63 ฟสิกส บทที่ 3 มวล แรง และกฏการเคลื่อนที่ขอ งนิวตัน ตอนที่ 1 มวล และแรง มวล (m) คือ เนื้อของสาร ควรรู 1) มวลเปนปริมาณสเกลาร มีหนวยเปน ................... (kg) 2) มวลเปนปริมาณซึ่ง................. 3) มวล อาจหมายถึง ............................................. (ความเฉื่อย) 1(มช 30) ปริมาณใดในทางฟสิกส ที่บอกใหเราทราบวา วัตถุใดมีความเฉื่อยมากนอยเพียงใด ก. แรง ข. น้ําหนัก ค. ความเรง ง. มวล (ของ) 2(มช 30) วัตถุอันหนึ่งมีมวล 3 กิโลกรัม บนโลก เมื่อนําวัตถุนี้ไปดาวจูปเตอรซึ่งมี g เปน 10 เทาของโลก วัตถุนี้จะมีมวลเปนกี่กิโลกรัม ก. 3.0 ข. 9.8 ค. 30 ง. 98 (ขอก) แรง (F ) คือ อํานาจที่พยายามจะทําใหมวลเกิดการเคลื่อนที่ดวยความเรง ควรรู 1) แรงเปนปริมาณเวกเตอร 2) แรงใชหนวยมาตรฐาน S.I. เปน ................... (N) 3) แรงลัพธ คือแรงซึ่งเกิดจากแรงยอย ๆ หลายแรงรวมกันเขามา วิธีการหาคาแรงลัพธ กรณีที่1 หากแรงยอยมีทิศทางเดียวกัน Fลัพธ = F1 + F2 ทิศทางแรงลัพธ จะเหมือนแรงยอยนั้น มวลมาก ตองใชแรงผลักมาก ตานการเคลื่อนที่มาก มวลนอย ใชแรงนอย ตานการเคลื่อนที่นอย แรงลัพธ F1 F2
64 กรณีที่ 2 หากแรงยอยมีทิศตรงกันขาม Fลัพธ = F1 – F2 ทิศทางแรงลัพธ จะเหมือนแรงที่มากกวา กรณีที่ 3 หากแรงยอยมีทิศเอียงทํามุมตอกัน Fลัพธ = cos θ 2F1 2F 2 2F 2 1 F ++ tan ∝ = θ θ cos 2F 1 F sin 2F + 3. แรง 2 แรงขนาด 3 นิวตัน และ 4 นิวตัน กระทําตอวัตถุชิ้นหนึ่ง ณ จุดเดียวกัน จงหา ขนาด และ ทิศทางของแรงลัพธ ถา ก. กระทําในทิศทางเดียวกัน ข. ทิศทางตรงกันขาม ค. ถาทั้งสองตั้งฉากกัน วิธีทํา ( ก. 7 นิวตัน ข. 1 นิวตัน ค. 5 นิวตัน ) 4(En 42/1) เมื่อแรงสองแรงทํามุมกันคาตาง ๆ ผลรวมของแรงมีคาต่ําสุด 2 นิวตัน และมีคา สูงสุด 14 นิวตัน ผลรวมของแรงทั้งสองเมื่อกระทําตั้งฉากกันจะมีคาเทาใด 1. 12 N 2. 10 N 3. 5 2 4. 8 (ขอ 2) วิธีทํา
65 5. จงหาขนาดของเวกเตอรลัพธของเวกเตอรตอไปนี้ ( ให cos60o = 1/2 , cos120o = – 1/2 ) 1. 2. วิธีทํา ( 1. 13 หนวย 2. 3 หนวย ) 6. จงหาขนาดของเวกเตอร A ! – B ! จากเวกเตอรตอไปนี้ ( 3 ) วิธีทํา 7. A ! มีขนาด 5 หนวย B ! มีขนาด 4 หนวย จงหาขนาดเวกเตอรลัพธของ A !และ B ! ที่เปนไปไมได 1. 1 หนวย 2. 5 หนวย 3. 8 หนวย 4. 10 หนวย (ขอ 4) วิธีทํา A ยาว 3 หนวย B ยาว 3 หนวย 60o A ยาว 4 หนวย B ยาว 3 หนวย 60o A ยาว 3 หนวย B ยาว 3 หนวย 60o
66 การแตกแรง หากมีแรง 1 แรง สมมุติเปนแรง F เราสามารถแตกออกเปน 2 แรงยอย ซึ่งตั้งฉากกันได ดังรูปภาพ แรงยอยที่ติดมุม θ จะมีคา F cosθ แรงยอยที่ไมติดมุม θ จะมีคา F sinθ 8. จากรูป จงหาแรง x และ y 1) 2) วิธีทํา ( 1. x = 5 N , y = 5 3 N 2. x = 4 2 , y = 4 2 ) 9. จากรูป จงหาแรงลัพธ ( 10 N ) วิธีทํา y 60 x o 10 N 45o x 8 N y
67 10. จากรูป จงหาแรงลัพธ ( 5 N ) วิธีทํา !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" ตอนที่ 2 กฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน กฏขอที่1 “ หากแรงลัพธที่กระทําตอวัตถุมีคาเปนศูนย วัตถุจะรักษาสภาพเดิม ” คําวา รักษาสภาพเดิมอาจ หมายถึง 1............................. 2 ................................. กฏขอที่ 2 “หากแรงลัพธที่กระทําตอวัตถุมีคาไมเปนศูนย วัตถุจะเคลื่อนที่ดวยความเรง และความเรงที่เกิดขึ้น จะแปรผันตรงกับแรง และแปรผกผันกับมวล” จากกฏขอนี้จะไดสมการ a = m F หรือ F = m a กฏขอที่ 3 “ เมื่อมีแรงกริยาก็ยอมตองมีแรงปฏิกิริยา ซึ่งมีขนาดเทากัน แตมีทิศตรงกันขาม” เขียนเปนสมการจะไดวา .............................................. 11. กฏขอที่ 1 ของนิวตันคืออะไร ก. กฏของแรงกิริยา ข. กฏของแรงปฏิกิริยา ค. กฏของมวลสาร ง. กฏของความเฉื่อย (ของ) เหตุผล
68 12(มช 40) เมื่อรถหยุดกระทันหัน ผูโดยสารจะคะมําไปขางหนา ปรากฏการณนี้เปนไปตามกฏ นิวตันขอ ก. ขอ1 ข. ขอ 2 ค. ขอ 3 ง. ทุกขอ (ขอก) เหตุผล 13. เข็มขัดนิรภัยและที่พิงศีรษะที่ติดอยูกับเบาะนั่งในรถยนตบางคันมีไวเพื่อประโยชนอะไร เหตุผล 14(มช 24) ใชมาตัวหนึ่งลากรถ แรงที่ทําใหมาเคลื่อนที่ไปขางหนาคือ ก. แรงที่มากระทําตอรถ ข. แรงที่รถกระทําตอมา ค. แรงที่มากระทําตอพื้น ง. แรงพื้นกระทําตอเทามา (ของ) เหตุผล 15(มช 32) เมื่อตกตนไมลงมากระทบพื้นจะรูสึกเจ็บ เหตุที่เจ็บอธิบายไดดวยกฏทางฟสิกสขอใด ก. กฏขอที่หนึ่งของนิวตัน ข. กฏขอที่สองของนิวตัน ค. กฏขอที่สามของนิวตัน ง. กฏแรงดึงดูดระหวางมวลของนิวตัน (ขอ ค) เหตุผล 16(มช 25)ขอความใดที่ไมถูกตอง ตามลักษณะของแรงที่กลาวถึงในกฏขอที่ 3 ของนิวตัน ก. ประกอบดวยแรงสองแรง ข. มีขนาดเทากันและมีทิศตรงกันขาม ค. เปนแรงที่ทําใหแรงลัพธบนวัตถุมีคาเปน 0 ง. เปนแรงที่กระทําบนวัตถุตางชนิดกัน (ขอ ค) เหตุผล
69 17. ขณะยิงปนแรงที่ปนดันลูกกระสุน และแรงที่ลูกกระสุนดันปนมีขนาดเทากันกับทิศตรงกัน ขามแรงลัพธที่กระทําตอลูกกระสุนเปนศูนยหรือไม เหตุใดลูกกระสุนจึงเคลื่อนที่ไปได เหตุผล 18. จากขอความที่วา “ จรวดไมสามารถเคลื่อนที่ขึ้นจากผิวดวงจันทรได เพราะไมมีอากาศ ผลัก” คํากลาวนี้ถูกตองหรือไม จงอธิบาย เหตุผล 19. ถาจรวดพนแกสและเชื้อเพลิงที่เผาไหมออกไป ทําใหเกิดแรงขับเคลื่อนจรวดคงตัว ความเรงของจรวดจะคงตัวหรือไม อยางไร เพราะเหตุใด เหตุผล วัตถุมวล m กิโลกรัมใดๆ เมื่อยูบนผิวโลกจะถูกโลกดูด ทําใหเกิดความเรงเทากับ 10 เมตรตอวินาที2 เรียก ความเรงเนื่องจากแรงโนมถวงโลก (g) เราสามารถหาแรงที่โลกดูดวัตถุใดๆ ไดเสมอจาก F = m g แรงที่โลกดูดวัตถุนี้ เราจะเรียกชื่อเฉพาะวา น้ําหนัก (W) ดังนั้น W = m g ขอแตกตางระหวาง น้ําหนัก กับ มวล น้ําหนัก ( W ) มวล ( m ) 1) หนวยเปนนิวตัน 2) เปลี่ยนแปลงได 3) เปนเวกเตอร 1) หนวยเปนกิโลกรัม 2) มีคาคงที่ เปลี่ยนไมได 3) เปนสเกลลาร 20. นักบินอวกาศมวล 75 kg ซึ่งน้ําหนักตัวของเขาบนดาวเคราะหดวงหนึ่งพบวาหนัก 225 N ความเรงเนื่องจากแรงดึงดูดของดาวเคราะหนั้นเปนกี่ m/s2 ก. 2 m/s2 ข. 3 m/s2 ค. 5 m/s2 ง. 10 m/s2 (ขอ ข) วิธีทํา
70 21. สมมติวามีการจําลองมวลที่มาตรฐาน 1 กิโลกรัม จากกรุงปารีสมาไวกรุงเทพฯ น้ําหนัก และ มวลของมวลจําลองนี้ที่กรุงเทพฯ แตกตางกับที่กรุงปารีสเทาใด ( ถา g ที่กรุงปารีส และกรุงเทพฯ เปน 9.81 และ 9.78 เมตร/วินาที2 ตามลําดับ) วิธีทํา (0.03 N , 0 kg) 22(En 32) แขวนวัตถุดวยเชือก จากเพดานแรงปฏิกิริยาตามกฏขอที่ 3 ของนิวตันของแรง ซึ่งเปนน้ําหนักของวัตถุคือ 1. แรงที่เสนเชือกกระทําตอเพดาน 2. แรงที่เสนเชือกกระทําตอวัตถุ 3. แรงโนมถวงที่วัตถุกระทําตอโลก 4. แรงที่วัตถุกระทําตอเสนเชือก (ขอ 3) เหตุผล !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" ตอนที่ 3 การคํานวณเกี่ยวกับกฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน 23. รถทดลองมวล 15 กิโลกรัม ถูกแรงดึง 30 นิวตัน จะเคลื่อนที่ดวยความเรงเทาใด และหาก ตอนแรกมวลนี้อยูนิ่งๆ ถามวาเมื่อเวลาผานไป 2 วินาที จะเคลื่อนที่ไปไดไกลกี่เมตร วิธีทํา ( 2 m/s2 , 4 m)
71 24(En 41/2) แรงลัพธกระทําตอวัตถุมวล 50 กิโลกรัม ทําใหมวลเคลื่อนที่ โดยมีความเร็วสัมพันธกับเวลา ดังกราฟที่กําหนดให จงหาแรงลัพธที่กระทําตอวัตถุ นี้ ในหนวยนิวตัน (25 นิวตัน) วิธีทํา ควรทราบเพิ่มเติม ในสมการ F = m a ความเรงซึ่งในแนวเดียวกับแรงนั้น แรงลัพธในแนว มวลที่ถูกแรงนั้นกระทํา ขนานกับการเคลื่อนที่ 25. แรงสองแรงมีขนาดเทากัน เทากับ 3.0 นิวตัน กระทําตอมวล 6.0 กิโลกรัม จงหาขนาด และทิศของความเรงของวัตถุเมื่อแรงทั้งสอง (1 m/s2 , 0 m/s2) ก. กระทําในทิศเดียวกัน ข. กระทําในทิศตรงกันขาม วิธีทํา 26. แรงขนาด 6 และ 8 นิวตัน กระทําตอมวล 2 กิโลกรัม ในแนวขนานกับพื้นราบ ถาแรง ทั้งสองตั้งฉากตอวัตถุจะเคลื่อนที่ดวยความเรงเทาไร ก. 5 m/s2 ข. 3 m/s2 ค. 2 m/s2 ง. 1 m/s2 (ขอก) วิธีทํา ความเร็ว (m/s) เวลา (s) 10 10 5
72 27. จากรูป หากวัตถุไถลไปบนพื้นราบอยางเดียว จงหาความเรงของการเคลื่อนที่ (8 m/s2) วิธีทํา 28. วางมวล 10 กิโลกรัม ไวบนกระดานลื่น เมื่อเอียงกระดานทํามุม 30o กับแนวราบ มวลจะ เคลื่อนที่ดวยความเรงกี่เมตร/วินาที2 1. 1 2. 3 3. 5 4 . 7 (ขอ 3) วิธีทํา 29. จากรูปวัตถุ 20 kg และ 10 kg วางติดกันบน พื้นที่ไมมีแรงเสียดทาน ใหหาแรง P และ Q ในรูปภาพ ( 60 N , 20 N ) วิธีทํา 30(En 41/2) แทงไมมวล 5 , 3 และ 2 กิโลกรัม วางติดกันบนพื้นเกลี้ยง ถาออกแรงผลัก 10 นิวตัน ดังรูป จงหาขนาดของแรงที่แทงไม 2 กิโลกรัม กระทําตอแทงไม 3 กิโลกรัม 1. 2.0 N 2. 5.0 N 3. 8.0 N 4 . 10.0 N (ขอ1) วิธีทํา 60o 5 kg 80 N
73 31.จากรูปวัตถุมวล 30 kg และ 20 kg ผูกติดกันดวยเชือกอยูบนพื้นที่ไมมี แรงเสียดทาน หากความเรงของการ เคลื่อนที่มีคา 3 m/s2 ใหหาแรง T1 และ T2 ( 150 N , 90 N ) วิธีทํา 32(มช 42) จากรูป มวลขนาด 10 , 8 และ 6 กิโลกรัม วางบนพื้นที่ไมมีความฝด ออกแรงขนาด 120 นิวตัน ลากมวลทั้ง สามไป จงหาวาขนาดของแรงดึงในเสน เชือก T1 และ T2 มีคากี่นิวตัน 1. T1 = T2 = 60 2. T1 = T2 = 120 3. T1 = 50 , T2 = 90 4. T1 = 90 , T2 = 50 (ขอ 3) วิธีทํา 33. มวล 3 ชิ้น วางอยูบนพื้นที่ไมมีแรงเสียด ทาน และถูกดึงดวยแรง T3 = 30 N อยาก ทราบวา T2 / T1 มีคา (3.0) วิธีทํา 30 kg 20 kg T2 T1
74 34(มช 24) ถา T1 = 4 นิวตัน และพื้นไมมีความ เสียดทาน ถาตองการใหวัตถุทั้งสามเคลื่อนที่ ดวยความเรง a เมตรตอวินาที2 แรง P ตองมีขนาดกี่นิวตัน ก. 7 ข. 9.3 ค. 17 ง. 22.6 (ขอ ค) วิธีทํา 35. นักเรียนคนหนึ่งถือเชือกมวลนอยมาก ซึ่งปลายขางหนึ่งผูกติดกับ เหล็กมวล 7 kg ใหหาแรงดึงเชือกเมื่อ ก. ดึงเชือกขึ้นดวยความเรง 2 เมตร/วินาที2 ( 84 N ) ข. หยอนเชือกลงดวยความเรง 2 เมตร/วินาที2 ( 56 N ) วิธีทํา 36. นักเรียนคนหนึ่งถือเชือกมวลนอยมาก ซึ่งปลายขางหนึ่ง ผูกติดกับเหล็กมวล1 kg ใหหาแรงดึงเชือกเมื่อดึงเชือกขึ้น ดวยความเรง 5 เมตร/วินาที2 (15 นิวตัน) วิธีทํา 37. จากขอที่ผานมา ใหหาแรงดึงเชือก เมื่อหยอนเชือกลงดวยความเรง 5 เมตร/วินาที2 วิธีทํา ( 5 นิวตัน ) 37o P 8 kg 5 kg 4 kg T1 T2
75 38(En 42/1) นักกระโดดรมมวล 65 กิโลกรัม ลงถึงพื้นดินดวยการยอตัว ขณะยืดตัวขึ้นจุด ศูนยกลางมวลของรางกายมีขนาดของความเรง 30 เมตรตอ(วินาที)2 แรงที่พื้นกระทําตอ เทาของนักกระโดดรมคนนี้เปนเทาใด 1. 650 N 2. 1300 N 3. 1950 N 4. 2600 N (ขอ 4) วิธีทํา 39. ชายคนหนึ่งมวล 50 กิโลกรัม ยืนอยูในลิฟท จงหาแรงที่พื้นลิฟทกระทําตอชายคนนั้นเมื่อ ลิฟทเริ่มเคลื่อนที่ขึ้นดวยความเรง 1.2 m/s2 ( 560 N) วิธีทํา 40. จากขอที่ผานมา จงหาแรงที่พื้นลิฟทกระทําตอชายคนนั้น เมื่อลิฟทกําลังเคลื่อนที่ลงดวย ความเรง 1.2 m/s2 (440 N) วิธีทํา 41. จากขอที่ผานมา จงหาแรงที่พื้นลิฟทกระทําตอชายคนนั้น เมื่อลิฟทเคลื่อนที่ดวยความเร็ว สม่ําเสมอ 2 m/s ( 500 N) วิธีทํา
76 42(En 27) นายแดงยืนอยูบนตาชั่งสปริงในลิฟท ถาลิฟทอยูนิ่ง ๆ นายแดงอานน้ําหนักตัวเองได 56 kg ถาลิฟทเคลื่อนที่ลงดวยความเรง 2 m/s2 นายแดงจะอานน้ําหนัก ตัวเองจากตาชั่ง นั้นไดกี่กิโลกรัม ก. 40 ข. 44.8 ค. 50 ง . 67.2 (ขอ ข) วิธีทํา 43. นักเรียนคนหนึ่งมวล 50 kg ยืนอยูบนตาชั่งในลิฟทที่กําลังเคลื่อนที่ขึ้นดวยความเรง 1 m/s2 ในขณะเดียวกันมือของเขาก็ดึงเชือกที่แขวนอยูกับเพดานลิฟท ถาเชือกมีความตึง 150 นิวตัน เข็มของตาชั่งสปริงจะชี้ที่กี่กิโลกรัม (40 kg) วิธีทํา 44(En 36) ชายคนหนึ่งมวล 75 kg อยูในลิฟท กดปุมใหลิฟทลง ลิฟทเริ่มลงดวยความเรงจน มีความเร็วคงที่ แลวเริ่มลดอัตราเร็วลงดวยขนาดของความเรง 1 m/s2 เพื่อจะหยุดแรงที่ ลิฟทกระทําตอชายคนนี้ขณะที่ลิฟทกําลังจะหยุดเปนกี่นิวตัน ( 825 นิวตัน ) วิธีทํา
77 45(En 32) วัตถุกอนหนึ่งมีมวล 0.5 kg หอยแขวนไวกับเครื่องชั่งสปริงซึ่งอยูในลิฟทเริ่มเคลื่อน จากหยุดนิ่งขึ้นดวยความเรง 0.4 m/s2 จนมีความเร็วคงที่ 0.6 m/s แลวลดอัตราเร็วจน หยุดนิ่งดวยขนาดของความเรง 0.4 m/s2 ในระหวางที่ลิฟทลดอัตราเร็วลงนั้น เครื่องชั่ง สปริงอานไดคาเทาใดในหนวยนิวตัน ( 4.8 N ) วิธีทํา 46. ลิฟทตัวหนึ่งมีมวล 500 กิโลกรัม บรรทุกสัมภาระมวล 100 กิโลกรัม หากลิฟทนี้เคลื่อน ที่ขึ้นดวยความเรงสูงสุดไดเพียง 2 เมตร/วินาที2 จงหาแรงดึงสายเคเบิลสูงสุดที่กระทํา ตอลิฟทนี้ ( 7200 นิวตัน ) วิธีทํา 47. ลิฟทตัวหนึ่งมีมวล 500 กิโลกรัม เคลื่อนที่ขึ้นดวยความเรงสูงสุดไดเพียง 2 เมตร/วินาที2 หากแรงดึงสายเคเบิลสูงสุดที่มีไดมีคา 8400 นิวตัน จงหาวาลิฟทนี้สามารถบรรทุกสัมภาระ ไดมากที่สุดกี่กิโลกรัม ( 200 ) วิธีทํา
78 48. ยอดรักหนัก 65 กิโลกรัม แบกกลองหนัก 20 กิโลกรัม ยืนอยูในลิฟตที่กําลังเคลื่อนที่ลง ถาเขาตองออกแรง แบกกลอง 160 นิวตัน จงหาอัตราเรงของลิฟตวามีคากี่เมตร/วินาที2 ก. 0.5 ข. 1 ค. 2 ง. 4 (ขอ ค) วิธีทํา 49. จากขอที่ผานมา อยากทราบวาแรงที่พื้นลิฟตกระทําตอเทาของยอดรัก มีคากี่นิวตัน ก. 600 ข. 620 ค. 650 ง. 680 (ของ) วิธีทํา 50. ชายคนหนึ่งมีมวล 55 กิโลกรัม ยืนอยูบนลอเลื่อนถูกดึงใหเคลื่อนที่ขึ้นไปตามพื้นเอียงซึ่ง ทํามุม 37o กับแนวระดับดวยความเรง 2 เมตร/วินาที2 จงหาแรงปฏิกิริยาที่พื้นลอเลื่อน กระทําตอชายคนนี้ (616 N) วิธีทํา
79 51. ชายคนหนึ่งมีมวล 60 กิโลกรัม อยูบนชิงชาที่แขวนดวยเชือกเบา ซึ่งคลองผานรอกเบาและหมุนไดคลองดังรูป เขาคอยๆ ดึงปลายเชือก เพื่อใหตัวเขาเองคอย ๆ ขยับสูงขึ้น ดวยความเรง 2 เมตร/วินาที2 เขา ตองออกแรงกี่นิวตัน (360 N) วิธีทํา 52. ชายคนหนึ่งมีมวล 55 กิโลกรัม นั่งบนชิงชามวล 5 กิโลกรัม ที่ แขวนดวยเชือกเบาซึ่งคลองผานรอกเบา และหมุนไดคลองดังรูป เขาคอยๆ ดึงปลายเชือกเพื่อใหตัวเขาเองคอยๆ ขยับสูงขึ้นโดยไม มีความเรง เขาตองออกแรงกี่นิวตัน ก. 300 ข. 480 ค. 550 ง. 600 (ขอก) วิธีทํา 53. จากขอที่ผานมา ถาเขาตองการดึงเชือก เพื่อใหตัวเขาเองเคลื่อนที่ขึ้นดวยความเรง 1 เมตร/วินาที2 เขาจะตองออกแรงดึงเชือกกี่นิวตัน ก. 270 ข. 300 ค. 330 ง. 480 (ขอ ค) วิธีทํา
80 54. จากขอที่ผานมา ถาเขาตองการดึงเชือกเพื่อใหตัวเขาเองเคลื่อนที่ลงดวยความเรง 1 เมตร/วินาที2 เขาจะตองดึงเชือกกี่นิวตัน ก. 270 ข. 300 ค. 330 ง. 480 (ขอก) วิธีทํา 55. วัตถุมวล 3 kg และ 2 kg ผูกติดกันดวยเชือก ดังรูป วัตถุทั้งสอง ถูกดึงขึ้นดวยเชือกอีกเสนดวยความเรง 2 m/s2 ในแนวดิ่ง แรง ดึงเชือกทั้งสองมีคาเทาใด ( T1 = 60 N , T2 = 24 N ) วิธีทํา 56(En 43/1) มวล 2 กอนมีมวลกอนละ 1 กิโลกรัม ผูกติดเชือกน้ําหนักเบาและแขวนติดกับ เพดานของลิฟทดังรูป ถาลิฟทเคลื่อนที่ลงดวยความเรง 2 เมตรตอ(วินาที)2จงหาแรงดึงในเชือก T1 และ T2 1. T1= 16 N และ T2 = 8 N 2. T1= 20 N และ T2 = 10 N 3. T1= T2 = 20 N 4. T1= 24 N และ T2 = 12 N (ขอ1) วิธีทํา
81 ขอมูลตอไปนี้ใชสําหรับโจทย 3 ขอถัดไป จากรูปมวลสองกอน m1 และ m2 มีขนาด 4 และ 5 กิโลกรัม ตามลําดับ ผูกติดกันดวยเชือกซึ่งมีมวล 1 กิโลกรัม และมีแรง F ขนาด 120 นิวตัน กระทําตอวัตถุในแนวดิ่ง 57. ความเรงของระบบมีคากี่เมตร/วินาที2 ก. 1.0 ข. 2.0 ค. 3.3 ง. 4.5 (ขอ ข) วิธีทํา 58. แรงตึงเชือกที่ปลายบน มีคากี่นิวตัน ก. 60 ข. 64 ค. 72 ง. 80 (ขอ ค) วิธีทํา 59. แรงตึงเชือกที่ปลายลาง มีคากี่นิวตัน ก. 60 ข. 64 ค. 72 ง. 80 (ขอก) วิธีทํา m1 m2 F !
82 60. จากรูป m1 , m2 มวล 2 kg และ 0.5 kg อยูบนพื้นเกลี้ยงระบบจะเคลื่อนที่ดวยความเรงเทาใด วิธีทํา ( 2 m/s2) 61. จากขอที่ผานมา เชือกจะมีแรงดึงเชือกเทาใด (4 N) วิธีทํา 62. จากขอที่ผานมา ระบบจะมีความเร็วสูงสุดเทาใด (2 m/s) วิธีทํา 63. มวล 2 และ 8 กิโลกรัม ถูกจัดดังรูป(A)โดยพื้นโตะและรอกเกลี้ยง เมื่อจัดใหมตามรูป(B) อัตราสวนของความเรงของระบบ A ตอระบบ B เปนเทาใด (1/4 ) วิธีทํา 64. จากรูปวัตถุจะมีความเรงเทาไร และมีความเรงมีทิศทางไปทางใด วิธีทํา (6.67 m/s2)
83 65. จากรูปขอที่ผานมาเชือกจะมีความตึงเทาใด (33.33 นิวตัน) วิธีทํา ขอมูลสําหรับโจทย 3 ขอถัดไป จากรูปวัตถุ A , B และ C มีมวล 3 , 5 และ 2 กิโลกรัม ตามลําดับ ถาถือวาทุกผิว สัมผัสไมมีความฝด 66. ความเรงของวัตถุทั้งสาม มีคากี่เมตร/วินาที2 ก. 1 ข. 1.5 ค. 2.0 ง. 2.5 (ขอก) วิธีทํา 67. แรงตึงเชือกที่ผูกระหวางวัตถุ A กับวัตถุ B มีคากี่นิวตัน ก. 24 ข. 27 ค. 30 ง. 33 (ขอ ข) วิธีทํา 68. แรงตึงเชือกที่ผูกระหวางวัตถุ B กับวัตถุ C มีคากี่นิวตัน ก. 18 ข. 20 ค. 22 ง. 24 (ขอ ค) วิธีทํา A C B
84 ขอมูลตอไปนี้ใชสําหรับโจทย 2 ขอถัดไป จากรูปวัตถุ A และ B ผูกติดกับเครื่องชั่งสปริง ซึ่งถือไดวาเชือกและสปริงเบา 69. ถา A และ B มีมวล 4 และ 6 กิโลกรัม ตามลําดับ เครื่องชั่งสปริงจะอานคาไดเทาใด ก. 48 นิวตัน ข. 50 นิวตัน ค. 60 นิวตัน ง. 100 นิวตัน (ขอก) วิธีทํา 70. ถา A และ B มีมวล 3 และ 2 กิโลกรัม ตามลําดับ เครื่องชั่งสปริงจะอานคาไดเทาใด ก. 20 นิวตัน ข. 24 นิวตัน ค. 25 นิวตัน ง. 30 นิวตัน (ขอ ข) วิธีทํา 71. จากรูปตาชั่งเบา A มีมวลมากกวา B และ A กําลังเคลื่อน ที่ดวยความเรง 2 m/s2 ขณะนั้นตาชั่งอานคาได 12 นิวตัน มวล A มีคากี่ kg (1.5 ) วิธีทํา 72. จากขอที่ผานมา มวล B มีคากี่ kg (1.0) วิธีทํา A B
85 73(มช 41) A และ B เปนรอกเบาเกลี้ยงไมมีน้ําหนัก ตรึงอยูบนโตะเกลี้ยงดังแสดงในรูป C เปนเครื่องชั่งสปริงที่ปลายทั้งสองขาง มีมวลขางละ 2 กิโลกรัม ผูกติดกับเชือกเบาคลอง ผานรอก A และ B จะอานคาน้ําหนักของ มวลบนเครื่องชั่งสปริงไดเทาใด (ขอ1) 1. 2 กิโลกรัม 2. 4 กิโลกรัม 3. 2 นิวตัน 4 . 4 นิวตัน วิธีทํา 74. ลูกปนมวล 0.02 kg เคลื่อนที่ดวยความเร็ว 400 m/s วิ่งเขาชนในแนวตั้งฉากกับตนไม แนวราบปรากฏวาเจาะเนื้อไมเขาลึก 0.1 เมตร จึงหยุดนิ่ง จงหาแรงตานทานการเคลื่อนที่ ที่เนื้อไมกระทําตอลูกปน (16000 นิวตัน) วิธีทํา 75(มช 34) ลูกปนมวล 0.002 กิโลกรัม เคลื่อนที่ออกจากลํากลองปนซึ่งยาว 0.80 เมตร ดวยอัตรา เร็ว 400 เมตร/วินาทีจงหาแรงที่ดันใหลูกปนหลุดออกจากลํากลองจะมีคากี่นิวตัน (200) วิธีทํา 76(En 31) ในการทดลองการเคลื่อนที่ของนิวตัน มีการ ชดเชยความฝด และใชแรงขนาดตาง ๆ ลากมวล และวัดความเรง เมื่อเขียนกราฟระหวางแรง และ ความเรงไดรูปกราฟดังนี้ มวลที่ทดลองมีคา 1. 0.8 kg 2. 1.0 kg 3. 1.1 kg 4. 1.2 kg (ขอ 3) วิธีทํา -0.2 0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 F(N) a(ms ) -2
86 77. นักเรียนคนหนึ่งทดลองดึงวัตถุ A , B , C และ D โดยใชแรงตาง ๆ กัน เมื่อนําแรง F มาเขียน กราฟกับความเรง a ของวัตถุแตละกอน จะได กราฟดังรูปวัตถุกอนใดมวลมากที่สุด และกอน ใดนอยที่สุด 1. C , A 2. C , D 3. A , B 4. A , D (ขอ1) วิธีทํา !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" ตอนที่ 4 แรงเสียดทาน แรงเสียดทาน คือแรงที่เกิดจากการเสียดสีระหวางผิวสัมผัสคูหนึ่งๆใดๆ มีทิศตานการเคลื่อนที่เสมอ ประเภทของแรงเสียดทาน ประเภทที่1 แรงเสียดทานสถิตย (fs) คือ แรงเสียดทานที่มีตอนวัตถุ.................. สมบัติ 1.1 มีคา................... 1.2 ต่ําสุด= .......... และ fs(สูงสุด) = ………. เมื่อ µs คือ สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตย N คือ แรงดันพื้น ประเภทที่ 2 แรงเสียดทานจลน (fk) คือ แรงเสียดทานที่มีตอนวัตถุกําลัง...................... สมบัติ 2.1 fk < fs (สูงสุด) 2.2 fk = µkN เมื่อ µk คือ สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลน N คือ แรงดันพื้น 78(มช 26) เมื่อดันกลองใบหนึ่ง กลองไมเคลื่อนที่เลยเพราะ ก. กลองมีน้ําหนักมาก ข. โตะมีแรงเสียดทานมาก ค. กลองมีแรงปฏิกิริยาโตตอบเทากับแรงดัน ง. ถูกทุกขอ ( ขอ ข) วิธีทํา
87 79(มช 24) ถา N เปนแรงปฏิกิริยาที่พื้นกระทําตอวัตถุและ µs เปนสัมประสิทธิ์ของความเสียด ทานสถิตระหวางผิววัตถุและพื้นแรงเสียดทานสถิต ในขณะที่วัตถยังไมเคลื่อนที่จะมีคา ก. 0 ข. µsN ค. ระหวาง 0 และ µsN ง. มากกวา µsN ( ค ) วิธีทํา หลักในการคํานวณเกี่ยวกับแรงเสียดทาน ขั้นที่1 ใหหาแรงเสียดทานใหไดกอน โดย fs = µsN ใหหาแรงเสียดทานสถิตย (ตอนวัตถุอยูนิ่ง ๆ ) และ fk = µkN ใหหาแรงเสียดทานจลน (ตอนวัตถุกําลังเคลื่อนที่) ขั้นที่ 2 กรณี1 หาก a = 0 (วัตถุอยูนิ่งๆ , ความเร็วคงที่ , เริ่มจะเคลื่อนที่ ) ใหใช Fซาย = Fขวา หรือ Fขึ้น = Fลง กรณี 2 หาก a ≠ 0 ใหใช Fลัพธ = m⋅a 80. วัตถุมวล 2 กิโลกรัม อยูบนพื้นที่มี ส.ป.ส ความเสียดทาน 0.2 จงหาแรงนอยที่สุดที่จะ ทําใหวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ (4 N) วิธีทํา 81. จากขอที่ผานมา จงหาแรงที่จะทําใหวัตถุเคลื่อนที่ดวยความเรง 2 เมตร/วินาที2 (8 N) วิธีทํา
88 82. F เปนแรงซึ่งใชในการดึงใหวัตถุมวล 100 กิโลกรัม จนเกิดความเรง 2 เมตร/วินาที2 อยากทราบวา F มีคากี่นิวตัน (300) วิธีทํา 83.วัตถุ A และ B มีมวล 0.6 และ 0.3 กิโลกรัม ตามลําดับ วางติดกันบนพื้นราบ ถาออกแรงผลัก F เทากับ 15 นิวตัน ดังรูป สัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหวางวัตถุทั้งสองกับ พื้นมีคา 3 2 จงหาวาวัตถุทั้งสองจะเคลื่อนที่ไปดวยความเรงเทาใด ( 10 m/s2) วิธีทํา 84. จากขอที่ผานมา แรงกระทําระหวางวัตถุ A และ B มีคากี่นิวตัน ก. 3 ข. 5 ค. 10 ง. 15 (ขอ ข) วิธีทํา 85(มช 37) แทงไม 2 อัน A และ B มีน้ําหนัก 2 กิโลกรัม และ 4 กิโลกรัม ผูกติดกันดวย เชือกเบาถูกลากดวยแรง F ไปบนพื้นไมที่อยูในแนวระดับซึ่งมีสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน สถิตเปน 0.7 และ สัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนเปน 0.4 จงหาขนาดของแรง F ที่จะทํา ใหแทงไมทั้งสอง เคลื่อนที่ไปบนพื้นดวยความเร็วคงที่ (ขอ1) 1. 24 นิวตัน 2. 42 นิวตัน 3. 2.4 นิวตัน 4. 4.2 นิวตัน วิธีทํา F ! A B
89 86. มวล 10 และ15 กิโลกรัม วางบนพื้นฝด ตอกันดวยเชือกเบา ออกแรง 300 นิวตัน ดึงในแนวราบทําใหระบบมีความเรงคงที่ ถาสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจลนมีคา 0.5 ทุกผิวสัมผัส จงคํานวณความเรงของระบบ 1. 7 เมตร/วินาที2 2. 5 เมตร/วินาที2 3. 3 เมตร/วินาที2 4. 1 เมตร/วินาที2 (ขอ1) วิธีทํา 87. จากขอผานมา แรงตึงในเสนเชือก 1. 100 นิวตัน 2. 120 นิวตัน 3. 140 นิวตัน 4. 160 นิวตัน (ขอ 2) วิธีทํา 88.วัตถุ 15 2 กิโลกรัม วางบนระนาบเอียงฝดทํามุม 45o กับแนวราบออกแรง F ดึงวัตถุขนานกับระนาบเอียง ถา สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานสถิตมีคา 0.5 จงหาแรง F ที่พอดีทําใหวัตถุขยับขึ้น 1. 75 นิวตัน 2. 150 นิวตัน 3. 175 นิวตัน 4. 225 นิวตัน ( ขอ 4) วิธีทํา
90 89. จากขอที่ผานมา จงคํานวณแรง F ที่พอดีทําใหวัตถุขยับลง 1. 75 นิวตัน 2. 225 นิวตัน 3. 350 นิวตัน 4. 450 นิวตัน (ขอ1) วิธีทํา 90.จากขอที่ผานมาจงคํานวณแรง F ที่ทําใหวัตถุเคลื่อนที่ขึ้นดวยความเรง 5 2 เมตร/วินาที2 1. 75 นิวตัน 2. 225 นิวตัน 3. 375 นิวตัน 4. 450 นิวตัน (ขอ 3) วิธีทํา 91. มวล m วางบนพื้นเอียงซึ่งทํามุม 30oกับ แนวระดับ ถาวัดไดวามวลนั้นไถลลงพื้น เอียงดวยความเรง 8 1g สัมประสิทธิ์ความ เสียดทานจลนระหวางมวลนั้นกับพื้นจะเปน เทาไร (0.4) วิธีทํา 300 a = 8 1 g
91 92. มวล A 5 กิโลกรัม มวล B 10 กิโลกรัม โยง เขาดวยกันดวยเชือกเสนหนึ่งคลองผานรอกที่ ไมมีความฝด ดังในรูป ถาคาสัมประสิทธิ์ ความเสียดทานระหวางมวลกับพื้นเทากับ 0.4 ทั้งสองกอน จงหาคาแรง F ที่พอดี ดึงมวล ทั้งระบบขึ้นไปดวยความเร็วคงที่ (g = 10 m/s2 , sin30o = 0.500 , cos30o = 0.866) ก. 17 นิวตัน ข. 25 นิวตัน ค. 40 นิวตัน ง. 82 นิวตัน ( ของ.) วิธีทํา 93. จากรูป พื้นเอียงและพื้นราบมีสัมประสิทธิ์ของ ความเสียดทานเทากับ µ ปรากฏวามวล 40 กิโลกรัม เคลื่อนที่ลงตามพื้นเอียงดวยอัตราเร็ว คงที่ จงหาคา µ ( sin37o = 3/ 5 , cos37o = 4/5 ) วิธีทํา ( 0.46 ) 94. วัตถุมวล 50 กิโลกรัม ผูกติดกับเชือกถาออกแรงดึงเพื่อให วัตถุ 50 kg ไถลไปตามพื้นราบ โดยทิศทางของเสนเชือก ทํามุม 30o ส.ป.ส แรงเสียดทานระหวางพื้นกับวัตถุมีคา 0.3 ตองออกแรงดึงเชือกเทาไร วัตถุจึงจะเริ่มเคลื่อน ( 147.67 N ) วิธีทํา 20 kg 40 kg 37o
92 95(En 35) นาย ก. สามารถกระทําแรงตอเชือกที่ผูกติดกับกระดานเลื่อนไดสูงสุด 500 N เชือกทํามุม 30o กับแนวระดับ ถาสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลนระหวางพื้นกับกระดาน เลื่อนเปน 0.25 จงหามวลมากที่สุดของ กระดานเลื่อนที่นาย ก. สามารถลากไปดวย อัตราเร็วคงที่ 1. 147 kg 2. 173 kg 3. 198 kg 4. 210 kg ( ขอ 3.) วิธีทํา !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" ตอนที่ 5 กฏแรงดึงดูดระหวางมวล เมื่อมวล 2 กอนอยูหางกันขนาดหนึ่ง มวลทั้งสองจะมีแรงดึงดูดกันเสมอ เราสามารถหาแรงดึงดูดระหวางมวล 2 กอนใดๆ ไดเสมอ จาก เมื่อ FG คือ แรงดึงดูดระหวางมวล (นิวตัน) m1 , m2 คือ ขนาดของมวลกอนที่ 1 และกอนที่ 2 ตามลําดับ (กิโลกรัม) R คือ ระยะหางระหวางใจกลางมวลทั้งสอง (เมตร) G คือ คานิจความโนมถวงสากล คือ 6.672 x 10–11 N⋅m2/kg2
93 96. ดาว A มีมวล 6 x 1020 กิโลกรัม มียานอวกาศมวล 5 x 102 กิโลกรัม โคจรอยูรอบเปน วงกลมรัศมี 5x107กิโลเมตร ดาว A จะมีแรงดึงดูดยานอวกาศนี้เทาใด (8.01x10–9 N) วิธีทํา 97. ถาระยะหางระหวางมวลสองกอนลดลงเปน 4 1 เทาของเดิม แรงดึงดูดระหวางมวลจะเปน กี่เทาของเดิม ก. 16 1 ข. 4 1 ค. 4 ง. 16 (ของ) วิธีทํา เราสามารถหาความเรงเนื่องจากแรงโนมถวงไดจาก g = R2 Gm เมื่อ g คือ ความเรงเนื่องจากแรงดึงดูด ณ จุดใด ๆ (m/s2) G คือ คานิจความโนมถวงสากลคือ 6.672 x 10–11N⋅m2/kg2 m คือ มวลดวงดาวนั้น ๆ (kg) R คือ ระยะจากใจกลางดวงดาวถึงจุดที่จะหาคา g 98. จงหาคาความเรงเนื่องจากแรงโนมถวงของโลก ณ.จุดที่หางจากใจกลางโลก 10000 กิโลเมตร กําหนดมวลโลก = 6 x 1024 กิโลกรัม (4 เมตร/วินาที2) วิธีทํา
94 99. ดาวเทียมดวงหนึ่งถูกสงขึ้นไปโคจรหางจากผิวโลกเปน 2 เทาของรัศมีโลก ดาวเทียมดวง นี้ จะมีคาความเรงเนื่องจากสนามความโนมถวงเปนเทาใด ( กําหนด ความเรงที่ผิวโลก = g ) 1. 9 1 g 2. 4 1 g 3. 3 1g 4. 2 1 g (ขอ1) วิธีทํา 100(En 30) ดาวเคราะหดวงหนึ่งมีมวลมากกวาโลก 2 เทา แตมีรัศมีเปนครึ่งหนึ่งของโลก จง หาคาความเรงเนื่องจากความโนมถวงที่ผิวของดาวเคราะหดวงนั้น ( ใหความเรงที่ผิวโลก = g ) ก. 4 1 g ข. 2 g ค. 4 g ง. 8g (ของ) วิธีทํา 101(En 27) ถามวลของดวงจันทรเปน 1/80 เทาของโลกและรัศมีเปน 1/4 เทาของรัศมีโลก ใหมวลโลกเปน M และรัศมีโลกเปน R G เปนคานิจความโนมถวงสากล วัตถุที่ตกอยาง อิสระบนดวงจันทรจะมีความเรงเทาใด ( g คือความเรงที่ผิวโลก ) ก. 1 4 g ข. 1 5 g ค. 1 6 g ง. 1 20 g (ขอ ข) วิธีทํา
95 102. ดาวเคราะหดวงหนึ่งมีเสนผาศูนยกลาง หนึ่งในสามของเสนผานศูนยกลางของโลกและ มีมวลหนึ่งในหกของมวลของโลก ชายผูหนึ่งหนัก 500 นิวตัน บนผิวโลก เขาจะหนักเทาใด เมื่อขึ้นไปอยูบนดาวเคราะหดวงนี้ ( 750 N) วิธีทํา 103. นักบินอวกาศหนัก 800 นิวตัน เมื่อไปอยูบนดาวเคราะหดวงหนึ่ง ซึ่งมีเสนผาศูนยกลาง ครึ่งหนึ่งของเสนผานศูนยกลางโลกและมีมวล 5 1 ของมวลโลก อยากทราบวา นักบิน อวกาศคนนี้จะหนักเทาใด เมื่ออยูที่ผิวโลก (1000 N) วิธีทํา 104. นักบินอวกาศชั่งน้ําหนักตนเองบนดาวเคราะหดวงหนึ่งได 4 1 เทาของน้ําหนักบนผิวโลก ถาดาวเคราะหนี้มีรัศมี 2 1 เทาของรัศมีโลก มวลดาวเคราะหมีคาเปนกี่เทาของมวลโลก (1/16 ) วิธีทํา
96 ตอนที่ 6 จุดศูนยกลางมวล และจุดศูนยถวง จุดศูนยกลางมวล (C.M.) คือ ตําแหนงซึ่งเปนที่รวมของ มวล ของวัตถุทั้งกอน จุดศูนยถวง (C.G.) คือ ตําแหนงซึ่งเปนที่รวมของ น้ําหนักวัตถุทั้งกอน สูตรหาจุดศูนยกลางมวล C.M. = ( X , Y ) เมื่อ X = M MX และ Y = M MY สูตรหาจุดศูนยถวง C.G. = ( X , Y ) เมื่อ X = W WX และ Y = W WY 108. แผนพลาสติกบางเบารูปสี่เหลี่ยมจตุรัส มีความ ยาวดานละ 20 เซนติเมตร มีมวล 1 , 2 , 3 และ 4 กิโลกรัม ติดอยูที่มุมทั้งสี่ดาน จงหาจุด ศูนยกลางมวลของระบบนี้ ( 14 , 10) วิธีทํา 109. วัตถุมวล 10 กิโลกรัม รูปสี่เหลี่ยมจตุรัส มี ความยาวดานละ 20 เซนติเมตร มีมวล1 , 2 , 3 และ 4 กิโลกรัม ติดอยูที่มุมทั้งสี่ดาน จงหาจุดศูนยกลางมวลของระบบนี้ ( 12 , 10) วิธีทํา Y X 1 kg 2 kg 3 kg 4 kg 1 kg 2 kg 3 kg 4 kg 10 kg Y X
97 110. จงหาจุดศูนยถวง (C.G.) ของวัตถุรูปตัว L ใน รูปตอไปนี้ ( 2.6 , 5.8 ) วิธีทํา 111. คาน AB สม่ําเสมอยาว 3 เมตร หนัก 20 นิวตัน ที่ปลาย A และ B ติดน้ําหนักไว 30 นิวตัน และ 40 นิวตัน ตามลําดับ จุดศูนย ถวงจะอยูหางจากปลาย A เทาใด (1.67 m) วิธีทํา 112. แทงเหล็กรูปรางดังรูป จะมีจุดศูนยถวงอยู สูงจากพื้นเทาใด ( 4.6 m ) วิธีทํา !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" 1 cm 6 cm 8 cm 1 cm 2 cm 2 m 4 m 2 m 3 m 5 m 1 m A 30 N 20 N 40 N A B
98 แบบฝกหัด ฟสิกส บทที่ 3 กฎการเคลื่อนที่ มวล , แรง 1. แรง 2 แรงขนาด 6 นิวตัน และ 8 นิวตัน กระทําตอวัตถุชิ้นหนึ่ง ณ จุดเดียวกัน จงหา ขนาด และ ทิศทางของแรงลัพธถา ก. กระทําในทิศทางเดียวกัน ข. ทิศทางตรงกันขาม ค. ถาทั้งสองตั้งฉากกัน ( ก. 14 นิวตัน ทิศเดียงกับแรงยอย ข. 2 นิวตัน ทิศเดียวกับแรง 8 นิวตัน ค. 10 นิวตัน เอียงทํามุม 53o กับแรง 6 นิวตัน ) 2. แรง 2 แรง ขนาด 15 นิวตัน และ 20 นิวตัน จะมีแรงลัพธขนาดนอยที่สุดกี่นิวตัน ก. 0 ข. 5 ค. 10 ง. 15 (ขอ ข) 3. จากขอที่ผานมา แรงลัพธมีขนาดมากที่สุดกี่นิวตัน ก. 20 ข. 25 ค. 30 ง. 35 (ของ) 4. จากขอที่ผานมา ขนาดของแรงลัพธที่เปนไปไมได ก. 4 ข. 5 ค. 6 ง. 7 (ขอก) 5. จงหาขนาดเวกเตอรลัพธของเวกเตอรขนาด 10 หนวย เทากัน 2 เวกเตอร ซึ่งทํามุม 120o ซึ่งกันและกัน 1. 5 หนวย 2. 10 หนวย 3. 15 หนวย 4. 20 หนวย (ขอ 2) กฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน 6. วัตถุกอนหนึ่งเมื่อถูกแรง 50 นิวตัน กระทําจะเคลื่อนที่ดวยความเรง 4 เมตร/วินาที2 อยากทราบวาวัตถุนี้มีมวลกี่กิโลกรัม ก. 2.5 ข. 5.0 ค. 10.0 ง. 12.5 (ของ) 7. เชือกเสนหนึ่งทนแรงดึงไดมากที่สุด 600 นิวตัน นําไปฉุดวัตถุมวล 50 กิโลกรัม ซึ่ง วางบนพื้นระดับลื่นในแนวระดับ จะทําใหวัตถุมีความเรงมากที่สุดกี่เมตร/วินาที2 1. 6 2. 8 3. 10 4. 12 (ขอ 4)
99 8. จากรูปเปนกราฟระหวางความเร็ว v และเวลา t ใน การเคลื่อนที่ของวัตถุมวล 5 กิโลกรัม จงหาวาในการ เปลี่ยนตําแหนงของวัตถุจากจุด A ไปยังจุด B วัตถุนี้ วัตถุนี้จะตองใชไดรับแรงจากภาย นอกกี่นิวตัน ก. 5 นิวตัน ข. 50 นิวตัน ค. 500 นิวตัน ง. 5000 นิวตัน (ของ) 9. วัตถุมวล 5 กิโลกรัม ตกจากตึกสูง 50 เมตร ขณะลอยในอากาศมีแรงกระทําตอวัตถุเทาใด ก. 50 นิวตัน ข. 100 นิวตัน ค. 250 นิวตัน ง. 500 นิวตัน (ขอก) 10. วัตถุมวล 20 กิโลกรัม วางอยูบนพื้นราบถูกแรง 100 นิวตัน กระทําในแนวขนานกับพื้น ทําใหวัตถุเคลื่อนที่ไดระยะทางเทาใด ในเวลา 20 วินาที ก. 100 เมตร ข. 500 เมตร ค. 1000 เมตร ง. 2000 เมตร (ขอ ค) 11. จากขอที่ผานมา เมื่อสิ้นสุดวินาทีที่ 20 วัตถุมีความเร็วกี่เมตร/วินาที ก. 10 ข. 20 ค. 50 ง. 100 (ของ) 12. เด็กชายคนหนึ่งตองการลากรถมวล 5 กิโลกรัม บรรจุของมวล 45 กิโลกรัม ดวยแรง 100 นิวตัน ถาคิดวาพื้นและรถไมมีความฝด เด็กคนนี้จะลากรถไปไดไกลเทาใดจากหยุด นิ่งในเวลา 2 วินาที 1. 10 เมตร 2. 8 เมตร 3. 4 เมตร 4. 2 เมตร (ขอ 3) 13. วัตถุมวล 20 กิโลกรัม เคลื่อนที่มาดวยความเร็ว 10 เมตร/วินาที ตองออกแรงตานการ เคลื่อนที่เทาใดวัตถุจึงจะหยุดไดในเวลา 5 วินาที ก. 10 นิวตัน ข. 20 นิวตัน ค. 30 นิวตัน ง. 40 นิวตัน (ของ) 14. จากขอที่ผานมา วัตถุเคลื่อนที่ไดระยะทางเทาใด กอนหยุด ก. 15 เมตร ข. 20 เมตร ค. 25 เมตร ง. 50 เมตร (ขอ ค) 15. ลังใบหนึ่งตกจากรถบรรทุกที่กําลังแลนดวยความเร็ว 72 กิโลกรัม/ชั่วโมง แลวไถลไปบน พื้นถนนไดไกล 20 เมตร จงหาความเรงของลังใบนี้ ขณะไถลบนพื้น มีคากี่เมตร/วินาที2 ก. –10 ข. –5 ค. 5 ง. 10 (ขอก) v(km/s) B (8, 12) (0, 4) A t(s)
100 16. จากขอที่ผานมา แรงที่พื้นถนนกระทําตอลังมีคากี่นิวตัน ถาลังใบนี้มีมวล 40 กิโลกรัม ก. 200 ข. 400 ค. 600 ง. 800 (ขอ ข) 17. แรง 30 นิวตัน กระทําตอวัตถุมวลกอนหนึ่งในทิศทํามุม 60o กับพื้นราบ ถาวัตถุเคลื่อนที่ ดวยความเรง 3 m/s2 มวลกอนนั้นมีคากี่กิโลกรัม ก. 4 ข. 5 ค. 6 ง. 8 (ขอ ข) 18. จากขอที่ผานมา ถาแรงกระทําตอวัตถุจากหยุดนิ่งเปนเวลา 4 วินาที วัตถุจะเคลื่อนที่ไดระยะ ก. 6 เมตร ข. 10 เมตร ค. 18 เมตร ง. 24 เมตร (ของ) 19. ชายคนหนึ่งลากกระเปามวล 5 กิโลกรัม ใหเลื่อนไปตามพื้นราบที่ไมมีความฝดดวยแรง 40 นิวตัน โดยแรงนี้ทํามุม 30o กับแนวราบ กระเปาจะเลื่อนไปตามพื้นราบดวยความเรง เทาใด (กําหนดให cos30o = 0.866 , sin 30o = 0.5 ) 1. 0.50 m/s 2 2. 0.85 m/s 2 3. 4.00 m/s 2 4. 6.93 m/s 2 (ขอ 4) 20. วางมวล 10 กิโลกรัม ไวบนกระดานลื่น เมื่อเอียงกระดานทํามุม 30o กับแนวราบ มวลจะ เคลื่อนที่ดวยความเรงกี่เมตร/วินาที2 1. 1 2. 3 3. 5 4 . 7 ( ขอ 3) 21.ถามีแรงขนาด 12.0 นิวตัน และ 16.0 นิวตัน กระทําตอวัตถุซึ่งมีมวล 4.0 กิโลกรัม โดย แรงทั้งสองกระทําในทิศตั้งฉากซึ่งกันและกัน วัตถุนั้นจะเคลื่อนที่ดวยอัตราเรงเทาใด 1. 3.0 m/s2 2. 4.0 m/s2 3. 5.0 m/s2 4. 6.0 m/s2 (ขอ 3) ขอมูลตอไปนี้ใชสําหรับโจทย 3 ขอถัดไป จากรูป วัตถุมวล m1 = 6 กิโลกรัม m2 = 4 กิโลกรัม วางอยูบนพื้นที่ไม มีความฝด เมื่อออกแรง 40 นิวตัน กระทําตอมวล m1 ทําใหมวลทั้งสองเคลื่อนที่ติดกันไป 22. มวล m1 และ m2 เคลื่อนที่ดวยความเรง กี่เมตร/วินาที2 ก. 2 ข. 4 ค. 6 ง. 8 (ขอ ข) 40 N m1 m2
101 23. แรงกระทําระหวางมวล m1 และ m2 มีคาเปนกี่นิวตัน ก. 8 ข. 16 ค. 32 ง. 40 (ขอ ข) 24.จากรูปวัตถุมวล 10 kg และ 5 kg ผูกติดกันดวยเชือกอยูบนพื้นที่ไมมี แรงเสียดทาน หากความเรงของการ เคลื่อนที่มีคา 2 m/s2 ใหหาแรง T1 และ T2 ( 30 N , 20 N ) 25(En 38) วัตถุมวล 5.0 และ 10.0 kg ผูกติดกัน ดวยเชือกเบาดังรูป วัตถุทั้งสองวางอยูบนพื้นราบ ที่ไมมีความฝด ให F ซึ่งมีคาคงที่กระทําตอวัตถุ ทั้งสอง หลังจากดึงได 15 วินาที วัตถุทั้งสองก็มีความเร็ว 45.0 m/s แรงดึงมวล 5 kg เปนกี่นิวตัน ( 15 N ) 26(En 33) ใชแรง P ดึงรถ 3 คัน มีมวล 1 , 2 และ 3 ก.ก รถทั้งสามตอกันดวยเสนเชือก x และ y ดังรูป โดยคิดวาไมมีแรงเสียดทานระ หวางรถกับพื้นเลย ถาเสนเชือก x มีความตึง 20 นิวตัน แรงดึง P และความตึงของ เชือก y จะเปนกี่นิวตัน 1. 12 และ 4 2. 16 และ 12 3. 24 และ 4 4. 24 และ 12 ( ขอ 4. ) 27. มวล 3 ชิ้น วางอยูบนพื้นที่ไมมีแรงเสียด ทาน และถูกดึงดวยแรง T3 = 60 N อยาก ทราบวา T2 / T1 มีคา (3.0) 28. หัวรถจักรมวล 10,000 กิโลกรัม มีแรงฉุด 100,000 นิวตัน ลากขบวนรถไฟจํานวน 20 ตู มีมวลเทากันตูละ 2,000 กิโลกรัม จงหา ก. ความเรงของขบวนรถไฟ (2 m/s2) ข. แรงฉุดระหวางตูรถไฟที่10 และตูที่ 11 (40000 N) 10 kg 5 kg T2 T1
102 29. เชือกเสนหนึ่งทนแรงตึงไดมากที่สุด 600 นิวตัน นําไปฉุดวัตถุมวล 50 กิโลกรัม ที่วาง บนพื้น ระดับลื่นในแนวระดับ จะทําใหวัตถุมีความเรงมากที่สุดกี่เมตร/วินาที2 ก. 6 ข. 8 ค. 10 ง. 12 (ของ) 30. จากขอที่ผานมา ถาเปลี่ยนเปนฉุดวัตถุขึ้นในแนวดิ่งวัตถุจะมีความเรงมากที่สุดกี่ m/s2 ก. 2 ข. 4 ค. 6 ง. 8 (ขอก) 31. จากขอที่ผานมา ถาหยอนวัตถุลงในแนวดิ่ง ดวยความเรง 2 เมตร/วินาที2 เชือกจะมีแรงตึงเทาใด ก. 200 นิวตัน ข. 400 นิวตัน ค. 500 นิวตัน ง. 600 นิวตัน (ขอ ข) 32(En 38) นักเรียนคนหนึ่งถือเชือกเบาซึ่งปลายขางหนึ่งผูกติดกับแทงวัตถุมวล 2.0 กิโลกรัม ใหหาแรงที่เชือกดึงมือ เมื่อดึงเชือกขึ้นดวยความเรง 5.0 m/s2 1. 20.0 N 2. 30.0 N 3. 35.0 N 4 . 40.0 N ( ขอ 2 ) 33. ทารซานมวล 75 กิโลกรัม เขาไปอยูในลิฟต แลวโหนเชือกโดยขาลอยพนพื้น ถาขณะนั้น ลิฟตกําลังเคลื่อนที่ขึ้นดวยความเรง 1.2 เมตร/วินาที2 จงหาแรงตึงเชือก (840 N) 34(En 26) ลิงตัวหนึ่งมีมวล m รูดตัวลงจากเสาธงดวยอัตราเรง a อยากทราบวาแรงเนื่องจาก ความฝดอันเนื่องมาจากมือลิงกุมเอาไวนั้นมีขนาดเทาใด กําหนดวาคาความโนมถวงของโลก เปน g ก. m(g + a) ข. m(g – a) ค. (g + a)/m ง. (g – a)/m (ขอ ข.) 35(En 28) เชือกเสนหนึ่งทนแรงดึงได 50 นิวตัน ผูกไวกับมวล 4 kg จะดึงมวลขึ้นในแนวดิ่ง ดวยความเรงไดมากที่สุดกี่เมตร/วินาที2 เชือกจึงไมขาด ก. 2.5 ข. 10 ค. 12.5 ง. 22.5 ( ขอก ) 36. คนหนัก 60 kg ปนลงจากหนาผา ถาเชือกทนน้ําหนักไดเพียง 480 N เขาตองปนลง ดวยความเรงอยางนอยกี่ m/s2 เชือกจึงพอดีไมขาด ก. 2 ข. 3 ค. 4 ง. 5 (ขอก )
103 37. ชายคนหนึ่งมวล 50 กิโลกรัม โหนเชือกดังรูป ชายคนนี้จะตองไต เชือกขึ้น หรือลงดวยความเรงเทาใด เชือกจึงจะมีแรงตึง 600 นิวตัน ถือวาเชือกมีมวลนอยมาก (ขอ ค) ก. ไตขึ้น , 1 เมตร/วินาที2 ข. ไตลง , 1 เมตร/วินาที2 ค. ไตขึ้น , 2 เมตร/วินาที2 ง. ไตลง , 2 เมตร/วินาที2 38. จากขอที่ผานมา ถาเชือกทนแรงตึงไดมากที่สุด 480 นิวตัน ชายคนนี้จะตองไตเชือก อยางไรเชือกจึงมีแรงตึงสูงสุด ก. ขึ้น , 0.2 เมตร/วินาที2 ข. ลง, 0.2 เมตร/วินาที2 ค. ขึ้น , 0.4 เมตร/วินาที2 ง. ลง 0.4 เมตร/วินาที2 (ของ) 39(En 36) เชือกแขวนไวกับเพดาน มีลิงมวล 20 กิโลกรัม โหนเชือกอยูสูงจากพื้น 10 เมตร ไดรูดตัวลงมากับเชือก ดวยความเรงคงที่ถึงพื้นใชเวลา 2 วินาที ความตึงเชือกเปนเทาใด ไมคิดมวลของเชือก 1. 100N 2. 150 N 3. 200 N 4 . 250 N ( ขอ1) 40. ชายคนหนึ่งดึงวัตถุขึ้นไปบนยอดตึกสูง 50 m โดยใชวิธีนําเชือกเบาผูกกับวัตถุคลองกับ รอกลื่นดังรูป พบวาขณะวัตถุขึ้นไปถึงยอดตึกจะมีความเร็ว 2.0 เมตร/วินาที ถาวัตถุมี มวล 25 kg ชายคนนั้นตองออกแรงดึงเทาไร 1. 50 นิวตัน 2. 150 นิวตัน 3. 250 นิวตัน 4. 350 นิวตัน (ขอ 4) 41. หญิงตุมมวล 80 กิโลกรัม ยืนบนตาชั่งในลิฟตที่กําลังเคลื่อนลงดวยความเรง 2 เมตร/วินาที2 จงหาตัวเลขที่ปรากฏบนตาชั่ง มีคากี่กิโลกรัม ก. 64 ข. 72 ค. 80 ง. 96 (ขอก) 42. จากขอที่ผานมา ถาลิฟตกําลังจะหยุด โดยลดอัตราเร็วลงอยางสม่ําเสมอ วินาทีละ 2 เมตร/- วินาที ขณะนั้นตาชั่งอานไดกี่กิโลกรัม ก. 64 ข. 72 ค. 80 ง. 96 (ของ) 43(มข 36) ลิฟทและน้ําหนักบรรทุกรวมกันมีมวล 800 kg เคลื่อนที่ลงดวยความเร็ว 6 m/s ถา ทําใหลิฟทหยุดในระยะทาง 15 เมตร ดวยความหนวงคงที่ จงหาความตึงในสายเคเบิล ก. 7040 นิวตัน ข. 8960 นิวตัน ค. 160 นิวตัน ง. 1760 นิวตัน (ขอ ข)
104 44.วัตถุ 2 ชิ้นมวล 7 และ 5 kg ตามลําดับ เชื่อมกันดวยเชือก มวล 4 kg ดังรูป ถามีแรงฉุดวัตถุทั้งสองขึ้นดวยแรง 200 นิวตัน จงหาความตึงเชือกที่ปลายบน (112.5) 45. จากรูป m1 , m2 มวล 2 kg และ 0.5 kg อยูบนพื้นเกลี้ยง ก. ระบบจะเคลื่อนที่ดวยความเรงเทาใด ( 2 m/s2 ) ข. เชือกจะมีแรงดึงเชือกเทาใด ( 4 N ) ค. ระบบจะมีความเร็วสูงสุดเทาใด ( 2 m/s ) โจทยสําหรับคําถาม 3 ขอถัดไป วัตถุ m1 วางอยูบนโตะที่ไมมีความฝด ผูกติดกับ มวล m2 ดวยเชือกเบาแลวคลองผานรอกดังรูป 46. หลังจากมวล m2 เคลื่อนที่เปนระยะ 0.5 เมตรอัตราเร็วของ m2 ขณะนั้นเทากับ 2 เมตร/ วินาที ความเรงของมวล m1 เทากับกี่เมตร/วินาที2 ก. 1 ข. 2 ค. 3 ง. 4 (ของ) 47. ถา m1 มีมวล 0.3 กิโลกรัม m2 จะมีมวลกี่กิโลกรัม ก. 0.1 ข. 0.2 ค. 0.3 ง. 0.4 (ขอ ข) 48. แรงตึงในเสนเชือกที่ผูกมวล m1 และ m2 มีคากี่นิวตัน ก. 0.4 ข. 0.8 ค. 1.2 ง. 1.6 (ขอ ค) 49(En 39) วัตถุมวล 5 kg วางอยูบนโตะที่ไม มีความเสียดทาน ปลายทั้งสองขางผูกเชือก เบา แลวคลองผานรอกที่ไมมีความฝด นํา วัตถุมวล 3 และ 2 kg ผูกติดกับปลาย เชือก ทั้งสองดานดังรูป เมื่อปลอยใหมวล ทั้งหมดเคลื่อนที่แรงดึงเชือกที่ดึงมวล 3 และ 2 kg เปนเทาใด m1 m2
105 ก. 30 N และ 20 N ข. 27 N และ 22 N ค. 25 N และ 20 N ง. 20 N และ 15 N (ขอ ข ) 50. ลูกปนมวล 40 กรัม ถูกยิงออกจากลํากลองปนดวยความเร็ว 300 เมตร/วินาที ทะลุแผน ไมหนา 4 เซนติเมตร ทําใหอัตราเร็วของลูกปนขณะออกจากแผนไมอีกดานหนึ่งเทากับ 100 เมตร/วินาที ใหหาแรงเฉลี่ยที่แผนไมกระทําตอลูกปน (–4x104 N) 51. วัตถุหนึ่งมวล 0.5 กิโลกรัม กําลังจมลงสูกนสระน้ําดวยอัตราเรง 6 เมตร/วินาที2 แรง เฉลี่ยที่น้ํากระทําตอวัตถุนี้มีคากี่นิวตัน ก. 1 ข. 2 ค. 3 ง. 4 (ขอ ข) 52. จากรูป ชายคนหนึ่งมีมวล 80 กิโลกรัม อยูในหองมวล 20 กิโลกรัม ถาตองการใหหองเคลื่อนที่ลงดวยความเรงคงที่ 2 เมตร/นาที2 ชาย คนนี้จะตองออกแรงดึงเชือกเทาใด ก. 200 นิวตัน ข. 400 นิวตัน ค. 600 นิวตัน ง. 800 นิวตัน (ขอ ข) แรงเสียดทาน 53. จากรูปแรง F = 120 นิวตัน ดึงมวล 5 กิโลกรัม ดังรูป จงหาความเรงของมวลทุกกอน T1 และ T2 เมื่อสัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน = 0.1 (3 m/s2 , 60 N , 100 N) 54. แรง 90 นิวตัน กระทําตอวัตถุมวล 20 กิโลกรัม ซึ่งติดกับมวล 10 กิโลกรัม ดังรูป จงหา ก. ความเรงของมวลทั้งสอง (3 m/s2 ) ข. แรงกระทําระหวางมวลทั้งสอง (30 นิวตัน) 15 10 5 T1 T2 F 90 N 20 kg 10 kg
106 55. ไมสี่เหลี่ยมแหงหนึ่งมีมวล m เทากับ 2 กิโลกรัม วางบน พื้นเอียงทํามุม 30o กับแนวราบ ดังรูป ถากําหนดคาสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานเทากับ 0.6 จงหาแรงนอยที่สุด ที่จะดึงไมแหงนี้ขึ้นไปตามพื้นเอียง 1. 18.4 นิวตัน 2. 20.4 นิวตัน 3. 23.4 นิวตัน 4. 25.3 นิวตัน (ขอ 2) 56. แทงไมสี่เหลี่ยมแทงหนึ่งมีมวล 4 กิโลกรัม วางบนพื้นเอียงทํามุม 37o กับแนวระดับ ถาสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานระหวางผิวของแทงไมกับพื้นเอียงเทากับ 0.4 จงหาแรง นอยที่สุดที่จะดึงแทงไมนี้ขึ้นไปตามพื้นเอียง 1. 24.0 2. 36.8 3. 48.6 4. 56.2 (ขอ 2) 57. ดึงวัตถุมวล 40 กิโลกรัม ดวยแรง 500 นิวตัน วัตถุวางอยูบนพื้นที่มีสัมประสิทธิ์ของความเสียด ทาน 0.4 ดังรูป จงหาความเรงของวัตถุ (9 m/s2) กฎแรงดึงดูดระหวางมวล 58. ขอใดกลาวถูกตอง เกี่ยวกับแรงดึงดูดระหวางมวล ก. แปรโดยตรงกับผลคูณของมวลทั้งสอง ข. แปรผกผันกับกําลังสองของระยะหาง ค. เปนแรงตางกระทํารวมของมวลทั้งสอง ง. ที่กลาวมาถูกทุกขอ (ขอ ง) 59. จงหาคาความเรงเนื่องจากแรงโนมถวงของโลก ณ.จุดที่หางจากใจกลางโลก 10000 กิโลเมตร กําหนดมวลโลก = 6 x 1024 กิโลกรัม (4 เมตร/วินาที2) 60. ดาวเทียมดวงหนึ่งถูกสงขึ้นไปโคจรหางจากผิวโลกเปน 2 เทาของรัศมีโลก ดาวเทียมดวง นี้ จะมีคาความเรงเนื่องจากสนามความโนมถวงเปนเทาใด ( กําหนด ความเรงที่ผิวโลก = g ) 1. 9 1 g 2. 4 1 g 3. 3 1g 4. 2 1 g (ขอ1) m 30o 37o 500 N
107 61(En 30) ดาวเคราะหดวงหนึ่งมีมวลมากกวาโลก 2 เทา แตมีรัศมีเปนครึ่งหนึ่งของโลก จง หาคาความเรงเนื่องจากความโนมถวงที่ผิวของดาวเคราะหดวงนั้น ( ความเรงที่ผิวโลก = g ) ก. 4 1 g ข. 2 g ค. 4 g ง. 8g (ของ) 62. โลกมีมวลประมาณ 80 เทาของมวลดวงจันทรและมีรัศมีเปน 4 เทาของดวงจันทร จงหา ความเรงที่ผิวดวงจันทรเปนกี่เทาของความเรงที่ผิวโลก ก. 6 1 ข. 5 1 ค. 4 1 ง. 3 1 (ขอ ข) 63. จากขอที่ผานมา ถายานอวกาศหนัก 10,000 นิวตัน บนโลกจะหนักเทาใดเมื่อไปอยูที่ผิว ดวงจันทร ก. 2000 นิวตัน ข. 4000 นิวตัน ค. 6000 นิวตัน ง. 8000 นิวตัน (ขอก) !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""
108 เฉลยแบบฝกหัด ฟสิกส บทที่ 3 กฎการเคลื่อนที่ (บา งขอ) 5. ตอบขอ 2 วิธีทํา จากรูปจะไดวา Fลัพธ = o FFF 120 cos 1 2 2 2 2 2 1 F ++ Fลัพธ = ( ) 2 1 2(10)(10) 2 10 2 10 −++ = 100 100−+ 100 = 100 Fลัพธ = 10 นิวตัน !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" 9. ตอบขอก วิธีทํา ขณะวัตถุตกอยางเสรีจะมีความเรง (a) = g = 10 m/s2 จาก F = ma F = 5(10) F = 50 นิวตัน !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" 10. ตอบขอ ค วิธีทํา ตอน 1 จาก F = ma 100 = 20 a จะได a = 5 เมตร/วินาที2 m = 20 kg F = 100 N ตอน 2 จากโจทยจะไดวา u = 0 , t = 20 วินาที , a = 5 m/s2 , s = ? จาก s = a t + 2 1 a t2 = 0(20) + 2 1 (5) (202 ) = 1000 เมตร !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" 11. ตอบของ. วิธีทํา จากขอที่ผานมาจะไดวา u = 0 , t = 20 วินาที , a = 5 , v = ? จาก v = u + a t = 0 + 5 (20) = 100 เมตร/วินาที !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" 120o F2 = 10 N F1 = 10 N Fลัพธ
109 13. ตอบของ วิธีทํา ตอน 1 จากโจทยจะไดวา u = 10 เมตร/วินาที , t = 5 วินาที , v = 0 , a = ? จาก v = u + at 0 = 10 + a(5) –10 = 5a a = –2 เมตร/วินาที2 m = 20 kg F ตอน 2 จาก F = m a = (20) (–2) = –40 นิวตัน ( แรงเปนลบ แสดงวาเปนแรงตานการเคลื่อนที่ ) !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" 14. ตอบขอ ค. วิธีทํา จากขอที่ผานมาจะไดวา u = 10 m/s , v = 0 , a = –2 m/s2 , s = ? จาก v2 = u2 + 2as 0 = 102 + 2(–2) s 0 = 100 – 4s 4s = 100 s = 25 เมตร !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" 17. ตอบขอ ข. วิธีทํา จาก F = m a 30 cos 60o = m (3) 30 ( 2 1 ) = 3 m m = 5 kg !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" 20. ตอบขอ 3 วิธีทํา จาก F = m a 100 sin 30o = 10 a 100 ( 2 1 ) = 10 a a = 5 เมตร/วินาที2 !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" m = 10 kg 30 100 นิวตัน o 30o F = 100 sin30 o
110 21. ตอบขอ 3 วิธีทํา ตอน 1 ตองหาแรงลัพธของแรง 12 นิวตัน และ16 นิวตัน ซึ่งตั้งฉากกันกอน จาก Fลัพธ = o 90 cos 1 2 2 2 2 2 1 F ++ FFF = 2(12)(16)(0) 2 16 2 12 ++ Fลัพธ = 20 นิวตัน ตอน 2 จาก Fลัพธ = m a 20 = 4a a = 5 เมตร/วินาที2 !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" 34. ตอบขอ ข วิธีทํา จาก Fลัพธ = ma mg – f = ma mg – ma = f m (g – a) = f !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" 40. ตอบขอ 4 วิธีทํา ตอน 1 จากโจทยจะไดวา u = 0 , s = 50 , v = 2 , a = ? จาก v2 = u2 + 2 as 22 = 0 + 2a (0.5) a = 4 เมตร/วินาที2 ตอน 2 จาก Fลัพธ = ma F – 250 = 25(4) F = 350 นิวตัน !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" mg f a F F m = 25 kg w = 250 นิวตัน
111 46. ตอบของ วิธีทํา จากโจทย u = 0 , s = 0.5 เมตร , v = 2 เมตร/วินาที , a = ? จาก v2 = u2 + 2 a s 22 = 02 + 2 a (0.5) a = 4 เมตร/วินาที2 เนื่องจาก m1 และ m 2 มัดเชือกแลวเคลื่อนที่ไปพรอมกันจึงมี a เทากันดวย !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" 47. ตอบขอ ข. วิธีทํา จาก F = ma m2 g = (m2 + 0.3)a 10 m2 = (m2 + 0.3) (4) 10 m2 = 4m2 + 1.2 6 m2 = 1.2 m2 = 0.2 กิโลกรัม !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" 48. ตอบขอ ค. วิธีทํา จากรูป T ดึงมวล m1 คือ 0.3 kg เทานั้น จงหา T จึงคิดแคมวล 0.3 kg เทานั้น จาก F = ma T = 0.3 (4) T = 1.2 นิวตัน !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" 51. ตอบขอ ข. วิธีทํา จาก F = ma 5 – R = 0.5 (6) R = 2 นิวตัน !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!" m1 = 0.3 kg m2 m2g m2 m1 = 0.3 kg T 0.5 kg m g = 5 นิวตัน R a = 6 m/s2