ចលនានៃតំណក់ទឹកភ្លៀងក្រោមកម្លាំងទប់នៃខ្យល់ Rain Drop under air resistance

ចែករំលែក

មាតិកា

សមីការនៃចលនា

ក្នុងករណីគេមិនគិតពីកម្លាំងទប់នៃខ្យល់​​ ចលនានៃអង្គធាតុណាមួយធ្លាក់ក្នុងលំហចាត់ទុកជាចលនាទម្លាក់សេរី។ ក្នុងស្ថានភាពជាក់ស្តែងយើងមិនអាចមិនគិតពីកម្លាំងទប់នៃខ្យល់បាននោះទេ។ ឧទាហរណ៍ដូចជាចលនានៃគ្រាប់ភ្លៀង និងការលោតឆាតយោងជាដើម។ ខាងក្រោមនេះគឺជាការសិក្សាពីចលនាទម្លាក់នៃតំណក់ទឹកភ្លៀង

គ្រាប់ភ្លៀងមានម៉ាស m រងកម្លាំពីរគឺទំនាញដី g និងកម្លាំងទប់នៃខ្យល់ kv (k = ថេរ ជាមេគុណកកិតនៃខ្យល់)ដែលជាកម្លាំងច្រាសសមាមាត្រនឹងល្បឿនរបស់គ្រាប់ភ្លៀង(v)

យកទិសឈរចុះក្រោមជាទិសវិជ្ជមាននោះសមីការចលនាអាចសរសេរ

ពេលគ្រាប់ភ្លៀងចាប់ផ្តើមធ្លាក់​​​​ គ្មានកម្លាំងទប់នៃខ្យល់ទេពោលគឺ mg -kv mg​ ។ ដូចនេះចលនានេះស្ទើរតែជាចលនាស្ទុះស្មើដែលមានន័យថាល្បឿនរបស់គ្រាប់ភ្លៀងកើនសមាមាត្រនឹងពេលវេលានៃការធ្លាក់ចុះ។ ពេលល្បឿនកាន់តែកើនឡើង កម្លាំងទប់នៃខ្យល់កើនឡើង ហេតុនេះអត្រាកំណើនល្បឿនថយចុះ ជាចុងក្រោយ vf = mg/k  នឹងគ្មានកម្លាំងលើគ្រាប់ភ្លៀងទៀតទេ មានន័យថាគ្រាប់ភ្លៀងមានល្បឿនថេរ។ ហៅvf ថាជាល្បឿនស្រេច។

ដោះស្រាយសមីការចលនា

រកសមីការល្បឿន

 

រកសមីការទីតាំង

ប្រៀបធៀបនឹងករណីគ្មានកម្លាំងទប់នៃខ្យល់(ទន្លាក់សេរី)

ដើម្បីងាយស្រួលក្នុងការប្រៀបធៀប យើងយកតម្លៃប៉ារ៉ាមែត្រដូចខាងក្រោម

សំទុះទំនាញដី g = 9.8m/s2
ម៉ាស m 0.004 kg
មេគុណកកិតនៃខ្យល់ k = 0.01 Ns/m

 

១ មានល្បឿនស្រេច

ករណីមានកម្លាំងទប់នៃខ្យល់ ល្បឿនរួមទៅរកល្បឿនស្រេច បន្ទាប់ពីនេះលែងលឿនទៀតហើយ។ ទន្លាក់សេរីល្បឿនកើនជានិច្ចទៅរកអនន្ត។

២ បម្រែបម្រួលសំទុះ

ករណីមានកម្លាំងទប់នៃខ្យល់ សំទុះថយចុះតាមពេលវេលា ចុងបញ្ចប់គឺសូន្យ។ ទន្លាក់សេរីមានសំទុះថេរ។

៣ បម្រែបម្រួលទីតាំង

ករណីមានកម្លាំងទប់នៃខ្យល់ បន្ទាប់ពីចលនាប្រព្រឹត្តទៅមួយរយធំ បម្រែបម្រួលទីតាំងទៅជាទម្រង់លីនែអ៊ែ(ចលនាល្បឿនថេរ)។ ទន្លាក់សេរីតែងតែទម្រង់ដឺក្រេទី២ជានិច្ច។

ករណីគ្រាប់ភ្លៀងមែនទែនធ្ងន់ទេ?

គ្រាប់ភ្លៀងមែនទែន(អង្កត់ផ្ចិត1-5mm) មានល្បឿនស្រេចប្រហែល 2-9m/s (7.2–32.4 km/h)។ ប្រសិនបើគ្មានកម្លាំងទប់នៃខ្យល់ទេ ឧបមាថាវាធ្លាក់ពីកម្ពស់100m គ្រាប់ភ្លៀងនឹងកើនល្បឿនដល់ 44m/s  (158.4km/h )ដែលនេះជាទម្ងន់ធ្ងន់និងមានគ្រោះថ្នាក់ណាស់។ ផ្ទុយទៅវិញ ដោយសារមានកម្លាំងទប់នៃខ្យល់ទើបយើងមានសុវត្ថិភាពពេលភ្លៀងធ្លាក់។