วันอาทิตย์ที่ 7 มีนาคม พ.ศ. 2564

แลปปฏิบัติการฟิสิกส์ เรื่อง การหาศูนย์กลางมวลและศูนย์ถ่วงของวัตถุ

            ณ ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์โรงเรียนสุขสวัสวัสดิ์วิทยา ได้จัดการเรียนการสอนภาคปฏิบััติการฟิสิกส์ เรื่อง การหาศูนย์กลางมวลและศูนย์ถ่วงของวัตถุ ให้กับนักเรียนในโครงการ SMP ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โดยมีอาจารย์ลีซาวาตี สาเมาะแม อาจารย์ประจำวิชาฟิสิกส์เป็นผู้สอน และมีนักวิทยาศาสตร์อำนวยความสะดวกในการปฏิบัติการ

ศูนย์กลางมวลและศูนย์ถ่วง

        นอกจากมวล ยังมีคำว่า ศูนย์กลางมวล (Centre of mass, cm) เข้ามาเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ เพราะว่าการเคลื่อนที่ที่ได้ศึกษาก่อนหน้านี้จะคิดเสมือนว่าวัตถุเป็นจุด (point mass) และมวลของวัตถุรวมที่จุดนี้ แต่ในความเป็นจริงวัตถุมีขนาดไม่ได้เป็นจุด ดังนั้นการออกแรงกระทำต่อวัตถุเพื่อให้วัตถุมีการเลื่อนที่โดยไม่หมุน แรงต้องกระทำผ่านศูนย์กลางมวล ซึ่งเปรียบเสมือนเป็นจุดรวมของมวลวัตถุทั้งก้อน สำหรับวัตถุแข็งเกร็งตำแหน่งของจุดนี้จะอยู่คงที่ ถ้าวัตถุที่เป็นจุดสองก้อนมีมวลเท่ากันและแยกกัน ศูนย์กลางมวลจะอยู่ที่จุดกึ่งกลางระกว่างมวลทั้งสอง ถ้ามวลไม่เท่ากัน ศูนย์กลางมวลจะอยู่ใกล้ค่ามวลที่มากกว่า สำหรับมวล m1 และ m2 ที่อยู่บนแกน x อาจหาตำแหน่งของศูนย์กลางมวลได้จากสมการต่อไปนี้ คือ





        สำหรับความหมายของ ศูนย์ถ่วง (Centre of gravity, cg) ศูนย์ถ่วงจะเป็นจุดที่แรงลัพธ์ของแรงดึงดูดของโลกกระทำต่อวัตถุ ซึ่งในสถานการณ์ทั่วไปศูนย์กลางมวลกับศูนย์ถ่วงจะเป็นจุดเดียวกัน โดยเฉพาะเมื่อวัตถุอยู่ในสนามโน้มถ่วงอย่างสม่ำเสมอ ยกเว้นแต่ในกรณีที่วัตถุมีขนาดใหญ่จนแต่ละส่วนของวัตถุนั้นอยู่ในสนามโน้มถ่วงที่ไม่เท่ากัน เช่น ภูเขาสูง ๆ สนามโน้มถ่วงบริเวณใกล้ผิวโลกมีค่ามาก ส่วนบริเวณสูงขึ้นไป สนามโน้มถ่วงมีขนาดลดลง ทำให้แรงที่โลกดึงดูดภูเขานั้น ณ บริเวณที่สูงขึ้นไปมีค่าน้อยลง ศูนย์ถ่วงจะอยู่คนละตำแหน่งกับศูนย์กลางมวล โดยศูนย์ถ่วงจะต่ำกว่าศูนย์กลางมวล
cr.tpark phisic

ภาพบรรยากาศการเรียน






ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น