Home - เนื้อหาฟิสิกส์ (Physics Story) - เนื้อหากลศาสตร์แบบดั้งเดิม - การเคลื่อนที่แบบวงกลม
การเคลื่อนที่แบบวงกลม เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุในแนวโค้งแบบวงกลมห่างจากจุดศูนย์กลางเป็นด้วยรัศมีคงที่ R อันเนื่องมาจากแรงเข้าสู่ศูนย์กลาง โดยทิศทางของแรงเข้าสู่ศูนย์กลางจะตั้งฉากกับทิศทางของความเร็ว v เสมอ คาบ และความถี่ของการเคลื่อนที่แบบวงกลมเวลาที่วัตถุใช้ในการเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ เรียกว่า คาบ T มีหน่วยเป็นวินาที จำนวนครั้งที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ (จะกี่รอบก็ตาม) ใน 1 วินาที เรียกว่า ความถี่ f มีหน่วยเป็น ครั้งต่อ 1 วินาที หรือเฮิร์ทซ์ (Hertz) ความสัมพันธ์ระหว่างคาบ T กับ ความถี่ f การเคลื่อนที่แบบวงกลมในแนวระดับการเคลื่อนที่แบบวงกลมในแนวระดับจะมีแรงเข้าสู่ศูนย์กลางเพียง 1 แรงที่ทำให้วัตถุมีการเคลื่อนที่แบบวงกลมได้ (แรงโน้มถ่วงไม่ได้อยู่ในแนวระดับ) ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบวงกลมในแนวระดับ 1. อัตราเร็วเชิงเส้นอัตราเร็วเชิงเส้น หรือ อัตราเร็วที่วัตถุใช้ในการเดินทางเป็นวงกลม สำหรับการเคลื่อนที่แบบวงกลมในแนวระดับจะมีค่าคงตัวเสมอ ตลอดระยะเวลาการเคลื่อนที่ ไม่คำนึงถึงแรงเสียดทานจากอากาศ ดังสมการ หมายเหตุ – แต่ความเร็วของการเคลื่อนที่แบบวงกลมจะมีค่าเป็นศูนย์เนื่องจากการกระจัดของการเคลื่อนที่ 1 รอบเป็น 0 เมตร หรือวัตถุเคลื่อนกลับมายัง ณ ตำแหน่งเริ่มต้น 2. อัตราเร็วเชิงมุมอัตราเร็วเชิงมุม คือ มุมการเคลื่อนที่ที่วัตถุเคลื่อนที่กวาดไปได้ในหนึ่งหน่วยเวลา ใช้สัญลักษณ์ ω (โอเมก้า) ในการบอกปริมาณ ดังรูป หากวัตถุเคลื่อนที่กวาดมุมไปได้ θ ในเวลา t ใดๆ เราจะสามารถหาอัตราเร็วเชิงมุม ω ได้ดังนี้ แต่ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ครบรอบ หรือใช้ระยะเวลา T แสดงว่าวัตถุเคลื่อนที่ไปได้ 360 องศา แต่ในทางฟิสิกส์ หากมีการคำนวณใดๆที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่เชิงมุมมักจะบอกมุมในหน่วยเรเดียน ในที่นี้ คือ 2π เรเดียน ดังนั้นเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบจะมีอัตราเร็วเชิงมุม ดังสมการ
มีหน่วยเป็น เรเดียนต่อวินาที 3. ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราเร็วเชิงเส้นกับอัตราเร็วเชิงมุมจากสมการขนาดความเร็วเชิงเส้น และ จะได้ โดยที่ v แทน ขนาดความเร็วเชิงเส้น มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที ω แทน ขนาดความเร็วเชิงมุม มีหน่วยเป็นเรเดียนต่อวินาที R แทน รัศมีการเคลื่อนที่ มีหน่วยเป็นเมตร อะไรบ้างเคลื่อนที่เป็นวงกลมตัวอย่างการเคลื่อนที่แบบวงกลม กิจกรรม การเคลื่อนที่ของม้าหมุน การเคลื่อนที่ของชิงช้าสวรรค์
การเคลื่อนที่แบบหมุน มีอะไรบ้างการเคลื่อนที่แบบหมุน ( Rotation Motion ) เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุรอบแกนตั้งฉากอันหนึ่งโดยแกนอาจอยู่กับที่หรือกำลังเคลื่อนที่ก็ได้ เช่น การหมุนของลูกข่าง , โยโย่ , มูมเมอแรง หรือ การหมุนล้อรถ
การเคลื่อนที่แบบวงกลม อะไรคงที่การเคลื่อนที่แบบวงกลมจัดเป็นหนึ่งในการ เคลื่อนที่แบบ 2 มิติ ในการเคลื่อนที่เป็นวงกลมที่ จะทำการศึกษานั้น ความเร็วของวัตถุที่เคลื่อนที่เป็นวงกลมจะมีค่าคงที่หรือเท่ากันตลอดการ เคลื่อนที่ เรียกการเคลื่อนที่วงกลมแบบนี้ว่า การเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอ (Uniform Circular Motion)
ปริมาณใดบ้างที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบวงกลมปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่เป็นวงกลม
ω = t θ เมื่อ ω คือ อัตราเร็วเชิงมุม มีหน่วยเป็น เรเดียนต่อวินาที ( rad /s ) θ คือ มุมที่เคลื่อนที่กวาดไปได้ มีหน่วยเป็น เรเดียน ( rad ) t คือ เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ มีหน่วยเป็น วินาที ( s )
|