เรียนฟิสิกส์ ม.ปลาย ฟิสิกส์ ม.4 การเคลื่อนที่แบบโปรเจกไทล์
การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์
โพรเจกไทล์ (Projectile) หมายถึง วัตถุที่ขว้างหรือยิงออกไป ทั้งนี้ในบริเวณใกล้ผิวโลกตามปกติการเคลื่นที่ของวัตถุดังกล่าวจะสังเกตได้
ว่ามีวิถีโค้ง การเคลื่อนที่ตามรูปแบบที่วัตถุดังกล่าวเคลื่อนที่ที่ไป โดยเฉพาะเมื่อ ไม่มีแรงต้านทานของอากาศหรือแรงต้านทานมีผลน้อยจนไม่ต้องนำมาคิด จะเรียกว่า การเคลื่นที่แบบโพรเจกไทล์ ในกรณีที่แรงต้านทานของอากาศมีผลต่อการเคลื่อนไหวที่เนื่องจากวัตถุเบา หรือเนื่องจากการเคลื่อนที่เร็วและมีการหมุน วิถีการเคลบื่อนที่จะแตกต่างออกไปจากการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์และไม่นับ เป็นการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ เช่น การเคลื่นที่ของลูกแบดมินตัน ลูกกอล์ฟ
การเคลื่อนที่แบบโปรเจกไทล์เป็นการเคลื่อนไหวแบบ 2 มิติ คือ เคลื่อนที่ในระดับและแนวดิ่งพร้อมกัน ในแนวดิ่งเป็นการเคลื่อนที่ที่มีความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก ในขณะที่แนวราบไม่มีความเร่งเพราะไม่มีแรงกระทำในแนวระดับ การเคลื่อนที่ของโพรเจกไทล์มีลักษณะ ดังนี้
1. การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์มีแนวการเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้งพาราโบ ลา เนื่องจากค่าการกระจัดในแนวดิ่งแปรผันตามกับค่ากำลังสอง ของการกระจัดในแนวระดับ หรือ Sy = kSx2 ซึ่ง เป็นความสัมพันธ์ของกราฟพาราโบลา
2. การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์นั้น เสมือนกับว่าประกอบ ไปด้วยการเคลื่อนที่ทั้งในแนวดิ่ง (แกน y) และในแนวระดับ (แกน x) ไปพร้อมๆกัน
1) แรงลัพธ์ในแนว ระดับ (แกน x) ที่กระทำต่อวัตถุมีค่าเป็นศุนย์ แสดงว่า วัตถุจะมีความเร็วในแนวระดับคงตัว สามารถคำนวณจากสูตร
2) เนื่องจากแรงลัพธ์ในแนวดิ่ง (แกน y) ที่กระทำต่อวัตถุมีค่าเท่ากับ mg แสดงว่า วัตถุจะมีความเร่งของการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง มีทิศลงเป็น g สามารถคำนวณจากสูตร
3. การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง (แกน y) และแนวระดับ (แกน x) จะเท่ากันเสมอ เนื่องจากเกิดขึ้นพร้อมกัน
4. การ กระจัดลัพธ์ และทิศทาง สามารถคำนวณจาก
5. ความเร็วของวัตถุในแนวเส้นสัมผัส สามารถคำนวณจาก
