|
พาราโบลาน่าฉงน
โพสต์เมื่อ:
03:59 วันที่ 8 ก.ค. 2550 ชมแล้ว:
3,508
ตอบแล้ว:
15
พาราโบลาน่าฉงน
อุปกรณ์ที่ใช้ 1. ไม้บรรทัดหนา 1 อัน 2. เหรียญที่มีขนาดเท่ากัน จำนวณประมาณ 6 เหรียญ อาจใช้เหรียญบาท 6 เหรียญก็ได้ 3. โต๊ะที่มีพื้นเรียบ วิธีทดลอง 1. นำไม้บรรทัดมาวางบนโต๊ะเรียบ นำเหรียญบาท 6 เหรียญมาวางเรียงกันตามแนวไม้บรรทัด ดังรูป 2. ใช้ไม้บรรทัดกระแทกเหรียญทั้ง 6 เหรียญให้เคลื่อนที่ แต่ตรึงไม้บรรทัดไว้ที่จุด O ไม่ให้เคลื่อนที่ 3. เมื่อเหรียญทั้ง 6 หยุดนิ่ง ให้สังเกตแนวการเรียงตัวของเหรียญ จะพบว่าไม่ได้เรียงตัวเป็นเส้นตรง แต่จะเป็นแบบพาราโบลา ![]() จำนวน 13 ความเห็น, หน้า่ | -1- ![]() ว้าว ลองเล่นดูแล้วสนุกดี ขอลองตอบนะคะ คิดง่ายๆว่า ![]() โดยที่ u คือความเร็วต้นของเหรียญ ที่ตำแหน่งเริ่มต้น x บนแกน x จากนั้น ใช้สูตรการเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง โดยมีความเร่ง a คงที่ ![]() รวมสองสมการแล้วจะได้สมการพาราโบลา น่าสนใจครับ เนื่องจากเราตรึงปลายไม้บรรทัดด้านซ้าย จากลักษณะการหมุนเวี่ยงตัวไม้บรรทัดไปชนเหรียญแต่ละเหรียญ เหรียญที่อยู่ทางปลายด้านขวา น่าจะได้รับแรงมากกว่า (ใช่หรือเปล่าครับ ทำไม?) เมื่อเหรียญจากทางด้านซ้ายไปขวา ได้รับแรงเพิ่มมากขึ้น ดังนั้นระยะทางที่เหรียญจะเคลื่อนที่ไปได้จึงเรียงลำดับจากซ้ายไปขวาเช่นกัน สิ่งที่น่าสนใจก็คือ ความแตกต่างของระยะทางเหล่านี้ ทำไมจึงเป็นความสัมพันธ์ ที่อธิบายได้ด้วย พาราโบลา หรือพหุนามกำลังสอง ? ท่านอื่นมีความคิดเห็นอย่างไรกันบ้างครับ บอกใบ้ให้นิดหนึ่ง เรื่องนี้เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ เรื่องการเคลื่อนที่เป็นวงกลม หรือการหมุน เราจะเห็นว่าจุดหมุนอยู่ที่จุด O ไม้บรรทัดจะเคลื่อนที่เป็นวงกลมโดยทุกจุดบนไม้บรรทัดจะมีความเร็วเชิงมุมเท่ากัน แต่ความเร็วเชิงเส้น v (ณ ขณะที่พิจารณา)ไม่เท่ากัน ทีนี้ก็ลองพิจารณาดูค่าของ v และอาศัยกฏการทรงพลังงาน (conservation of energy) มาช่วยเล็กน้อยว่ามันสัมพันธ์เป็นกำลังสองอย่างไร คุณสวยพริ้งครับ ถ้าชอบของเล่นสนุกชวนคิด ต้องลองดูนี่ครับ ปัญหา Magic Ring มีนักศึกษาปริญญาโทเอากลฟิสิกส์ "ห่วงมหัศจรรย์"มาหลอกผม ห่วงมันเข้าไปอยู่ในโซ่ได้อย่างไร เห็นว่าน่าสนใจดีเลยเอามาเผยแพร่ให้เล่นครับ หาคำตอยกันเอาเองนะครับ บอกใบ้ให้นิดหนึ่งว่าใช้กฏการเคลื่อนที่ข้อที่ 1 ของนิวตัน ผมขอต่อจาก ความเห็นเพิ่มเติมที่ 3 นะครับ จาก Moment of Inertia และการหมุนของมวลบนแกนหมุน จะได้ T = Sum(mR^2)A ; A = ความเร่งเชิงมุม ,T = ทอร์ค เนื่องจาก m,A เดียวกัน จะได้ T ที่กระทำต่อเหรียญแปรผันตรงกับ R^2 ประมาณนี้มั้ยครับ เข้าไปดูลิงก์ magic ring ตาม คห 5 แล้ว เหมือนเล่นกลเลย ถ้ามีอุปกรณ์ก็อยากลองทำเองเหมือนกัน ช่วยมาเฉลยหน่อยนะคะ ใช้สายสร้อยที่มีอยู่กับห่วงโลหะอะไรก็ได้ครับ หาได้ทั่วๆไป ใช้ได้เหมือนกันครับ ยังมีปัญหาชวนขบคิดอีกหลายปัญหา ถ้าสนใจก็ลองเข้ามาดูที่ผมโพสท์ขึ้นไปสิครับ ผมว่า ปัญหาข้อนี้ น่าจะเป็นเรื่องสามเหลี่ยมคล้าย อัตราเร็วของเหรียญที่อยู่ที่ตำแหน่งต่าง ๆ ที่ติดไปกับไม้บรรทัด จะเป็นอัตราส่วนโดยตรงกับระยะห่างจากแกนหมุน ซึ่งหมุนไปไม่กี่องศาหรอก ผมก็เลยถือว่าเป็นสามเหลี่ยม ทีนี้ ระยะหยุด ขึ้นกับความเร่งเนื่องจากแรงเสียดทานที่พออนุมานได้ว่าเท่ากันทุกเหรียญ ก็เลยกลายเป็นการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งเท่ากันแต่มีความเร็วต้นต่างกันตามตำแหน่งของไม้บรรทัดที่ห่างจากแกนหมุน และความเร็วสุดท้ายเป็น ศูนย์ เหมือนกัน ระยะหยุดจะแปรผันตามอัตราเร็วเริ่มต้นยกกำลังสอง ดังนั้น เมื่อลากเส้นต่อตามตำแหน่งที่เหรียญหยุดจึงเป็นเส้นโค้งพาราโบลา คห.5 เกี่ยวกับกฏข้อ 1ยังไง phy (IP:202.12.97.116) อืมน่าคิดดี ความเห็นเพิ่มเติมที่ 15 31 พ.ค. 2551 (09:03) <P>ดร.แขชนะ ช่วยเฉยการทดลองนี้ทีได้ไหมครับ</P> <P>พอดีว่าจะลองนำไปทำเป็นสื่อไปสอนรุ่นน้อง</P> รุ่นพี่ (IP:58.9.188.25) |