���������躹����� ����������駺�����Һ ����Ѻ ö¹�������������駺�����Һ���¤������Ǣ�Ҵ˹�觷���ʹ�� ���繨е�ͧ������ç��¹͡�ҷ�����Դ�ç����ٹ���ҧ� �ç��¹͡�ç˹�觷�����������Ǡ ��͠ �ç���´�ҹ�����ҧ�ҧ�Ѻ���� ���ç���´�ҹ�Ҩ���դ������ҡ�͠ ���繵�ͧ������ç��¹͡����Ҫ��´�� �ç��¹͡������ǹ�������Դ����� �蹠 ������§�ͧö�ѡ��ҹ¹�������������Ǡ ��ö¹��з�������§Ẻö�ѡ��ҹ¹������� �Ըշ��з����͠ ���§���᷹ ����������駺�������§ ������ç���´�ҹ㹡���������駠 การเคลื่อนที่บนถนนโค้ง ในกรณีที่รถเลี้ยวโค้ง แรงเสียดทานที่พื้นถนนกระทำกับด้านข้างของยางรถจะเป็นแรงสู่ศูนย์ การเลี้ยวโค้งจะง่ายและปลอดภัยขึ้นหากพื้นถนนถูกยกให้ ขอบถนนด้านนอกสูงกว่าขอบด้านใน ดังรูป จาก
ดังนั้น และ ดังนั้น หรือที่มา: http://www.cpn1.go.th/media/thonburi/lesson/03_OtherMotion/index.html Share this:Like this:ถูกใจ กำลังโหลด... ในชีวิตประจำวันเราคงคุ้นเคยการการนั่งรถไม่ว่าจะเป็นรถยนต์ รถประจำทาง หรือรถจักรายานยนต์ ในขณะที่รถวิ่งไปบนท้องถนนที่เป็นทางโค้ง ผู้ขับจะต้องลดความเร็วลงเพื่อให้เข้าโค้งได้อย่างปลอดภัย หรืออาจสังเกตเห็นว่า รถจักรยานยนต์บางคันต้องเอียงทำมุมกับถนนราบในขณะที่เข้าโค้ง หรือเราอาจสังเกตเห็นบริเวณทางโค้งพื้นถนนจะยกตัวให้ลาดเอียง ทั้งนี้ เนื่องจากรถวิ่งบนท้างโค้งเป็นการเคลื่อนที่แบบวงกลม จึงมีแรงสู่ศูนย์กลางมากระทำต่อรถ นั่นเอง ดังนั้นในบทเรียนนี้เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับแรงที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่บนทางโค้ง และการขับขี่ที่ปลอดภัยบนทางโค้ง รถวิ่งบนทางโค้งราบ ขณะรถเลี้ยวโค้ง บนถนนโค้งราบ ซึ่งมีแนวทางการเคลื่อนที่เป็นวงกลม ดังรูป ขณะที่รถวิ่งบนทางโค้งซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แบบวงกลม ดังนั้นต้องมีแรงสู่ศูนย์กลางกระทำต่อรถ เมื่อพิจารณาแรงที่กระทำต่อรถ พบว่า ขณะที่รถเลี้ยวโค้งรถจะพยายามไถลออกจากโค้ง จึงมีแรงเสียดทาน ที่พื้นกระทำต่อล้อรถในทิศทางพุ่งเข้าในแนวผ่านจุดศูนย์กลางความโค้ง ดังนั้น แรงเสียดทานที่พื้นกระทำต่อล้อรถคือแรงสู่ศูนย์กลาง แรงเสียดทาน = แรงสู่ศูนย์กลาง การหาอัตราเร็วของรถสูงสุดที่รถเข้าโค้งได้อย่างปลอดภัย หาได้จากความสัมพันธ์
เมื่อ คือ สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานระหว่างล้อรถกับถนนv คือ อัตราเร็วสูงสุดขณะเลี้ยวรถได้อย่างปลอดภัย r คือ รัศมีความโค้งของถนน g คือ ความเร่งโน้มถ่วงของโลก ( )การหามุมเอียงของรถจักรยานยนต์ขณะเลี้ยวโค้ง ขณะที่รถเลี้ยวโค้งจะมีแรงกระทำต่อรถ ได้แก่ น้ำหนักของตัวรถ ( ) แรงปฏิกิริยาที่พื้นกระทำต่อรถ () และแรงเสียดทานระหว่างล้อรถกับถนน () จากภาพเราจะพบ แรงปฏิกิริยา () และแรงเสียดทาน () รวมกันได้แรงลัพธ์ที่กระทำต่อรถ ซึ่งเป็นแรงลัพธ์ที่ไม่ผ่านศูนย์กลางของมวล C.M. จะก่อให้เกิดโมเมนต์ ทำให้รถคว่ำขณะเลี้ยวโค้ง ดังนั้น ถ้าไม่ต้องการให้รถคว่ำขณะเลี้ยวโค้ง ต้องเอียงรถให้จุดศูนย์กลางของมวลผ่านแนวแรงลัพธ์ที่กระทำต่อรถ ขณะเลี้ยว ดังรูป สามารถพิจารณาแรงที่กระทำต่อรถ เมื่อเลี้ยวรถด้วยอัตราเร็วสูงสุด พบว่าพิจารณาในแนวดิ่ง (1)พิจารณาในแนวระดับ (2)(2)/(1) จะได้ เมื่อ คือ มุมที่รถจักรยานยนต์เอียงจากแนวดิ่งv คือ อัตราเร็วขณะเลี้ยว r คือ รัศมีความโค้งของถนนขณะเลี้ยว
รถวิ่งบนทางโค้งเอียงลื่น การเลี้ยวรถบนถนนโค้งราบ เราพบว่า รถจะเลี้ยวได้เร็วหรือช้า ขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานระหว่างพื้นถนนกับล้อรถ กล่าวคือ ถ้าค่าสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานมีค่ามาก รถสามารถเลี้ยวเข้าโค้งด้วยความเร็วสูง แต่ถ้าสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานมีค่าเป็นศูนย์รถจะไม่สามารถเลี้ยวโค้งได้ ดังนั้น จึงมีการออกแบบถนนโดยการเอียงพื้นถนนเพื่ออาศัยแรงปฏิกิริยาที่พื้นกระทำต่อรถเป็นแรงสู่ศูนย์กลางแทนแรงเสียดทาน ทำให้รถสามารถเลี้ยวโค้งได้อย่างปลอดภัย พิจารณาการเคลื่อนที่เข้าโค้งของรถบนถนนเอียง พบว่า แรงปฏิกิริยาที่พื้นกระทำต่อรถ สามารถแตกแรงออกเป็นแนวระดับและในแนวดิ่ง ซึ่งแรงในแนวระดับ มีทิศทางพุ่งผ่านจุดศูนย์กลางของความโค้งถนน ดังนั้นแนวระดับ (1)แนวดิ่ง (2)(1)/(2) จะได้ เมื่อ คือ มุมที่พื้นถนนเอียงจากแนวระดับv คือ อัตราเร็วสูงสุดขณะเลี้ยวบนโค้งเอียง r คือ รัศมีความโค้งของถนน ตัวอย่าง 1 รถคันหนึ่งเลี้ยวโค้งบนถนนราบด้วยรัศมีความโค้ง 100 เมตร ถ้าสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานระหว่างล้อกับถนนเป็น 0.4 รถคันนี้จะเลี้ยวโค้งด้วยอัตราเร็วสูงสุดเท่าใด แนวคิด จากข้อมูลที่มี เราทราบว่า r = 100 m และ ต้องการหาความเร็วสูงสุด vจาก ดังนั้น ตอบ รถเลี้ยวโค้งด้วยอัตราเร็วสูงสุด 20 เมตรต่อวินาที ตัวอย่าง 2 รถจักรยานยนต์คันหนึ่งวิ่งบนทางโค้ง ซึ่งเอียงทำมุม 30 องศา กับแนวระดับ ถ้าคนขี่เอียงรถทำมุม 15 องศากับแนวที่ตั้งฉากกับพื้นเอียง จงหาว่ารถจักรยานยนต์จะแล่นได้เร็วที่สุดเท่าไรแล้วยังปลอดภัย เมื่อรัศมีความโค้งของถนน 160 เมตร แนวคิด ในการแก้ปัญหา เริ่มจากการเขียนรูปแล้วใส่แรงกระทำต่อคนและรถ แล้วใช้แนวคิดเกี่ยวกับการเคลื่อนที่บนทางโค้งแก้ปัญหา พิจารณาในแนวระดับ จาก (1)พิจารณาในแนวดิ่ง (2)(1)/(2) จะได้ ดังนั้น ตอบ รถจักรยานยนจะวิ่งเข้าโค้งได้เร็วที่สุด 40 เมตรต่อวินาที ที่มา :http://scimath.org/index.php/socialnetwork/groups/viewbulletin/679-%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%80%E0%B8%84%E0%B8%A5%E0%B8%B7%E0%B9%88%E0%B8%AD%E0%B8%99%E0%B8%97%E0%B8%B5%E0%B9%88%E0%B8%9A%E0%B8%99%E0%B8%97%E0%B8%B2%E0%B8%87%E0%B9%82%E0%B8%84%E0%B9%89%E0%B8%87?groupid=162 |