การเคลื่อนที่แนวเส้นตรง

การเคลอื นทแี นวเส้นตรง ชนั มัธยมศึกษาปที 4 ครูพัชราภรณ์ คงวารี - ครูการต์ นู -



การเคลอื นทแี นวเส้นตรง คือ การเคลอื นทขี องวตั ถตุ ามแนวเส้นตรง โดยไมอ่ อกจากแนวเส้นตรงของ การเคลอื นที หรอื เรยี กวา่ การเคลอื นทแี บบ 1 มติ ิ ของวตั ถุ

การเคลอื นทแี นวเส้นตรง การเคลอื นทแี นวตรง มี 2 กรณี คือ การเคลอื นทแี นวราบ และการเคลอื นทแี นวดงิ เชน่ การเคลอื นทขี องรถยนตบ์ นถนนตรง การเคลอื นทขี องผลแอปเปลทรี ว่ งลงส่พู ืน

ระยะทาง (Distance) คือ เส้นทาง หรอื ความยาวตามเส้น ทางการเคลอื นที จากตําแหน่ งเรมิ ตน้ ถงึ ตําแหน่ งสดุ ทา้ ย มสี ัญลกั ษณ์ \" S \" เปนปรมิ าณสเกลาร์ มหี น่ วยเปนเมตร (m)

การกระจดั (Displacement) คือ ความยาวเส้นตรงทเี ชอื มโยง ระหวา่ งจดุ เรมิ ตน้ และจดุ สดุ ทา้ ยของ การเคลอื นที มสี ัญลกั ษณ์ \" S \" เปนปรมิ าณเวกเตอร์ มหี น่ วยเปนเมตร (m)

ข้อควรจาํ ระยะทาง ขนึ อยกู่ บั เส้นทางการเคลอื นที การกระจดั ไมข่ นึ อยกู่ บั เส้นทางการเคลอื นที แตข่ นึ อยกู่ บั ตําแหน่ งเรมิ ตน้ และตําแหน่ งสดุ ทา้ ย

อตั ราเรว็ มสี ัญลกั ษณ์ \" v \" เปนปรมิ าณสเกลาร์ (Speed) มหี น่ วยเปนเมตร/วนิ าที (m/s) คือ ระยะทางทวี ตั ถเุ คลอื นทไี ดใ้ นหนึ งหน่ วยเวลา v = s แบง่ พิจารณาได้ 3 แบบ คือ t 1. อตั ราเรว็ เฉลยี ( vav ) 2. อตั ราเรว็ ขณะใดขณะหนึ ง ( vt ) 3.อตั ราเรว็ คงที ( v )

อตั ราเรว็ เฉลยี ( vav ) คือ การกระจดั ของวตั ถทุ เี ปลยี นไปในเวลาหนึ งหน่ วย (ในชว่ งเวลาหนึ งที กําลงั พิจารณา) vav = s t

อตั ราเรว็ ขณะใดขณะหนึง ( vt ) คือ ระยะทางทวี ตั ถเุ คลอื นทไี ดใ้ นหนึ งหน่ วยเวลา เมอื ชว่ งเวลาทเี คลอื นทนี ้ อยมากๆ vt = s t

อตั ราเรว็ คงที (v) คือ การบอกให้ทราบวา่ วตั ถมุ กี ารเคลอื นทอี ยา่ ง สมาเสมอ ไมว่ า่ จะพิจารณาในชว่ งเวลาใดๆ v= s t

ความเรว็ มสี ัญลกั ษณ์ \" v \" เปนปรมิ าณเวกเตอร์ (Velocity) มหี น่ วยเปนเมตร/วนิ าที คือ อตั ราการเปลยี นแปลงการกระจดั หรอื (m/s) การกระจดั ทเี ปลยี นแปลงไปในหนึ งหน่ วยเวลา แบง่ พิจารณาได้ 3 แบบ คือ 1. ความเรว็ เฉลยี ( vav ) 2. ความเรว็ ขณะใดขณะหนึ ง ( vt ) 3. ความเรว็ เรว็ คงที ( v )

ความเรว็ เฉลยี (v ) av คือ การกระจดั ของวตั ถทุ เี ปลยี นไปในเวลาหนึ งหน่ วย (ในชว่ งเวลาหนึ ง ทกี ําลงั พิจารณา) vav = s t

ความเรว็ ขณะใดขณะหนึง (v ) t คือ การกระจดั ทวี ตั ถเุ คลอื นทไี ดใ้ นหนึ งหน่ วยเวลา เมอื ชว่ งเวลาทเี คลอื นที น้ อยมากๆ vt = s t

ความเรว็ คงที (v) คือ การบอกให้ทราบวา่ วตั ถมุ กี ารเคลอื นทอี ยา่ งสมาเสมอในแนวเส้นตรง ไมว่ า่ จะพิจารณาในชว่ งเวลาใดๆ v = s t

ข้อควรจาํ ในกรณีทวี ตั ถเุ คลอื นทเี ปน \"เส้นตรง\" พบวา่ การกระจดั มคี ่าเทา่ กบั ระยะทาง ดงั นั น ขนาดของ \"ความเรว็ เฉลยี \" จะเทา่ กบั \"อตั ราเฉลยี \"

ความเรง่ (Acceleration) คือ ความเรว็ ทเี ปลยี นไปในในหนึ งหน่ วยเวลา หรอื การ เคลอื นทซี งึ ขนาดและทศิ ทางของความเรว็ มกี ารเปลยี นแปลง แบง่ พิจารณาได้ 3 แบบ คือ มสี ัญลกั ษณ์ \" a \" 1. ความเรง่ เฉลยี ( aav ) เปนปรมิ าณเวกเตอร์ 2. ความเรง่ ขณะใดขณะหนึ ง ( at ) 3.ความเรง่ คงที ( a ) 2 มหี น่ วยเปนเมตร/วนิ าที (m/s2)

ความเรง่ เฉลยี (a ) av คือ ความเรว็ ทเี ปลยี นไปในชว่ งเวลาเวลา ทพี ิจารณาเทา่ นั น aav = v t

ความเรง่ ขณะใดขณะหนึง ( at ) คือ ความเรง่ ณ จดุ ใดจดุ หนึ ง พิจารณาในชว่ งเวลาทสี ันๆ at = v t

ความเรง่ คงที (a) คือ ความเรง่ ทมี กี ารเปลยี นแปลงความเรว็ อยา่ งสมาเสมอ a= v t

ข้อควรจาํ 1. ทศิ ทางของความเรง่ จะอยใู่ นทศิ ทางเดยี วกนั กบั ความเรว็ ทเี ปลยี นไป 2. เมอื วตั ถเุ คลอื นทดี ว้ ยความเรง่ คงที ค่าความเรง่ เฉลยี และค่าความเรง่ ขณะ ใดขณะหนึ ง จะมคี ่าเทา่ กบั \"ความเรง่ คงท\"ี 3. เมอื วตั ถมุ คี วามเรว็ เพิมขนึ เราจะไดค้ วามเรง่ มคี ่าเปนบวก (+) หรอื ความเรง่ มที ศิ เดยี วกบั การเคลอื นที เรยี กวา่ \"ความเรง่ \" 4. เมอื วตั ถมุ คี วามเรว็ ลดลง เราจะไดค้ วามเรง่ มคี ่าเปนลบ (-) หรอื ความเรง่ มี ทศิ ทางตรงขา้ มการเคลอื นที เรยี กวา่ \"ความหน่วง\"

สมการการเคลอื นแนวเส้นตรง ดว้ ยความเรว็ คงที วตั ถเุ คลอื นทดี ว้ ยความเรว็ คงที อตั ราเรว็ หรอื ขนาดความเรว็ ของวตั ถทุ ตี ําแหน่ ง ตา่ งๆ จะเทา่ กนั หมดและทศิ ทางเหมอื นเดมิ เสมอ เส้นทางการเคลอื นทจี ะเปนเส้นตรง สมการการเคลอื นทเี ปนไปตามสมการ s = vt

สมการการเคลอื นแนวเส้นตรง ดว้ ยความเรว็ ไมค่ งที 1. v = u + at ในการแทนค่าตอ้ ง ระมดั ระวงั วา่ v , u , a , S ( )2. s = v + u t เปนเวกเตอรซ์ งึ มที งั ขนาด 2 และทศิ ทาง แตเ่ มอื ใชก้ บั การ เคลอื นทใี นแนวตรง จงึ ใช้ 3. s = ut + 1 at2 เครอื งหมาย (+) และ (-) แทน ทศิ ทางได้ 2 4. v2= u2+ 2a*s

เงอื นไขการกาํ หนดทศิ ทาง จดุ อา้ งองิ -s +s -v +v -u +u -a +a

Example รถยนตค์ นั หนึงเคลอื นทไี ปดว้ ยความเรว็ 10 เมตรตอ่ วนิ าที แลว้ เรง่ เครอื งดว้ ย ความเรง่ 5 เมตรตอ่ วนิ าที 2ภายในเวลา 20 วนิ าที จะมคี วามเรว็ สดุ ทา้ ยเปนกเี มตรตอ่ วนิ าที

Example ถา้ เครอื งบนิ ตอ้ งใชเ้ วลาในการเรง่ เครอื ง 20 วนิ าที จากหยดุ นิง และใชร้ ะยะทาง 400 เมตร กอ่ นทจี ะขนึ จากทางวงิ ได้ จงหาอตั ราเรว็ ของเครอื งบนิ ขณะทจี ะขนึ จากทางวงิ เทา่ กบั กเี มตรตอ่ วนิ าที

การเคลอื นทขี องวตั ถภุ ายใตแ้ รงดงึ ดดู ของโลก คือ การเคลอื นทอี ยา่ งอสิ ระของวตั ถุ โดยมคี วามเรง่ คงทเี ทา่ กบั ความเรง่ เนื องจาก แรงดงึ ดดู ของโลก (g) มที ศิ พ่งุ ลงส่จู ดุ ศนู ยก์ ลางของโลก มคี ่ามาตรฐานเทา่ กบั 9.8065 m/s

ลกั ษณะการเคลอื นที มี 3 ลกั ษณะ 1.ปลอ่ ยลงในแนวดงิ ดว้ ยความเรว็ ตน้ u=0 เทา่ กบั ศนู ย์ ( u = 0 ) 2.ปาลงในแนวดงิ ดว้ ยความเรว็ ตน้ ( u < 0 ) u<0 u>0 3.ปาขนึ ในแนวดงิ ดว้ ยความเรว็ ตน้ ( u > 0 )

สมการการเคลอื นทขี องวตั ถภุ ายใต้ แรงดงึ ดดู ของโลก 1. v = u + gt เมอื a = g และทกุ ปรมิ าณเปนบวกหมด เพราะมที ศิ ทางเดยี วกนั ( )2. s = v + u t 2 3. s = ut + 1 gt2 2 4. v2= u2 + 2g*s

เงอื นไขการกาํ หนดทศิ ทาง +s +v +u +g จดุ อา้ งองิ -s -v -u -g

Example ปลอ่ ยลกู บอลจากดาดฟาตกึ สงู 30 เมตร ชว่ งเวลาตงั แตป่ ลอ่ ยจนตกกระทบ พนื ทคี า่ เทา่ ใด 30 m

อา้ งองิ อนันตสิน เตชะกําพชุ , พศิ ิษฐ์ รตั นวรารกั ษ์, และพรชยั พชั รนิ ทรต์ นะกลุ . (2541). ฟสิกส์ 1 (พมิ พค์ รงั ที 10). กรุงเทพฯ : จฬุ าลงกรณ์มหาวทิ ยาลยั สมพงษ์ ใจด.ี (2540). ฟสิกส์ มหาวทิ ยาลยั 1 (พมิ พค์ รงั ที 2). กรุงเทพฯ : จฬุ าลงกรณ์ มหาวทิ ยาลยั . ณภทั รษกร สารพฒั น์. สาขาฟสิกส์ คณะวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี : มหาวทิ ยาลยั ราชภฎั เทพสตรี ลพบรุ .ี



เสนอ อาจารยส์ จุ ติ ตรา จนั ทรล์ อย รายวชิ า PC62506 นวตั กรรมและเทคโนโลยสี ารสนเทศ เพือการสือสารการศึ กษาและการเรยี นรู้