การเคลื่อนที่แบบโปรเจคไทล์
การเคลื่อนที่แบบโพรเจคไทล์เป็นการเคลื่อนที่ในสองมิติของวัตถุซึ่งมีความเร็วต้น
ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ในการคำนวณเราต้องจำลองสถานการณ์ที่เกิดขึ้นหลายอย่างเพื่อให้ง่ายต่อการคำนวณ
และผลของการคำนวณจะตรงกับค่าจริงมากน้อยแค่ไหน ขึ้นอยู่กับปัจจัยดังต่อไปนี้
v ความสูงที่วัตถุเคลื่อนที่ต้องมีค่าน้อยพอ
ที่จะไม่ทำให้มีผลจากการเปลี่ยนแปลงของค่า g
(ค่า
g จะมีค่าน้อยลงเมื่อระดับความสูงจากพื้นโลกมากขึ้น) เพราะในการคำนวณเรากำหนดให้ค่า g คงที่
v ความเร็วต้นของวัตถุที่เคลื่อนที่ต้องมีค่าน้อย
พอที่จะไม่ทำให้เกิดผลจากแรงต้านอากาศ ตามกฎของสโตกส์ (แรงต้านอากาศแปรผันตรงกับความเร็วของวัตถุ) ซึ่งในการคำนวณบางครั้งเราไม่นำผลจากแรงต้านอากาศมาคิด
v ระยะทางการเคลื่อนที่
หรือ พิสัย (range) ต้องมีค่าไม่มากนักเพราะว่า
ถ้าไกลมาก อย่างเช่นการยิงขีปนาวุธ เราต้องคำนึงถึงความโค้งของผิวโลกด้วย
และทำให้เส้นทางการเคลื่อนที่ไม่เป็นทางโค้งแบบพาราโบลา
v เราจะตัดผลกระทบจากการหมุนของโลกออกไปด้วย
เพราะผลการหมุนของโลกทำให้เกิดแรง Coriolis ที่กระทำกับวัตถุ
แต่แรงนี้มีค่าน้อยมากเมื่อเทียบกับแรงโน้มถ่วง
การเคลื่อนที่แบบโพรเจคไทล์เป็นการเคลื่อนที่ภายใต้ความเร่ง
g ซึ่งเรากำหนดให้มีค่าคงที่
ดังนั้นสูตรการเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงยังสามารถนำมาใช้ได้
เพียงแค่เราต้องแยกคิดการเคลื่อนที่ทั้ง 2 แนว
ตัวอย่างการเคลื่อนที่แบบโพรเจคไตล์ในรูป
เป็นการเคลื่อนที่บนระนาบ xy เราสามารถที่จะแยกวิเคราะห์การเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระทั้งแนวแกน
x และแนวแกน y
แนวแกน
x ;
วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ (ความเร่งเท่ากับศูนย์)
แนวแกน
y ;
วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงที่ (เป็นความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง)
0 ความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น