การเคลื่อนที่แนวเส้นตรง
ทีมงานทรูปลูกปัญญา
|
06 ส.ค. 64
 | 45.5K views



การเคลื่อนที่แนวเส้นตรง เป็นการเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุในแนวตรง เช่น รถยนต์เคลื่อนที่บนถนนบางช่วง หรือรถไฟเคลื่อนที่ตามรางรถไฟบางตอนที่เป็นแนวตรง ผลไม้ตกจากต้นลงสู่พื้นในแนวตรง กีฬาประเภทลู่ เช่น การแข่งขันวิ่ง 100 เมตร ก็เป็นการเคลื่อนที่แนวตรง ปริมาณที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แนวเส้นตรง ได้แก่ อัตราเร็ว อัตราเร็วขณะหนึ่ง อัตราเร็วเฉลี่ย ความเร็ว ความเร็วเฉลี่ย ความเร่ง เป็นต้น

 

เมื่อวัตถุมีการเคลื่อนที่ ปริมาณที่จะบอกได้ว่าวัตถุนั้นเคลื่อนที่เร็วมากหรือน้อย คือ อัตราเร็ว 

ภาพ : shutterstock.com

 

อัตราเร็ว หมายถึง ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณสเกลาร์ (Scalar Quantity) มีหน่วยเป็นเมตร/วินาที สัญลักษณ์ คือ v แบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่

1. อัตราเร็วเฉลี่ย หมายถึง ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา

2. อัตราเร็วขณะใดขณะหนึ่ง คือ อัตราเร็ว ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง หรืออัตราเร็วที่จุดใดจุดหนึ่ง ซึ่งการหาอัตราเร็วขณะใดขณะหนึ่ง สามารถหาได้จากกราฟของ S กับ t หรือจากเครื่องเคาะสัญญาณเวลา

3. อัตราเร็วคงที่ เป็นการบอกให้ทราบว่าวัตถุมีการเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอ ไม่ว่าจะพิจารณาในช่วงเวลาใดๆ หาได้จากระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในเวลาหนึ่งหน่วย

เมื่อวัตถุมีการเคลื่อนที่ ตำแหน่งของวัตถุจะเปลี่ยนแปลง การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของวัตถุอาจบอกให้ทราบว่า วัตถุเคลื่อนที่อย่างไร เร็วหรือช้า โดยกำหนดว่า อัตราการเปลี่ยนแปลงการกระจัด หรือ การกระจัดที่เปลี่ยนไปในหนึ่งหน่วยเวลา คือ ความเร็ว

ภาพ : shutterstock.com

 

 

การกระจัดเป็นปริมาณเวกเตอร์ (Vector Quantity) ความเร็วจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์ด้วย หน่วยของความเร็วเป็น เมตร/วินาที (m/s) ความเร็วแบ่งออกได้ 3 ประเภท ได้แก่

1. ความเร็วเฉลี่ย หมายถึง การกระจัดของวัตถุที่เปลี่ยนไปในเวลาหนึ่งหน่วย

2. ความเร็วขณะใดขณะหนึ่ง คือ ความเร็ว ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง หรือความเร็วที่จุดใดจุดหนึ่ง หมายถึง การกระจัดที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา เมื่อช่วงเวลาที่เคลื่อนที่น้อยมากๆ

3. ความเร็วคงที่ เป็นการบอกให้ทราบว่า วัตถุมีการเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอในแนวเส้นตรง ไม่ว่าจะพิจารณาในช่วงเวลาใดๆ หาได้จากการกระจัดที่เปลี่ยนไปในเวลาหนึ่งหน่วย

ความเร่ง คือ ความเร็วที่เปลี่ยนแปลงในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณเวกเตอร์ เป็นปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทาง มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที2 หรือ m/s2 ในการเคลื่อนที่ของวัตถุบางช่วงเวลา วัตถุมีความเร็วคงตัว หมายถึง ขนาดและทิศทางของความเร็วของวัตถุไม่เปลี่ยนแปลง แสดงว่าวัตถุไม่มีความเร่ง

ตัวอย่างการนำเรื่องการเคลื่อนที่แนวตรงไปใช้ประโยชน์ เช่น ในขณะที่รถกำลังแล่นบนถนน ถ้ามีเหตุที่คนขับต้องหยุดรถกะทันหัน เช่น มีสิ่งกีดขวาง ทันทีที่คนขับเห็นสิ่งกีดขวาง เท้าเหยียบเบรกจนรถหยุดนิ่ง เรียกระยะทางที่รถเคลื่อนที่ได้ในช่วงเวลาดังกล่าวว่า ระยะหยุด

คนขับรถต้องมีปฏิกิริยาตอบสนองที่รวดเร็ว ตั้งแต่เห็นสิ่งกีดขวาง และเหยียบเบรกจนรถหยุด เพื่อป้องกันอุบัติเหตุ จึงควรขับรถโดยเน้นระยะห่างจากรถคันหน้า หรือสิ่งกีดขวางให้มากกว่าระยะหยุดพอสมควร ระยะหยุดจึงประกอบด้วย 2 ส่วนคือ

1. ระยะคิด คือ ระยะทางที่รถเคลื่อนที่ในช่วงที่คนขับเห็นสิ่งกีดขวาง และเริ่มจะเหยียบเบรก

2. ระยะเบรก คือ ระยะทางที่รถเคลื่อนที่ได้ตั้งแต่เริ่มเบรก จนรถหยุด 

ดังนั้น ในขณะขับรถ ผู้ขับต้องไม่อยู่ในสภาพมึนเมา ง่วงนอน ไม่ควรทำกิจกรรมอื่นๆ เช่น การใช้โทรศัพท์ เพราะทำให้ความสามารถในการแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าลดลง ซึ่งอาจทำให้เกิดอุบัติเหตุได้

 

เรียบเรียงโดย : ปิตุพร พิมพาเพชร