ความเร็วและความเร่ง
ทีมงานทรูปลูกปัญญา
|
06 ส.ค. 64
 | 28.4K views



ความเร็ว คือ อัตราส่วนระหว่างการกระจัดกับเวลา ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ คือ มีทั้งขนาดและทิศทาง ในขณะที่ความเร่ง คือ ความเร็วที่เปลี่ยนไปในหนึ่งหน่วยเวลา ความเร่งเป็นปริมาณเวกเตอร์จึงมีทั้งขนาดและทิศทางเช่นเดียวกับความเร็ว

ภาพ : shutterstock.com

ความเร็ว (velocity) คือ อัตราส่วนระหว่างการกระจัดกับเวลา (ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ คือ มีทั้งขนาดและทิศทาง)

v=st

v  คือ ความเร็ว มีหน่วย เมตรต่อวินาที (m/s)
s  คือ การกระจัด มีหน่วย เมตร (m)
t  คือ เวลา มีหน่วย วินาที (s)

ตัวอย่าง

มาริโอ้วิ่งจาก A ไป B ได้ระยะทาง 120 m แล้ววิ่งจาก B ไป C ได้ระยะทาง 90 m ใช้เวลา 15 วินาที ดังรูป มาริโอ้วิ่งจาก A ไปถึง C ด้วยความเร็วเท่าไร

วิธีทำ

จากรูป ระยะทางจาก A ไป C คือ 90+120=210 เมตร แต่การกระจัดจาก A ไป C คือ 150 เมตร

จากโจทย์  s=  150 m, t=  15 s   แทนค่าตัวแปรในสูตร

ตอบ   v= 10 m/s  (ทิศทางจาก A ไป C)

 

ความเร่ง (acceleration) คือ ความเร็วที่เปลี่ยนไปในหนึ่งหน่วยเวลา หรืออัตราการเปลี่ยนแปลงความเร็วต่อหนึ่งหน่วยเวลา แทนด้วย  a  มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาทีกำลังสอง 

ความเร่งเป็นปริมาณเวกเตอร์ จึงมีทั้งขนาดและทิศทาง กรณีที่การเคลื่อนที่มีความเร็วคงที่ จะไม่มีความเร่ง หรือมีความเร่ง = 0

ตัวอย่างการเคลื่อนที่ที่มีความเร่ง เช่น รถไฟกำลังเคลื่อนที่ออกจากสถานี จะเริ่มเคลื่อนที่จากการอยู่นิ่ง แล้วความเร็วค่อยๆ เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ วัตถุที่ตกจากที่สูงลงสู่พื้นโลกจะมีความเร็วเพิ่มขึ้น

เมื่อโยนลูกบอลขึ้นไปในอากาศในแนวดิ่ง ลูกบอลจะมีความเร็วลดลงอย่างสม่ำเสมอ เพราะลูกบอลเคลื่อนที่ขึ้นด้วยความเร็วคงตัว แต่ความเร่งมีทิศทางตรงกันข้ามกับความเร็ว

การตกสู่พื้นโลกอย่างอิสระ คือ การปล่อยให้วัตถุตกลงสู่พื้นโลกในแนวดิ่ง โดยที่เมื่อวัตถุเริ่มเคลื่อนที่แล้ว ไม่มีแรงอื่นใดมากระทำต่อวัตถุอีกเลย นอกจากแรงดึงดูดของโลกเท่านั้น (ปราศจากแรงต้านทานของอากาศ) วัตถุจะมีความเร่งคงที่คือ 9.8 เมตรตอวินาทีกำลังสอง  ความเร่งนี้เรียกว่า ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก ซึ่งจะมีทิศดิ่งลงสู่พื้นเสมอ