Downloaded 107 times
แรงดึงดูดระหว่างมวล2560
- 1. แรงดึงดูดระหว่างมวล ครูตอเหลบ ปอหรา รายวิชาฟิสิกส์1 รหัสวิชาว30201 โรงเรียนท่าแพผดุงวิทย์ จ.สตูล สานักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษา เขต16
- 2. 𝒎 𝟏 วัตถุทั่งหลายในเอกภพจะออกแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน โดยขนาดของแรงดึงดูด ระหว่างวัตถุคู่หนึ่งๆจะแปรผันตรงกับผลคูณระหว่างมวลวัตถุทั้งสอง และจะแปรผกผันกับกาลังสองชองระยะทางระหว่างวัตถุทั้งสองนั่น” 𝑟 𝐹 นิวตันได้ทาการศึกษาแรงดึงดูดระหว่างมวลของวัตถุ และสรุปได้ว่า 𝒎 𝟐
- 3. 𝐹 = 𝐺𝑚1 𝑚2 𝑟2 แรงดึงดูดระหว่างมวล •F คือ แรงดึงดูดระหว่างมวล • G คือ ค่าคงที่ของการดึงดูด • m1 คือ มวลของวัตถุก้อนที่ 1 • m1 คือ มวลของวัตถุก้อนที่ 2 • r คือ ระยะห่างระหว่างมวลของวัตถุทั้งสอง แรงดึงดูดระหว่างมวล คือ แรงที่เกิดขึ้นโดยมวลพยายามดึงดูดซึ่ง กันและกัน 𝑚1 𝑚2 𝑟 𝐺 = 6.67 × 10−11 𝑁𝑚2/𝑘𝑔2 𝐹
- 4. น้าหนัก ความเร่งเนื่องจากแรงดึงดูดของโลก 𝑚1 คือ มวลของโลก 𝑚2คือ มวลของวัตถุที่ชั่ง 𝑊 = 𝑚2 𝑔 คือ น้าหนักของวัตถุ แรงดึงดูดระหว่างมวล 𝑊 = 𝐹 = 𝐺𝑚1 𝑚2 𝑅2 𝑔 = 𝐺𝑚1 𝑅2 = 9.8 𝑚/𝑠2 ตัวเลขที่วัดได้บนตาชั่ง คือ มวลของวัตถุ (kg) ไม่ใช่ น้าหนัก (N) 𝑅 คือ รัศมีของโลก
- 5. แรงดึงดูดระหว่างมวลของโมเลกุลชนิดเดียวกัน (Cohesion force)คือ แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของของเหลวชนิดเดียวกันแรงนี้ สามารถรับความเค้นดึง (tensile stress) ได้เล็กน้อย • น้้าที่เป็นของเหลวในแก้วน้้าเดียวกัน • เหล็กที่ยังเป็นของแข็งไม่แยกจากกัน แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลต่างชนิดกัน (Adhesion force) คือ แรงยึด เหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของของเหลวกับสารชนิดอื่น เช่น น้้ากับแก้ว ปรอทกับแก้ว เป็นต้น – หยดน้้าฝนบนกระจกหน้ารถ เวลาเราขับรถกลางฝน – หยดน้้ามันบนผิวน้้าที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน แรงดึงดูดระหว่างมวล
- 6. ตัวอย่าง นายหน่อลุมีมวล 40กิโลกรัม น้องใหม่ดาวิกา มี มวล 40 กิโลกรัม เท่ากันถ้าทั้งคู่อยู่ห่างกัน 1 เมตร ทั้งคู่จะมีแรงดึงดูดระหว่างมวลเท่าไร F = 𝐺(40𝑘𝑔)(40𝑘𝑔) 1 m 2 = = 10,672 x 10−11 N = 1.07 𝐱 𝟏𝟎−𝟕 𝐍 (6.67 × 10−11 Nm2 /kg2 ) (1600 kg2 )
- 7. แรงดึงดูดระหว่างนักศึกษาที่มีมวล 45 กิโลกรัมที่ยืนที่ผิวโลกกับ โลกมีค่าเท่าไร? โดยให้โลกมีมวล 5.98 x 1024 กิโลกรัม และมีรัศมี ประมาณ 6,378 กิโลเมตร mW = 45 kg ME = 5.98 x 1024 kg RE = 6,378 km G = 6.67 × 10−11 Nm2/kg2 ตัวอย่าง F = 𝐺(45𝑘𝑔)(5.98x1024 𝑘𝑔) 6,378x103m 2 = 1,794.89 x 10 𝟕 6,378 m 2 N = 441.23 𝐍
- 8. G = 6.67× 10−11 Nm2/kg2 ตัวอย่าง จึงได้ R2 = 𝐺𝑚 𝐸 𝑔 4 = 𝟒 6.67 x 10−𝟏𝟏 𝟓.𝟗𝟖 x 10 𝟕 9.8 = 1,595.4 x 10 𝟏𝟐 9.8 R = 12.75 x 106 𝑚 (ระยะนี้คือระยะจากดาวเทียมไปถึงศูนย์กลางโลก) ดังนั้น ดาวเทียมอยู่สูงจากผิวโลกเท่ากับ (12.75 x 106 - 6.4 x 106) = 6.4 x 106m ดาวเทียมดวงหนึ่งจะต้องโครจรสูงจากผิวโลกเท่าไร จึงจะทา ให้ความเร่งเนื่องจากสนามโน้มถ่วงลดลง เหลือ 1 ใน 4 ของ ที่ผิวโลก เมื่อรัศมีของโลกเท่ากับ 6.4x106 m จากสมการ 𝑊 = 𝐹 = 𝐺𝑚1 𝑚2 𝑅2
- 9. ตัวอย่าง จะได้ว่า 𝑔 = 𝐺𝑚1 𝑅2 = 6.67x 10−𝟏𝟏Nm2/kg2 6 x 10 𝟐𝟒 𝒌𝒈 (10,000 x 10 𝟑 𝑚)2 = 40.02 x 10−𝟏 m/s2 = 4 m/s2 จากสมการ 𝑊 = 𝐹 = 𝐺𝑚1 𝑚2 𝑅2 G = 6.67 × 10−11 Nm2/kg2
- 10.