1.1 การเคลื่อนที่แนวตรง

การเคลื่อนที่แนวตรง เป็นการเคลื่อนที่ที่อยู่ในแนวเดียวกัน เช่น การเคลื่อนที่ของรถยนต์บนถนนตรง การเคลื่อนที่ของลูกมะพร้าวเมื่อตกลงจากต้นสู่พื้นดิน การเคลื่อนที่แนวตรงเป็นการเคลื่อนที่ที่ไม่ซับซ้อนเพราะเป็นการเคลื่อนที่ใน 1 มิติเท่านั้น การเคลื่อนที่แนวตรงจึงเป็นตัวอย่างที่เหมาะในการศึกษาปริมาณต่างๆที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ เพื่อเป็นพื้นฐานสำหรับการศึกษาการเคลื่อนที่ลักษณะอื่นๆต่อไป

การเคลื่อนที่แนวตรงสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 กรณี คือ

การเคลื่อนที่ในแนวระดับ
การเคลื่อนที่ตามแนวดิ่ง หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าการตกแบบเสรี (free fall)

การบอกตำแหน่งของวัตถุต้องมีจุดที่ใช้เปรียบเทียบในการบอกตำแหน่งเรียกจุดดังกล่าวว่า "จุดอ้างอิง"

ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ

ระยะทางและการกระจัด

ระยะทาง(distance) คือระยะทั้งหมดที่ได้ตามแนวการเคลื่อนที่จริงของวัตถุ ตั้งแต่จุดเริ่มต้นของการคลื่อนที่จนถึงจุดสุดท้ายหรือปลายทางของการเคลื่อนที่ โดยจะระบุแค่ขนาดอย่างเดียวไม่ระบุทิศทาง ระยะทางจึงจัดเป็นปริมาณสเกลาร์ (scalar quantity) มีหน่วยเป็น เมตร(m)
การกระจัด(displacement) คือ ปริมาณที่บอกว่าตำปหน่งสุดท้ายของการเคลื่อนที่ของวัตถุจะอยู่ห่างจากจุดเริ่มต้นของการเคลื่อนที่เท่าใด โดยไม่คำนึงถึงเส้นทางการเคลื่อนที่จริงของวัตถุ การกระจัดจะระบุทั้งขนาดซึ่งเป็นระยะที่วัดได้ตามแนวเส้นตรงเชื่อมต่อระหว่างจุดเริ่มต้นกับจุดสุดท้ายของการเคลื่อนที่จึงจัดเป็นปริมาณเวกเตอร์ (vector quantity) ที่มีทิศทางชี้จากจุดสุดท้ายของการเคลื่อนที่ของวัตถุ มีหน่วยเป็นเมตร(m)

ข้อควรจำ

การเคลื่อนที่แบบมีคาบ

ขนาดของ

การกระจัดเท่ากับ 0 แต่ระยะทางไม่เท่ากับ 0

อัตราเร็วและความเร็ว

อัตราเร็ว(speed) คือระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลาเป็นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที (m/s) ในกรณีการเคลื่อนที่ของวัตถุด้วยอัตราเร็วที่ไม่เปลี่ยนแปลง แสดงว่าวัตถุนั้นมีอัตราเร็วคงตัว แต่ในบางครั้งวัตถุไม่ได้เคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วที่คงตัวเสมอไป เมื่อคิดอัตราเร็วโดยรวมตลอดทางคิดเป็น อัตราเร็วเฉลี่ย(average speed) ซึ่งเท่ากับ อัตราส่วนระหว่างระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ต่องช่วงเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่

อัตราเร็วสามารถแบ่งได้ 2 แบบ คืออัตราเร็วเฉลี่ย และ อัตราเร็วขณะหนึ่ง โดยอัตราเร็วเฉลี่ยหาได้จากระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้กับช่วงเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ และอัตราเร็วขณะหนึ่ง คืออัตราเร็วของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ ณ ขณะนั้น อัตราเร็วขณะหนึ่งสามารถหาได้จากอัตราเร็วเฉลี่ยของการเคลื่อนที่ในช่วงเวลาที่น้อยมากๆจนใกล้ศูนย์

อัตราเร็วและความเร็ว

2. ความเร็ว(velocity) คือ การกระจัดที่เปลี่ยนแปลงไปในหนึ่งหน่วยเวลา เนื่องจากการกระจัดเป็นปริมาณเวกเตอร์ ความเร็วจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์ และมีทิศทางเดียวกับการกระจัด ปริมาณทางฟิสิกส์ที่บอกให้ทราบว่าวัตถุเคลื่อนที่ได้เร็วหรือช้าเท่าใดและบอกให้ทราบว่าวัตถุเคลื่อนไปในทิศทางใด คือ ความเร็วเฉลี่ย (average velocity) ซึ่งเท่ากับ อัตราส่วนระหว่างการกระจัดที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ต่อช่วงเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่

ความเร่ง

ในการเคลื่อนที่ของวัตถุในบางช่วงเวลา วัตถุมีความเร็วคงตัวซึ่งแสดงว่าขนาดและทิศทางของความเร็วของวัตถุไม่เปลี่ยนแปลง แต่ใบบางช่วงเวลา วัตถุมีการเปลี่ยนขนาดของความเร็วหรือมีการเปลี่ยนทิศทางของความเร็ว หรือเปลี่ยนทั้งขนาดและทิศทางของความเร็ว การเคลื่อนที่โดยมีความเร็วเปลี่ยนแปลงไป เรากล่าวได้ว่าวัตถุเคลื่อนที่โดยมีความเร่ง(acceleration)

กรณีที่ความเร่งมีทิศทางเดียวกับความเร็ว วัตถุนั้นจะมีความเร็วเพิ่มขึ้น ในกรณีที่ความเร่งมีทิศทางตรงข้ามกับความเร็ววัตถุนั้นจะมีความเร็วลดลง ในกรณีที่วัตถุไม่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็ว ความเร่งของวัตถุนั้นจะมีค่าเป็น " 0 "

นักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเรื่องเครื่องเคาะสัญญาณเวลา

Page updated

Google Sites

Report abuse