การเคลื่อนที่แนวตรง

การเคลื่อนที่แนวตรง
ระยะทาง คือ ระยะทางจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งระยะกระจัด(S) คือ ระยะห่างจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง
เช่น

ระยะทางจากจุดAไปจุดCเป็นได้ทั้ง AB+BC และ ACระยะกระจัดจากจุดAไปจุดCเป็นได้แค่ AC เท่านั้น การหาระยะกระจัด เราใช้เพียงจุด 2 จุดเท่านั้นคือ จุดเริ่มต้น กับจุดปลายแล้วเราก็ลากเส้นเชื่อมจุดไปเลยเส้นที่ได้นั้นคือระยะกระจัดนั่นเอง...เช่น นายสมชายอยู่บนตึกชั้น2 ต้องการออกไปหน้าบ้านระยะทางคือการเดินของนายสมชายทั้งหมดคือ จากชั้นสอง เดินลงบันได เดินออกจากบ้านแต่ระยะกระจัดคือระยะที่สั้นที่สุดคือ บินทะลุกำแพงไปเลย นายสมชายต้องการไปหานางสมถวิล สาวที่ตนรักแต่นายสมชายและนางสมถวิลอยู่คนละหมู่บ้านกันมีภูเขาลูกใหญ่เป็นอุปสรรคขวางกั้นระยะทางที่นายสมชายต้องเดินคือ เดินข้ามเขาไปยังอีกหมู่บ้านนั้นแต่ระยะกระจัดคือ เดินทะลุเขาไปเลย
Ex.1นายสมชายเดินไปทางทิศเหนือ 5 เมตรแล้วเดินต่อไปทางทิศตะวันออก 6 เมตรแล้วจึงเดินไปทางทิศเหนือต่ออีก 3 เมตรระยะทาง และระยะกระจัดเป็นเท่าใด
วิธีทำระยะทาง = 5 + 6 + 3 = 14 เมตร
ระยะกระจัด2 = 62 + 82 = 36 + 64 = 100ระยะกระจัด = 10 เมตรอัตราเร็ว คือ ระยะทางที่เคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลาความเร็ว คือ ระยะกระจัดที่เคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลาเช่น สมชายวิ่งรอบสนามหญ้ารูปสี่เหลี่ยมจัตตุรัส6รอบซึ่งกว้างด้านละ25เมตร ใช้เวลา5นาทีจงหาความเร็วและอัตตราเร็วความเร็ว = 0(เพราะจุดเริ่มต้น และจุดสุดท้ายอยู่ณจุดเดียวกัน ระยะกระจัดจึงเป็น 0)อัตราเร็ว = ระยะทาง(เมตร) / เวลา(วินาที) = (25x4 x6) / (5x60) = 600 / 300 = 2 เมตร/วินาที
ความเร่ง(a) คือ ความเร็วที่เปลี่ยนไปในหนึ่งหน่วยเวลามีหน่วยเป็น ระยะทาง/เวลา2เช่น สมชายวิ่งด้วยความเร็ว 2 เมตร/วินาที5 วินาทีต่อมาความเร็วของสมชายเปลี่ยนเป็น 7 เมตร/วินาทีจงหาความเร่งความเร่ง = ความเร็วที่เปลี่ยนไป(เมตร/วินาที) / เวลา(วินาที) = ( v - u ) / t = ( 7 - 2 ) / 5 = 5 / 5 = 1 เมตร/วินาที2


ที่มาของสูตร
ความเร่งเฉลี่ย = (ความเร็วปลาย - ความเร็วต้น) / ช่วงเวลา a = (v - u) / t - 0 a = (v - u) / t v = u + at เมื่อ s = vtหากมีความเร่ง ระยะกระจัดจะหาได้จาก ระยะกระจัด = ความเร็วเฉลี่ย x เวลา = (ความเร็วต้น+ความเร็วปลาย)/2 x t s = ( u+v ) / 2 x t เอา v จาก 1 มาแทน s = [ u+ ( u+at ) ] / 2 x t s = ( 2u + at ) x t /2 s = ( 2ut / 2 ) + (at2 / 2) s = ut + at2/2 จาก 1 จะได้ว่า t = (v - u) / a นำค่า t นี้ไปแทนใน 2 ได้s = [ (u + v) / 2 ] [(v - u) / a]s = (v2 - u2) / 2av2 = u2 + 2as