
|
การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงของวัตถุ เป็นการเคลื่อนที่ในหนึ่งมิติ คือ การเคลื่อนที่ที่ไม่เปลี่ยนทิศทาง เช่น การเคลื่อนที่ของลูกมะพร้าวเมื่อตกจากต้นสู่พื้นดิน การเคลื่อนที่ของรถยนต์บนถนนตรง การเคลื่อนที่ของนักกีฬาว่ายน้ำในลู่ของสระ เป็นต้น ปริมาตรต่างๆที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ในแนวตรงมีความเกี่ยวข้องกันอย่างไร เมื่ออ่านค่าจากเข็มชี้อัตราเร็วของรถที่กำลังเคลื่อนที่ในภาพ ขณะนี้รถเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็ว 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมงหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ไปทางทิศใต้ หากความเร็วของรถเปลี่ยนแปลง กล่าวได้ว่ารถเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง (acceleration) การเข้าใจปริมาณต่างๆที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ จะทำให้มีความปลอดภัยมากขึ้นในการขับขี่ยวดยานพาหนะ และนำไปใช้ประโยชน์ด้านต่างๆ ได้ การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง การเคลื่อนที่ในแนวตรงด้วยความเร่งคงที่ มีสูตรดังนี้ s = vt
โจทย์การเคลื่อนที่แนวตรง 1. ยิ่งปืนด้วยความเร็วต้น 40 m/s ถ้ากระสุนที่ถูกยิงทะลุไม้ที่หนา 50 mm เมื่อกระสุนทะลุไม้แล้วมีความเร็วลดลงเหลือ 20 m/s ถ้าเรายิงปืนอีกครั้งจะทะลุไม้ได้ทั้งหมดจริงๆ กี่แผ่น วิธีทำ จากโจทย์ช่วงแรก เราทราบค่า u = 40 m/s จากโจทย์ช่วงที่สองเราทราบค่า u = 40 m/s, v = 0 m/s
2. ชายคนหนึ่งวิ่งจากจุดเริ่มต้นไปถึงตู้ไปรษณีย์ A แล้วย้อนกลับไปหยุดที่ใต้ต้นไม้ B กินเวลาทั้งสิ้น 10 วินาทีพอดี จงคำนวณความเร็วและอัตราเร็วเฉลี่ยของชายคนนั้น
วิธีทำ การที่ชายคนนั้นวิ่งจากจุดเริ่มต้นไป A แล้วย้อนกลับไปหยุดที่จุดใต้ต้นไม้ B จะได้การกระจัดทั้งสิ้นเท่ากับ s โดยที่ s = -20 m ตามนิยามของความเร็วเฉลี่ยจะได้ความเร็วเฉลี่ย
เป็นเครื่องหมายลบของความเร็วเฉลี่ยที่ได้ในสมการ(2) หมายถึง ชายคนนั้นกำลังวิ่งไปทางซ้ายของจุดเริ่มต้น นั่นคือ ความเร็วเฉลี่ยของชายคนนั้นเท่ากับ –2 เมตร/วินาที โดยที่ d = 40+40 +20 =100 m ตามนิยามของอัตราเร็วเฉลี่ยจะได้อัตราเร็วเฉลี่ย เป็น
นั่นคือ อัตราเร็วเฉลี่ยของชายคนนั้นเท่ากับ 10 เมตร/วินาที
|