วันอาทิตย์ที่ 17 มกราคม พ.ศ. 2553

การดล และแรงดล

การดล

       การดล คือปริมาณที่เกิดจากการที่มีแรงกระทำต่อวัตถุในช่วงเวลาหนึ่งแล้วทำให้วัตถุนั้นเกิดการเคลื่อนที่ หรือมีความเร็วเกิดขึ้น หรือไม่เกิดขึ้นก็ได้  อาจกำหนดนิยามของการดล ดังนี้
       "การดล  หมายถึงผลคูณของแรงกระทำกับช่วงเวลาที่แรงนั้นกระทำ และมีผลทำให้วัตถุมีโมเมนตัมเปลี่ยนไป"
         การดลเป็นปริมาณเวกเตอร์ การดลของแรง  ต้องมีทิศเดียวกับแรง เสมอ
สามารถเขียนสมการการดลของแรงลัพธ์ได้ดังนี้
  การดล = แรงลัพธ์ x ช่วงเวลา
   =  Σ  .

แรงดล
         แรงดล คือแรงที่กระทำกับวัตถุในช่วงเวลาสั้น ๆ อาจทำให้วัตถุเกิดการเคลื่อนที่ หรือไม่เคลื่อนที่ก็ได้
ความสัมพันธ์ระหว่างการดลของแรงลัพธ์กับโมเมนตัมที่เปลี่ยนไป
จากสมการ      Σ    =  m
            และ         =   
      จะได้       Σ    =  m
  ดังนั้น     Σ .   =   m[ - ]
              Σ .    =   m   -  m
สรุปว่า                =   
แสดงว่าการดลของแรงลัพธ์มีค่าเท่ากับโมเมนตัมที่เปลี่ยนไป  และถ้าดูจากสมการ  
 Σ    =   

           สามารถให้ความหมายของแรงดลได้ว่า "แรงดลมีค่าเท่ากับอัตราการเปลี่ยนโมเมนตัมในช่วงเวลาสั้น ๆ หรือโมเมนตัมที่เปลี่ยนไปในหนึ่งหน่วยเวลา"

กราฟการดล

       ในการขว้างลูกบอลไปกระทบกำแพง  ลูกบอลจะวิ่งข้าหากำแพงด้วยความเร็ว   จากนั้นสัมผัสกับกำแพงด้วยเวลานาน    สะท้อนออกจากกำแพงด้วยความเร็ว     ช่วงเวลาที่ลูกบอลกระทบกำแพงจะเกิดแรงกระทำซึ่งกันและกันระหว่างลูกบอลกับกำแพง  เรียกว่า "แรงดล"  ซึ่งมีขนาดไม่คงตัว โดยจะมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและลดลงอย่างรวดเร็ว  เพราะลูกบอลกระทบกำแพงในช่วงเวลาสั้นมาก   ลักษณะแรงดลขณะเวลาต่าง ๆ ในช่วงเวลา   ดูได้จากราฟข้างบน
      
การหาค่าการดลสามารถหาได้จากพื้นที่ใต้กราฟนี้  แต่เนื่องจากแรงดลมีค่าไม่คงตัว(กราฟเป็นเส้นโค้ง)ไม่สะดวกในการคำนวณการดล  การพิจารณาแรงดลเฉลี่ยที่ลูกบอลกับกำแพงกระทำซึ่งกันและกันสามารถทำได้สะดวกกว่า  ถ้าแรงดลเฉลี่ยกรณีนี้หมายความว่าแรงซึ่งมีขนาดคงตัว  โดยการทำให้พื้นสี่เหลี่ยม abcd เท่ากับพื้นที่ใต้กราฟ แรงดล-เวลา  (จากรูป ตัดพื้นที่ส่วนยอดของกราฟออกมาแบ่งเป็นสองส่วนแล้วปะเพิ่มเข้าไปกับพื้นที่ใต้กราฟ bc ด้านซ้ายและด้านขวาจะกลายเป็นพื้นที่สี่เหลี่ยม abcd ) ค่าพื้นที่สี่เหลี่ยม  abcd ที่คำนวณได้ ก็คือค่าของการดลนั่นเองดล  ดูสมการการดลประกอบ
      * พิจารณาจากกราฟจะเห็นว่าช่วงแรกและช่วงท้ายของเวลา    แรงดลจะมีค่าน้อยมาก ช่วงกลางของเวลา  แรงดลจะมีค่ามากที่สุด  ดังนั้นเมื่อพูดถึงแรงดลจึงหมายถึงแรงเฉลี่ยที่กระทำกับวัตถุในช่วงเวลาสั้นมาก ๆ *





อ้างอิง:::นายสมพงษ์  โพธิ์แก้ว>>>http://www.phutti.net/elearning/dang/impulse.htm

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น