dd (2)

การเคล่ือนท่ีแนวตรง การเคลือ่ นท่ีแนวตรงของวตั ถุ เป็นการเคลื่อนที่ทไ่ี ม่เปลย่ี นทศิ ทาง เชน่ การเคลือ่ นทีข่ องลกูมะพร้าวเมื่อตกจากต้นสพู่ ืน้ ดนิ การเคลอื่ นที่ของรถยนต์บนถนนตรง การเคลอื่ นที่ของนกั กีฬาวา่ ยนํา้ ในลขู่ องสระ เป็นต้นการเคลื่อนทีใ่ นแนวเส้นตรง แบง่ เป็น 2 แบบ คือ 1. การเคล่อื นทใี่ นแนวเส้นตรงทไี่ ปทศิ ทางเดียวกนั ตลอด เช่น โยนวตั ถขุ นึ ้ ไปตรงๆ รถยนต์ กําลงัเคลื่อนท่ไี ปข้างหน้าในแนวเส้นตรงการเคล่ือนทใ่ี นแนวเส้นเส้นตรง แตม่ ีการเคลอ่ื นทกี่ ลบั ทศิ ด้วยเช่น รถแลน่ ไปข้างหน้าในแนวเส้นตรง เม่ือรถมีการเลีย้ วกลบั ทศิ ทาง ทําให้ทศิ ทางในการเคลื่อนที่ตรงข้ามกนัในขณะทีร่ ถยนต์เริ่มเคลอ่ื นที่บนถนนตรง คนขบั จะเหยียบคนั เร่งทาํ ให้รถเคลือ่ นท่ีเร็วขึน้ ถ้าสงั เกตท่ีเข็มวดั อตั ราเร็วบนหน้าปัดของรถ จะพบวา่ เข็มเบนมากขนึ ้ แสดงวา่ รถเคลือ่ นทีด่ ้วย อตั ราเร็ว(speed) เพมิ่ ขนึ ้ และถ้าพจิ ารณาทสิ ของการเคล่ือนทีด่ ้วย ความเร็ว (velocity) เพมิ่ ขนึ ้ ดงั รูปเม่ืออา่ นค่าจากเขม็ ชีอ้ ตั ราเร็วของรถท่ีกําลงั เคลอ่ื นท่ีในภาพ ขณะนรี ้ ถเคลอ่ื นที่ด้วยอตั ราเร็ว 80กิโลเมตรตอ่ ชว่ั โมงหรือเคล่อื นทด่ี ้วยความเร็ว 80 กโิ ลเมตรตอ่ ชวั่ โมง ไปทางทศิ ใต้ หากความเร็วของรถเปล่ียนแปลง กลา่ วได้วา่ รถเคลือ่ นท่ดี ้วยความเร่ง (acceleration) การเข้าใจปริมาณต่างๆท่ีเกี่ยวกบั การเคล่ือนที่ จะทําให้มีความปลอดภยั มากขึน้ ในการขบั ขี่ยวดยานพาหนะ และนําไปใช้ประโยชนด์ ้านต่างๆได้

2.สูตรการเคล่ือนท่แี นวตรง สมการสาํ หรับคาํ นวณหาปริมาณต่าง ๆ การเคลื่อนท่ีแนวตรง ตามแนวราบด้วยความเร่งคงตวัเมื่อ u เป็นความเร็วต้น เม่ือเริ่มคดิ เวลา (t = 0 ) ขนาดของ u นอี ้ าจมีคา่ เทา่ กบั ศูนย์หรือไม่เทา่ กบัศูนย์ กไ็ ด้ หนว่ ยเป็นเมตรตอ่ วนิ าที (m/s) t เป็นชว่ งเวลาทใี่ ช้ในการเคล่อื นท่ที งั ้ หมด (กําหนดเวลาเร่ิมต้นท่ี t = 0 ) หนว่ ยเป็นวนิ าที (s) s เป็นการกระจดั ทีเ่ ปลี่ยนไปในชว่ งเวลา หนว่ ยเป็นเมตร (m) v เป็นความเร็วสดุ ท้ายของชว่ งเวลา t หรือเป็นความเร็วเม่ือสนิ ้ ชว่ งเวลา t หนว่ ยเป็นเมตรตอ่ วนิ าที (m/s) a เป็นความเร่งเฉล่ียในช่วงเวลา t หนว่ ยเป็นเมตรตอ่ วนิ าที2 (m/s^2) กรณีวตั ถุเคล่อื นที่ด้วย ความเร่งคงตวั ในแนวราบกําหนดให้ปริมาณท่ีมีความเร็วเพม่ิ ขึน้ ค่า a เป็นบวก และถ้าความเร็ว ลด ลงค่า a เป็นลบ กรณีวตั ถุออกจากสภาพน่ิงค่า u = 0 กรณีวตั ถุเคลื่อนที่แลว้ หยุดค่า u = 0 กรณีวตั ถุเคล่ือนที่ดว้ ยความเร็วคงตวั ค่า a = 0

2.1 ตกเสรี การเคลื่อนที่ของส่ิงต่าง ๆ ที่พบเห็นในชีวติ ประจาํ วนั ส่วนใหญ่ถา้ พิจารณาโดยหลกั การทางฟิ สิกส์จะพบวา่ เป็นการเคล่ือนที่แบบมีความเร่ง ซ่ึงมีท้งั ความเร่งคงตวั และความเร่งทเ่ี ปล่ียนแปลง ในการศึกษาเบ้ืองตน้ จะศึกษาเฉพาะการเคล่ือนที่แนวตรงดว้ ยความเร่งคงตวั จากการศึกษา การตกแบบเสรี (Free fall) ซงึ่เป็นการเคล่ือนท่ขี องวตั ถทุ ่ปี ลอ่ ยให้ตกภายใต้แรงดงึ ดดู ของโลกเพียงอย่างเดียว ( ไม่คิดแรงต้านหรือแรงเสยี ดทานของอากาศ) ความเร่งในการเคลื่อนท่ีของวตั ถุที่ตกอย่างอิสระหรือตกแบบเสรีน้ี คือ ความเร่งเนื่องจากแรงดึงดูดของโลก (Acceleration due to gravity) ใช้ g เป็นสญั ลกั ษณ์ ซงึ่ มีคา่ ประมาณ 9.80665 m/s^2 ซงึ่ เป็นค่าทีห่ าได้จากคา่ เฉล่ียทกุ จุดของโลก เพอ่ื ความสะดวกมกั จะใช้คา่ g = 9.8 m/s^2 หรืออาจใช้ 10 m/s^2 การเคล่ือนท่ีในแนวดิ่งภายใตแ้ รงดึงดูดของโลก หรือการตกอิสระ น้ี จะไม่คิดแรงตา้ นทานของอากาศวิธีการคาํ นวณน้นั คิดเช่นเดียวกบั การเคลื่อนท่ีในแนวราบดว้ ยความเร่งคงท่ี แต่ใชส้ ญั ลกั ษณ์เป็น g แทน a โดยมีสมการท่เี กี่ยวข้องดงั นี ้โดยมีหลกั การพิจารณาเคร่ืองหมายดงั น้ี1. ถ้าวตั ถเุ คลื่อนทีล่ ง ค่า g เป็นบวก2. ถ้าวตั ถุเคลื่อนท่ขี ึน้ ค่า g เป็นลบ3. ถ้าวตั ถุตกโดยอสิ ระ ค่า u = 04. วตั ถุเคลือ่ นที่ขนึ ้ ไปได้สงู สดุ คา่ v = 05. เวลาที่ใช้ในการเคลือ่ นทขี่ ึน้ ทงั ้ หมดกบั เวลาที่ใช้ในการเคลือ่ นท่ีลงทงั ้ หมดเท่ากนั6. ความเร็วขณะทเ่ี คลือ่ นทีข่ นึ ้ และลงถ้าผา่ นจุดเดียวกนั จะมีความเร็วเทา่ กนั