การเคลื่อนที่แนวตรง

ตรวจพบส่วนเสริม Ad Blocker

เว็บไซต์ของเรา เชื่อในประสบการณ์การรับชมของผู้ชม แต่อย่างไรก็ตามเว็บไซต์ของเราขับเคลื่อนด้วยโฆษณาจากผู้สนับสนุน โปรดพิจารณาละเว้นการบล็อคโฆษณาด้วยส่วนเสริม ad-block | ขอบพระคุณอย่างยิ่งที่ให้การสนับสนุน


      ในการศึกษาฟิสิกส์ระดับมัธยมศึกษา เราจะแบ่งลักษณะการเคลื่อนที่ที่ต้องการศึกษาไว้หลักๆ 2 แนว คือ การเคลื่อนแนวตรง และการเคลื่อนที่แบบโค้ง (การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ การเคลื่อนที่แบบวงกลม เป็นต้น)

สำหรับเรื่องที่จะกล่าวเป็นอันดับแรก คือ การเคลื่อนที่แนวตรง และมีคำนิยามที่ควรทราบ ดังนี้

ตำแหน่ง (Position : P)

คือ จุดในสเปซ หรือบริเวณว่างๆใดๆ อาจจะเป็นในระบบพิกัดต่างๆ ที่สามารถอ้างอิงที่อยู่ของวัตถุได้

ระยะทาง (length : L)

คือ ระยะห่างระหว่างตำแหน่ง (Position) หรือ จุดคู่หนึ่งๆ ในระบบอ้างอิง

(จุดเน้น ระยะทางไม่จำเป็นต้องเป็นเส้นตรง จะเป็นเส้นโค้งใดๆก็ได้ที่เชื่อมระหว่างจุด)

การกระจัด (Displacement : D)

คือ ระยะทางที่สั้นที่สุด (Shortest Distance) ที่เชื่อมระหว่างจุดสองจุดใดๆ ในระบบอ้างอิง

(จุดเน้น แน่นอนว่าระยะทางที่สั้นที่สุดที่ลากระหว่างจุดสองจุด ต้องเป็น เส้นตรง ฉะนั้นเวลาเราพูดถึงการกระจัดเส้นการเคลื่อนที่จะเป็นเส้นตรงเสมอ)

อัตราเร็ว (Speed : v_s )

ในการเคลื่อนที่แบบเส้นตรง เมื่อวัตถุเคลื่อนที่จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง ย่อมต้องใช้ระยะเวลา (duration time) อย่างแน่นอน และมีระยะทาง (Distance) ที่เกิดขึ้น ไม่ว่าเส้นทางจะเป็นการเคลื่อนที่แบบใดๆก็ตาม และสามารถหาอัตราเร็ว (Speed) ของวัตถุได้จาก อัตราส่วนระหว่าง ระยะทางที่เคลื่อนที่ได้ (Distance) ต่อหนึ่งหน่วยเวลา (Duration Time) ดังสมการ

V_s = \frac{L}{t}

โดยที่ v_s แทน อัตราเร็วในหน่วย m/s, L แทน ระะยะทางในหน่วย m และ t แทน ระยะเวลาที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหน่วย s

หมายเหตุ – อัตราเร็วเป็นปริมาณสเกลาร์ ระบุเพียงแค่ขนาด

ความเร็ว (Velocity : \overrightarrow{v} )

เรามักสับสนระหว่างคำว่า “อัตราเร็ว” และ “ความเร็ว” หากย้อนกลับไปอ่านข้อความเกี่ยวกับ “อัตราเร็ว” จะเห็นว่าคือ อัตราส่วนระหว่าง “ระยะทาง (Length)” กับ “เวลา (Duration Time)” แต่ในทางกลับกัน “ความเร็ว (Velocity)” จะถูกนิยามว่าเป็นอัตราส่วนระหว่าง “การกระจัด (Displacement) ต่อหนึ่งหน่วยเวลา (Duration Time) ดังสมการ

\overrightarrow{v} = \frac{\overrightarrow{D}}{t}

โดยที่ \overrightarrow{v} แทน ความเร็วในหน่วย m/s, \overrightarrow{D} แทน การกระจัดในหน่วย m และ t แทน ระยะเวลาที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหน่วย s

หมายเหตุ – ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ ระบุทั้งขนาดและทิศทาง

ความเร่ง (Acceleration : a)

ถ้าวัตถุหยุดนิ่ง หรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ (หรืออัตราเร็วคงที่) ความเร่งของวัตถุจะมีค่าเท่ากับศูนย์ แต่ถ้าวัตถุมีการเปลี่ยนแปลงความเร็ว ในช่วงระยะเวลาหนึ่งๆ เราจะสามารถหาความเร่งของวัตถุได้ ดังนี้

\overrightarrow{a} = \frac{\overrightarrow{v} - \overrightarrow{u}}{t}

โดยที่ \overrightarrow{a} แทน ความเร่งในหน่วยเมตรต่อวินาทีกำลังสอง, \overrightarrow{v} แทนความเร็วปลายในหน่วย m/s, \overrightarrow{u} แทนความเร็วต้นในหน่วย m/s และ t แทนระยะเวลาที่วัตถุใช้ในการเปลี่ยนแปลงความเร็วในหน่วย s

หมายเหตุ – ความเร่งเป็นปริมาณเวกเตอร์ หากต้องการหา “อัตราเร่ง” ก็ใช้สมการเดียวกัน แต่จะเป็นปริมาณสเกลาร์แทน

Sending
User Review
0 (0 votes)
ถ้ารู้สึกว่าบทความนี้อ่านง่ายอ่านคล่อง Share เลยครับ


Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.