การเคลื่อนที่ในหนึ่งและสองมิติ

บทที่ 2 การเคลื่อนที่ใน 1 มิติ

  การเคลื่อนที่ใน 1 มิติ

              เมื่อวัตถุเกิดการเคลื่อนที่  จะมีปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่             ได้แก่  ระยะทาง  การกระจัด  อัตราเร็ว  ความเร็ว  อัตราเร่ง   และความเร่ง

1. ระยะทาง คือ  ระยะทางหรือความยาวที่วัตถุเคลื่อนที่ไปได้ทั้งหมด ใช้สัญลักษณ์ตัว S เป็นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยเป็น เมตร ( m )

2. การกระจัด คือ  เส้นตรงที่ลากจากจุดเริ่มต้นไปหาจุดสุดท้าย ใช้สัญลักษณ์ตัว  S  เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็น เมตร ( m )

3. ความเร็ว  คือ  การกระจัดที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา ใช้สัญลักษณ์ตัว V  เป็นปริมาณเวกเตอร์  เพราะเราหาได้จากปริมาณ

เวกเตอร์ เพราะฉะนั้นความเร็วต้องเป็นปริมาณเวกเตอร์ด้วย  มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที ( m / s )

จากสูตร     ΔV  =   ΔS / Δt

V  = S  / t     =  การกระจัด / เวลา

กำหนดให้    V  คือ  ความเร็ว  หน่วย เมตร/วินาที ( m/s )

S  คือ  การกระจัด  หน่วย  เมตร  ( m )

t  คือ   เวลา  หน่วย วินาที  ( s )

หน่วย   เมตร/วินาที  ( m / s )

4.  อัตราเร็ว  คือ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ทั้งหมดในหนึ่งหน่วยเวลา  ใช้สัญลักษณ์ตัว V  เป็นปริมาณสเกลาร์ เพราะเราหาได้จาก

ปริมาณสเกลาร์  เพราะฉะนั้น อัตราเร็วจึงต้องเป็นปริมาณสเกลาร์ด้วย  มีหน่วยเป็น  เมตร/วินาที ( m / s )

 จากสูตร   ΔV = ΔS / Δt

V = S / t         =   ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปทั้งหมด / เวลา

กำหนดให้   V  คือ  อัตราเร็ว  หน่วย  เมตร/วินาที ( m/s )

S  คือ  ระยะทาง  หน่วย  เมตร ( m )

t  คือ   เวลา   หน่วย  วินาที ( s )

หน่วย  เมตร/วินาที  ( m / s )

5.  ความเร่ง  คือ  ความเร็วที่เปลี่ยนแปลงไปของวัตถุในหนึ่งหน่วยเวลา  ใช้สัญลักษณ์ตัว a เป็นปริมาณเวกเตอร์

มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที² ( m / s² )

จากสูตร    Δa  = ΔV / Δt           =  ความเร็วที่เปลี่ยนแปลงไป / เวลา

a = v₂ – v₁ / t₂– t₁

หรือ         a = v – u / t

 กำหนดให้   a  คือ  ความเร่ง  หน่วย  เมตร/วินาที² ( m / s² )

u  คือ  ความเร็วเริ่มต้น หน่วย เมตร / วินาที ( m /s )

v  คือ  ความเร็วสุดท้าย หน่วย เมตร/วินาที ( m /s )

t  คือ  เวลา  หน่วย วินาที  ( s )

หน่วย   เมตร/ วินาที² ( m / s² )

การเคลื่อนที่แนวเส้นตรง

1.             วัตถุหยุดนิ่ง  หมายถึง  เวลาเปลี่ยนไปแต่ระยะทางของวัตถุไม่มีการเปลี่ยนแปลง

2.             ความเร็วคงที่  คือ  ขนาดความร็วของวัตถุไม่มีการเปลี่ยนแปลง   ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุไม่เปลี่ยนทิศทาง  วัตถุไม่มีความเร่ง

3.             วัตถุมีความเร่ง  มี  3 ลักษณะ

–      อัตราเร็วของวัตถุคงที่   แต่วัตถุเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่

–      อัตราเร็วของวัตถุเปลี่ยน  แต่วัตถุมีทิศทางคงเดิม

–      อัตราร็วของวัตถุเปลี่ยน  และวัตถุเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่

4.             ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ไม่เป็นทางตรง  วัตถุจะมีความเร่งเสมอ  ไม่ว่าวัตถุจะเคลื่อนด้วยความเร็วคงที่  หรืออัตราเร็วลดลง   หรืออตัราเร็วเพิ่มขึ้น

5.             ถ้าวัตถุเคลื่อนที่เป็นทางตรง   ด้วยอัตราเร็วเพิ่มขึ้นวัตถุจะมีความเร่ง  และวัตถุจะเกิดความหน่วงก็ต่อเมื่อเคลื่อนที่ทางตรงเท่านั้น  และอัตราร็วลดลง

6.             ความหน่วง คือ  ความเร่งที่มีทิศทางตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ  ความหน่วงจึงมีเครื่องหมายเป็นลบเสมอ

    สูตรการเคลื่อนที่แนวตรง

 

        การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งภายใต้แรงดึงดูดของโลก

             การเคลื่อนที่ของวัตถุที่ตกอย่างอิสระภายใต้แรงดึงดูดของโลก   จะต้องเป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ไม่มีเครื่องยนต์กลไกบังคับ   เช่น  ผลไม้หล่นจากต้น   ดินสอหล่นลงมาจากห้องเรียน  มีเครื่องยนต์กลไกบังคับ  เช่น  จะเคลื่อนที่ไปด้วยความเร่ง  ซึ่งค่าความเร่งของการเคลื่อนที่เป็นค่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก  สัญลักษณ์ที่ใช้ คือ  g  มีค่าเท่ากับ 9.8  เมตร / วินาที² 

          สตูรการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งภายใต้แรงดึงดูดของโลก