเสียดทานจลน์ระหว่างพื้นกับนักสกี 0.210 จงหา
- อัตราเร็วของนักสกีเมื่อเคลื่อนที่มาถึงพื้นด้านล่าง
- ระยะไกลสุดนักสกีเคลื่อนที่ได้บนพื้นราบ
5. บล็อกมวล m 1 = 0.500kg เคลื่อนที่จากหยุดนิ่งด้านบนของลิ่มดังภาพ ไม่มีแรงเสียดทานระหว่างลิ่มกับวัตถุมวล m 1 และไม่มีแรงเสียดทานระหว่งลิ่มกับพื้น ถ้ามวล m 1 ลงถึงพื้นล่างด้วยอัตราเร็ว 4.00 m/s ทางขวา จงหา
- ความเร็วของลิ่ม
- ความสูง h ของลิ่ม
