สรุป “การเคลื่อนที่ในแนวตรง”

     “การเคลื่อนที่ในแนวตรง”  คือ บทเรียนสำคัญในวิชาฟิสิกส์ และมักเป็นบทที่ออกสอบเป็นประจำ  บทความนี้พี่ TUTOR VIP จึงได้รวบรวมประเด็นสำคัญเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ในแนวตรงเอาไว้ เพื่อให้น้อง ๆ เข้าใจง่ายขึ้น  มาทำความเข้าใจไปพร้อม ๆ กันเลย

การเคลื่อนที่แนวตรง คืออะไร?

     “การเคลื่อนที่ในแนวตรง” (Rectilinear Motion) คือ การเคลื่อนที่ของวัตถุตามแนวเส้นตรงอย่างคงที่โดยไม่มีการเปลี่ยนทิศทาง เช่น ผลแอปเปิ้ลที่ร่วงลงสู่พื้นดิน, รถไฟที่วิ่งไปตามราง เป็นต้น 

    การเคลื่อนที่ในแนวตรง แบ่งเป็น 2 ประเภท ได้แก่   

1. การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในแนวราบ
2. การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งภายใต้ความเร่งโน้มถ่วง

    โดยมีปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ในแนวตรง ได้แก่

1. ระยะทาง (Distance)
2. การกระจัด (Displacement)
3. อัตราเร็ว (Speed)
4. ความเร็ว (Velocity)
5. ความเร่ง (Acceleration)

การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในแนวราบ คืออะไร?

การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในแนวราบ

    การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในแนวราบ มี 2 แบบ คือ

1. การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในแนวราบด้วยความเร็วคงตัว

ถ้าวัตถุเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในแนวราบด้วยความเร็วคงตัว v โดยเคลื่อนที่ไปเป็นระยะกระจัด s เป็นความเร็วปลาย v ในช่วงเวลา t  

จะได้สมการ     s = vt

2. การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในแนวราบด้วยความเร่งคงตัว

ถ้าวัตถุที่เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในแนวราบด้วยความเร่งคงตัว a ความเร็วของวัตถุเปลี่ยนจากความเร็วต้น  u ในช่วงเวลา t และเคลื่อนที่ไปได้ระยะทาง s

จะได้สมการ 4 รูปแบบ คือ   

    โดยแต่ละสมการจะเป็นความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ 4 ปริมาณ  หากรู้ค่า 3 ปริมาณ จากทั้งหมด 4 ปริมาณ ในแต่ละสมการ ใช้เพียงสมการเดียวก็จะสามารถหาคำตอบได้ทันที   แต่หากรู้ค่าเพียง 2 ปริมาณ จากทั้งหมด 4 ปริมาณ ในแต่ละสมการ จะต้องใช้อย่างน้อย 2 สมการ จึงจะสามารถหาคำตอบได้

การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งภายใต้ความเร่งโน้มถ่วง คืออะไร?

    การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งภายใต้ความเร่งโน้มถ่วง คือ การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง ด้วยความเร่งคงตัว หากไม่คิดแรงต้านอากาศ สมการที่ใช้จึงเหมือนกับการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในแนวราบด้วยความเร่งคงตัว แต่จะมีการเปลี่ยนสัญลักษณ์บางตัวเพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้น คือ

• แทน a ความเร่งโน้มถ่วง ด้วย g และ แทน s ระยะกระจัดแนวดิ่ง ด้วย h

จะได้เป็นสมการ 4 รูปแบบ ดังนี้   

ขอขอบคุณโจทย์ตัวอย่างจาก คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏสวนสุนันทา

ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ในแนวตรง

     ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ในแนวตรง มี 5 ปริมาณ ดังนี้

1. ระยะทาง (Distance)

คือ ระยะที่วัดจากจุดเริ่มต้นไปจนถึงจุดสิ้นสุด โดยวัดตามเส้นทางที่วัตถุเคลื่อนที่จริง

ระยะทาง เป็นปริมาณสเกลาร์มีหน่วยเป็น เมตร (m)

2. การกระจัด (Displacement)

คือ เวกเตอร์ที่บอกตำแหน่งใหม่ของวัตถุ โดยมีทิศชี้จากตำแหน่งเดิมหรือจุดเริ่มต้น ไปยังตำแหน่งใหม่ของการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้น ๆ

การกระจัด เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็น เมตร (m)

3. อัตราเร็ว (Speed)

คือ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปในหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที (m/s)

4. ความเร็ว (Velocity)

คือ การกระจัดที่วัตถุเคลื่อนที่ไปในหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที (m/s)

5. ความเร่ง (Acceleration)

คือ ความเร็วที่เปลี่ยนไปในหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที² (m/s²)

     เป็นอย่างไรกันบ้าง หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ และช่วยให้น้อง ๆ เข้าใจเรื่อง “การเคลื่อนที่ในแนวตรง” กันมากขึ้นนะ

    ส่วนใครที่กำลังมองหาที่ติวฟิสิกส์ หรือมีข้อสงสัยเพิ่มเติมก็มาปรึกษาพี่ TUTOR VIP ได้นะ พี่ ๆ ยินดีให้คำปรึกษาเสมอ

   บทความต่อไป TUTOR VIP จะมาแนะนำอะไรอีกนั้น ฝากติดตามกันด้วยนะ

ด้วยความร่วมมือของ TUTOR-VIP X Clearnote Thailand