Make your own free website on Tripod.com

โครงการไอทีเพื่อน้อง

โรงเรียนสตรีภูเก็ต

ต้องการศึกษาวิชาอะไร?

วิทยาศาสตร

สังคมศึกษา

ภาษาไทย

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

การเคลื่อนที่แนวตรง

1.1 ลักษณะการเคลื่อนที่ เราอาจจำแนกลักษณะการเคลื่อนที่ของวัตถุได้ดังนี้

1. ถ้าพิจารณาแนวทางการเคลื่อนที่จะจำแนกได้เป็น

  • การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง
  • การเคลื่อนที่ในแนวเส้นโค้ง

2. ถ้าพิจารณาจากการวางตัวของวัตถุ จะจำแนกได้เป็น

2.1 การเคลื่อนที่แบบเลื่อนตำแหน่ง เป็นการเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางใดๆโดยวัตถุจะขยับเลื่อนจากตำแหน่งเดิมไปเรื่อยๆในแนวเส้นตรงหรือในแนวเส้นโค้งก็ได้ เช่น รถยนต์กำลังวิ่งไปตามถนนตรงหรือรถไฟกำลังแล่นอ้อมทางโค้งไปตามราง

2.2 การเคลื่อนที่แบบหมุน เป็นการเคลื่อนที่รอบแกนหมุน ซึ่งอาจเป็นแกนหมุนอยู่กับที่ เช่น การเคลื่อนที่ของเข็มนาฬิกาหรือแกนหมุนที่เลื่อนตำแหน่งไปด้วย เช่น การกลิ้งของลูกบอล การเคลื่อนที่ของล้อรถ

นอกจากนี้ยังมีการเคลื่อนที่อีกลักษณะหนึ่งเรียกว่าการเคลื่อนที่แบบสั่น ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่กลับไปกลับมาซ้ำแนวเดิม เช่นการสั่นของสปริงบอร์ด การแกว่งของชิงช้า เป็นต้น

การเคลื่อนที่คือการเปลี่ยนตำแหน่งในช่วงเวลาหนึ่ง เราจะทราบได้ว่าวัตถุมีการเคลื่อนที่หรือไม่ โดยสังเกตตำแหน่งของวัตถุที่เวลาต่างๆกัน ถ้ามีการเปลี่ยนตำแหน่งก็เรียกว่ามีการเคลื่อนที่ ถ้าไม่มีการเปลี่ยนตำแหน่งก็แสดงว่าวัตถุกำลังนิ่งอยู่กับที่

1.2  การบอกตำแหน่งของวัตถุ

การบอกตำแหน่งของสิ่งต่างๆให้ชัดเจนสามารถทำได้โดยการบอกตำแหน่งของวัตถุเทียบกับตำแหน่งหนึ่งที่เป็นจุดอ้างอิง หรือตำแหน่งอ้างอิง ปกติจุดอ้างอิงจะเป็นจุดที่อยู่นิ่ง

จุดอ้างอิง เป็นจุดที่อยู่บนเส้นทางการเคลื่อนที่ของวัตถุซึ่งกำหนดขึ้นเพื่อประโยชน์ในการบอกตำแหน่งของวัตถุว่าห่างจากจุดนั้นเท่าใด

1. การบอกตำแหน่งของวัตถุในแนวเส้นตรงต้องมีจุดอ้างอิง หรือตำแหน่งอ้างอิง เนื่องจากวัตถุอาจอยู่ด้านใดด้านหนึ่งของจุดอ้างอิง จึงมีการกำหนดระยะทางซึ่งห่างจากจุดอ้างอิงด้านหนึ่งเป็นบวก อีกด้านหนึ่งเป็นลบ

2. การบอกตำแหน่งของวัตถุในระนาบ

ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ไปบนระนาบ เช่น ระนาบของสนามหญ้า ระนาบของพื้นห้อง เราจะบอกเป็นระยะทางซึ่งห่างจากแกนอ้างอิงซึ่งตั้งฉากกัน ปกติเรียกว่า แกน X และแกน y การบอกตำแหน่งของวัตถุจะบอกเป็นคู่อันดับของพิกัด X และพิกัด y

1.3 การย้ายตำแหน่งหรือการกระจัด

เมื่อมีการเปลี่ยนตำแหน่ง ถ้าเราทราบตำแหน่งเดิมของวัตถุเราจะบอกตำแหน่งใหม่เทียบกับ

ตำแหน่งเดิมให้เป็นที่เข้าใจชัดเจนต้องระบุทั้งระยะทางและทิศทาง เราเรียกปริมาณที่บอกให้ทราบตำแหน่งนี้ว่า การกระจัด

การกระจัดไม่ใช่ระยะทาง เนื่องจากมีทั้งขนาดและทิศทาง ดังนั้นการกระจัดจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์

ปริมาณเวกเตอร์ หมายถึงปริมาณใดๆที่ต้องบอกทั้งขนาดและทิศทางจึงจะสมบูรณ์ เช่น การกระจัด ความเร็ว ความเร่ง แรง น้ำหนัก โมเมนตัม สนามไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก เป็นต้น การเขียนสัญลักษณ์แทนปริมาณเวกเตอร์ สามารถเขียนได้โดยใช้วิธีเขียนลูกศรเหนืออักษร

ปริมาณสเกลาร์ หมายถึง ปริมาณที่บอกแต่ขนาดเพียงอย่างเดียวไม่ต้องบอกทิศทางก็เป็นที่เข้าใจตรงกัน เช่น ความยาว มวล เวลา ปริมาตร งาน พลังงาน เป็นต้น

ปริมาณเวกเตอร์ อาจเขียนรูปแทนได้โดยใช้เส้นตรงและเขียนหัวลูกศรกำกับความยาวของเส้นตรงแทนขนาดของเวกเตอร์ และทิศที่ลูกศรชี้คือทิศของเวกเตอร์

1.4 การหาการกระจัดลัพธ์

การกระจัดลัพธ์เป็นเวกเตอร์ที่บอกตำแหน่งสุดท้ายเทียบกับตำแหน่งเริ่มต้น การกระจัดลัพธ์มีขนาดเท่ากับความยาวของเส้นตรงที่ลากเชื่อมต่อหางเวกเตอร์แรกกับหัวลูกศรของเวกเตอร์สุดท้ายและมีทิศขนานกับเส้นตรงเส้นนี้ในแนวทางจากจุดเริ่มต้นสู่จุดสุดท้าย

ผลบวกของการกระจัดย่อยไม่เหมือนกับผลบวกทางพีชคณิต หรือผลบวกทางคณิตศาสตร์ เพราะขนาดของการกระจัดย่อยทั้งหมดรวมกันแล้วไม่เท่ากับขนาดของการกระจัดลัพธ์ การรวมการกระจัดต้องใช้วิธีการเฉพาะ ซึ่งเรียกว่าการบวกเวกเตอร์ ซึ่งนอกจากจะใช้ได้กับการรวมการกระจัดแล้วยังใช้ได้กับปริมาณเวกเตอร์ทุกปริมาณอีกด้วย

ถ้ามีการกระจัดย่อยต่อเนื่องกัน และหัวลูกศรของเวกเตอร์การกระจัดย่อยปริมาณสุดท้ายอยู่ที่ตำแหน่งเดียวกันกับหางของการกระจัดย่อย ปริมาณแรก การกระจัดจะมีค่าเป็น 0

1.5 การบวกและลบเวกเตอร์

การบวกและลบเวกเตอร์มีความแตกต่างจากการบวกและลบสเกลาร์

1.5.1 การบวกเวกเตอร์ เราสามารถหาเวกเตอร์ลัพธ์ซึ่งเป็นผลรวมของเวกเตอร์ย่อยโดยการเขียนรูปแบบหางต่อหัว เส้นตรงที่ลากจากหางเวกเตอร์แรกไปยังหัวเวกเตอร์อันสุดท้ายจะแทนขนาดและชี้ทิศเวกเตอร์ลัพธ์

1.6 อัตราเร็วและความเร็ว

อัตราเร็ว หมายถึงอัตราการเปลี่ยนแปลงระยะทาง การบอกอัตราเร็วไม่ต้องบอกทิศทางการเคลื่อนที่ ดังนั้นอัตราเร็วจึงเป็นปริมาณสเกลาร์ พิจารณาได้ 2 กรณีคือ

อัตราเร็วเฉลี่ย ( Average Speed ) คือ อัตราส่วนระหว่างระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปได้กับช่วงเวลาที่ใช้ในการเดินทาง

อัตราเร็วเฉลี่ย ( V av ) = ระยะทางที่เคลื่อนที่ได้ / ช่วงเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่= S / t

อัตราเร็วขณะใดขณะหนึ่ง ( Instantaneous speed ) คือ อัตราเร็วเฉลี่ยในช่วงเวลาสั้นๆ

ขณะที่รถยนต์กำลังแล่นเราสามารถทราบค่า อัตราเร็วขณะใดขณะหนึ่ง หรืออัตราเร็วที่จุดใดจุดหนึ่งของรถยนต์ได้ จากหน้าปัดบอกอัตราเร็วของรถยนต์ที่ด้านหน้าคนขับ เช่น 30 กม./ชม. เป็นต้น

ในกรณีที่รถยนต์วิ่งด้วยอัตราเร็วคงที่ อัตราเร็วเฉลี่ยและอัตราเร็วขณะหนึ่งจะมีค่าเท่ากัน แต่ถ้ารถยนต์วิ่งด้วยอัตราเร็วไม่คงที่ อัตราเร็วเฉลี่ยมีค่าไม่เท่ากับอัตราเร็วขณะหนึ่ง

ความเร็วเฉลี่ยของวัตถุ คือ อัตราส่วนระหว่างการกระจัดกับเวลาเป็นปริมาณเวกเตอร์

ความเร็วเฉลี่ยของวัตถุ = การกระจัดของวัตถุ / เวลาที่เกิดการกระจัด= / t

ความเร็วขณะหนึ่ง หรือความเร็วที่จุดใดจุดหนึ่งคือ ความเร็วเฉลี่ยในช่วงเวลาสั้นๆเมื่อ t มีค่าเข้าใกล้ 0 ซึ่งขณะนั้นถือว่าขนาดและทิศทางของความเร็วยังไม่เปลี่ยนแปลง

ในกรณีที่วัตถุเคลื่อนที่ในแนวตรง ทิศของความเร็วขณะหนึ่งจะเป็นทิศเดียวกับทิศของความเร็วเฉลี่ย แต่ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ในแนวโค้งทิศของความเร็วขณะหนึ่งจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

1.7 ความเร่ง ( Acceleration )

การเคลื่อนที่ของวัตถุต่างๆที่เราพบเห็นในชีวิตประจำวันนั้นจะเห็นว่าบางขณะมีการเคลื่อนที่เร็วขึ้น หรือบางขณะมีการเคลื่อนที่ช้าลง หรือบางขณะมีการเปลี่ยนทิศการเคลื่อนที่ การที่วัตถุมีการเคลื่อนที่โดยมีขนาดหรือทิศทางของความเร็วเปลี่ยนแปลงเช่นนี้ เรียกว่า วัตถุมีการเคลื่อนที่แบบมีความเร่ง หรือกล่าวได้ว่า ความเร่งของวัตถุ คืออัตราการเปลี่ยนแปลงความเร็วของวัตถุหรือคือความเร็วที่เปลี่ยนไปใน 1 หน่วยเวลานั้นเอง

การเปลี่ยนแปลงความเร็วแต่ละช่วงเวลาอาจมีขนาดไม่คงที่บางครั้งมีความเร็วเพิ่มขึ้น บางครั้งมีความเร็วลดลง เราจึงหาความเร่งของวัตถุโดยวิธีเฉลี่ยความเร็ว ซึ่งเรียกว่า ความเร่งเฉลี่ย และเขียนสมการได้เป็น

ความเร่งเฉลี่ย = การเปลี่ยนแปลงความเร็ว / ช่วงเวลาที่เปลี่ยนความเร็ว

การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในแนวดิ่ง

การเคลื่อนที่ในแนวตรง ก็เป็นการเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงอันหนึ่งเช่นเดียวกัน วัตถุที่เคลื่อนที่ในแนวดิ่งจะพบว่าจะได้รับแรงดึงดูดของโลกมากระทำ ทำให้วัตถุทุกชนิดบนโลกตกลงมาด้วยความเร่งขนาดเดียวกันหมด เรียกว่า ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก ใช้สัญลักษณ์แทนด้วย g ทิศของ g มีทิศลงสู่ศูนย์กลางของโลกมีค่าประมาณ 9.8 m/s เราเรียกวัตถุที่ขึ้นลงในแนวดิ่งภายใต้อิทธิพลของแรงดึงดูดของโลกเพียงอย่างเดียวนี้ว่า การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งอย่างเสรี