A-Level Physics Past Paper Questions PDF

# ออกแบบกระบวนการคิด พิชิตฟิสิกส์ และวิศวะทุกสนามสอบ by พี่ตั๊ว ## ประเภทของสมดุล ### สมดุลกล **สมดุลสัมบูรณ์** การที่วัตถุที่มีสมดุลทั้ง สมดุลต่อการเลื่อนตำแหน่ง *∑F = 0* และ สมดุลต่อการหมุน *∑M = 0* **สมดุลต่อการเลื่อนที่** - มีภาพของแรงกระทำต่อกล่องสี่เหลี่ยม - *∑F = 0* - (แรงขึ้น = แรงลง,...

# ออกแบบกระบวนการคิด พิชิตฟิสิกส์ และวิศวะทุกสนามสอบ by พี่ตั๊ว ## ประเภทของสมดุล ### สมดุลกล **สมดุลสัมบูรณ์** การที่วัตถุที่มีสมดุลทั้ง สมดุลต่อการเลื่อนตำแหน่ง *∑F = 0* และ สมดุลต่อการหมุน *∑M = 0* **สมดุลต่อการเลื่อนที่** - มีภาพของแรงกระทำต่อกล่องสี่เหลี่ยม - *∑F = 0* - (แรงขึ้น = แรงลง, แรงซ้าย = แรงขวา) **สมดุลต่อการหมุน** - มีภาพชายคนหนึ่งนั่งอยู่บนไม้กระดาน - *∑M = 0* - (โมเมนต์ทวน = โมเมนต์ตาม) ### ทฤษฎีของลามี (Lami's Theorem) - เป็นเทคนิคคำนวณในกรณีสมดุลของ 3 แรง โดยมีสมการดังนี้: - *F1 / sinα = F2 / sinβ = F3 / sinγ* ### วิเคราะห์ แบบลามี - มีภาพสามเหลี่ยมปิด - แรง *F1*, *F2*, *F3* - มุม *α*, *β*, *γ* ### วิเคราะห์แบบ สามเหลี่ยมปิด - มีภาพสามเหลี่ยมปิดเช่นกัน - แรง *F1*, *F2*, *F3* - มุม *α*, *β*, *γ* # โมเมนต์ (Moment, M) คือ ปริมาณที่ใช้วัดผลของการหมุนรอบจุดใดจุดหนึ่ง ขนาดของโมเมนต์หาได้จากผลคูณของแรง กับ ระยะทางที่ตั้งฉากจากจุดหมุนถึงแนวแรง ### โมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา - มีภาพแกนหมุนและแรงทำมุมกับแกน - *Mทวน = Fxl* ### โมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา - มีภาพแกนหมุนและแรงทำมุมกับแกน - *Mตาม = Fxl* ### โมเมนต์ จากแรงที่ผ่านจุดหมุน - มีภาพแกนหมุนและแรงผ่านจุดหมุน - *M = 0* ## เทคนิคการเลือกจุดหมุน (กรณีวัตถุไม่มีความเร่ง) - หลักการคือเมื่อให้จุดใดเป็นจุดหมุน แรงที่ผ่านจุดนั้น จะมีโมเมนต์เป็นศูนย์ (M = 0) เพราะ (l = 0) - ดังนั้นจึงมีเทคนิคเลือกจุดหมุนดังนี้ - จุดที่มีจำนวนแรงหลายแรงผ่าน - จุดที่มีแรงไม่ทราบค่าผ่าน ## โมเมนต์ของแรงคู่ควบ - แรงคู่ควบ คือ แรงที่กระทำต่อวัตถุสองแรง ซึ่งมีขนาดเท่ากัน แต่มีทิศตรงกันข้าม - โมเมนต์ของแรงคู่ควบ จะมีขนาดเท่ากับผลคูณขนาดของแรงใดแรงหนึ่งกับระยะทางตั้งฉากระหว่างแนวแรงนทั้งสอง - *Mc = Fxl* ## เสถียรภาพของวัตถุ ### 1. สมดุลเสถียร (Stable Equilibrium) - คือ สภาพสมดุลของวัตถุ ซึ่งมีลักษณะวัตถุ “สามารถกลับสภาพสมดุลที่ตำแหน่งเดิมได้” - โดยเมื่อแรงกระทำกับวัตถุ จุดศูนย์ถ่วงจะอยู่สูงกว่าระดับเดิม (CG สูงขึ้น) - แต่เมื่อเอาแรงออก วัตถุจะกลับสภาพเดิม ### 2. สมดุลไม่เสถียร (Unstable Equilibrium) - คือ สภาพสมดุลของวัตถุที่อยู่ในลักษณะที่ “ไม่สามารถกลับสู่สภาพเดิมได้” - โดยเมือแรงกระทำกับวัตถุ จุดศูนย์ถ่วงจะอยู่ต่ำกว่าระดับเดิม (CG ต่ำลง) - และทำให้วัตถุล้มลง ### 3. สมดุลสะเทิน (Neutral Equilibrium) - คือ สภาพสมดุลของวัตถุ ซึ่งมีลักษณะวัตถุ “สามารถยังคงสภาพสมดุลอย่างเดิมได้” - โดยเมื่อแรงกระทำกับวัตถุ จุดศูนย์ถ่วงจะยังคงอยู่ระดับเดิม (CG ระดับเดิม) ## แนวโจทย์สอบเข้ามหาลัย : สมดุลกล ### 1. - กระถางต้นไม้มวล m ถูกแขวนอยู่บนเส้นลวดสองเส้นคือ A และ B ซึ่งยึดติดกับเสาสองต้น - โดยมุมที่เส้นลวด A กระทำกับเส้นแนวระดับเท่ากับ θ และเส้นลวด A และ B ทำมุมกัน 90 องศา ดังภาพ - กำหนดให้ g เป็นขนาดของความเร่งโน้มถ่วง - ขนาดของแรงดึงในเส้นลวด B มีค่าเท่าใด (วิชาสามัญ 65) - มีภาพประกอบ - มีตัวเลือก 5 ข้อ คือ: - 1. mg sine - 2. mg cose - 3. mg tano - 4. mg/sine - 5. mg/tane ### 2 - นาย A และ นาย B ช่วยกันหามกล่องหนัก 150 นิวตัน ด้วยท่อนไม้มวลสม่ำเสมอ หนัก 50 นิวตัน ยาว 3.0 เมตร - โดยให้ท่อนไม้อยู่ในแนวระดับ ซึ่งตำแหน่งที่แต่ละคนออกแรงกระทำต่อท่อนไม้ และตำแหน่งที่ผูกกล่องเป็นดังภาพ - ถ้าต้องการให้นาย A และ นาย B ออกแรงกระทำเท่ากันโดยที่นาย A ออกแรงกระทำที่ตำแหน่งเดิม นาย B จะต้องทำอย่างไร (วิชาสามัญ เม.ย. 64) - มีภาพประกอบ - มีตัวเลือก 5 ข้อ คือ: - 1. นาย B อยู่ตำแหน่งเดิม - 2. นาย B ขยับเข้าหากล่องอีก 0.2 เมตร - 3. นาย B ขยับเข้าหากล่องอีก 0.3 เมตร - 4. นาย B ขยับออกจากกล่องอีก 0.3 เมตร - 5. นาย B ขยับออกจากกล่องอีก 0.4 เมตร