วิชา วิทย์ฯ ฟิสิกส ์ม. ต้น ตอนที่ 01 - 02

เรื่อง การเคลื่อนที่แนวตรง โดย พี่ฟาร์ม ปิยะวัฒน์ วินุราช สถาบันกวดวิชา We By The Brain

บทที่ 1 การเคลื่อนที่แนวตรง

1.1 ปริมาณการเคลื่อนที่

A. ใกล้ / ไกล ระยะทาง vs การกระจัด

B. ช้า / เร็ว อัตราเร็ว vs ความเร็ว

C. เร่ง / หน่วง อัตราเร่ง vs ความเร่ง

สเกลาร ์ เวกเตอร ์

คือ ความยาวตามเส้นทาง ที่วัตถุเคลื่อนที่ได้จริง

คือ เวกเตอร์ทีล่ากเชื่อมจาก จุดเริ่มต้นไปยังจุดสุดท้ายของ การเคลื่อนที ่

distance (S) ระยะทาง การกระจัด

หน่วย (SI) เป็น “เมตร” (m)

displacement ( ) SA

A

B

ใครเดินได้เร็วกว่ากัน ?

B Velocity (V) อัตราเร็ว ความเร็ว

Speed ( )

ในเวลา 1 วินาที เดี้ยนเดินได้ 10 เมตร

ในเวลา 1 ปี ผมเดินได้ 1,000 เมตร

V

คือ ระยะทาง ทีเ่คลื่อนที ่ไดใ้นหนึ่งหน่วยเวลา

คือ การกระจัด ที่เคลื่อนที่ ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา

หน่วย m/s

Velocity (V) อัตราเร็ว ความเร็ว

Speed ( ) B

sv

t

sv

t

V

ความเร็วเฉลี่ย และ อัตราเร็วเฉลี่ย

- ในความเป็นจริง การเคลื่อนที่ในช่วงเวลาต่าง ๆ อาจมีความเร็ว / อัตราเร็ว ไม่คงที่ตลอด - เช่นอะไรบ้างน้า.... - เพื่อให้เข้าใจง่าย ท าไงดีล่ะ ...

:: สรุป ::

อัตราเร็วเฉลี่ย = ระยะทางทั้งหมด เวลาทั้งหมด

ความเร็วเฉลี่ย = การกระจัดทั้งหมด เวลาทั้งหมด

อัตราเร็วเฉลี่ย (v ) ความเร็วเฉลี่ย ( ) vav av

Allav

ALL

sv

t Allav

ALL

sv

t

IMPORTANT

โจทย์กลุ่มปริมาณการเคลื่อนที่ ชุดที่ 1

BATTLE

1. จากรูปจงหาปริมาณต่าง ๆ ท่ีก าหนด ในการเดินทางจาก A ไป B ไป C ในเวลา 100 วินาที

- ระยะทาง - ขนาดการกระจัด - อัตราเร็วเฉลี่ย - ขนาดความเร็วเฉลี่ย

A

B C

4 m

3 m

2. วัตถุเคลื่อนที่จาก a ไป b ไป c โดยจาก a ไป b ใช้เวลา 1 s และจาก b ไป c ใช้เวลา 2 s ก. อัตราเร็วเฉลี่ยของการเคลื่อนที ่

จาก a ไป c เป็นเท่าใด

5 4 3 2 1

5 4 3 2 1 7 6 x(m)

y(m)

b

C a

m / s21. 2. m / s

3m / s

23. 4. 2 m / s

2. วัตถุเคลื่อนที่จาก a ไป b ไป c โดยจาก a ไป b ใช้เวลา 1 s และจาก b ไป c ใช้เวลา 2 s ก. อัตราเร็วเฉลี่ยของการเคลื่อนที ่

จาก a ไป c เป็นเท่าใด

5 4 3 2 1

5 4 3 2 1 7 6 x(m)

y(m)

b

C a

m / s21. 2. m / s

3m / s

23. 4. 2 m / s

2. วัตถุเคลื่อนที่จาก a ไป b ไป c โดยจาก a ไป b ใช้เวลา 1 s และจาก b ไป c ใช้เวลา 2 s ข. ขนาดความเร็วเฉลี่ยของการเคลื่อน

ที่จาก a ไป c เป็นเท่าใด 1. 1 m/s 2. 2 m/s 3. 3 m/s 4. 4 m/s

5 4 3 2 1

5 4 3 2 1 7 6 x(m)

y(m)

b

C a

2. วัตถุเคลื่อนที่จาก a ไป b ไป c โดยจาก a ไป b ใช้เวลา 1 s และจาก b ไป c ใช้เวลา 2 s ข. ขนาดความเร็วเฉลี่ยของการเคลื่อน

ที่จาก a ไป c เป็นเท่าใด 5 4 3 2 1

5 4 3 2 1 7 6 x(m)

y(m)

b

C a

2. วัตถุเคลื่อนที่จาก a ไป b ไป c โดยจาก a ไป b ใช้เวลา 1 s และจาก b ไป c ใช้เวลา 2 s ข. ขนาดความเร็วเฉลี่ยของการเคลื่อน

ที่จาก a ไป c เป็นเท่าใด 1. 1 m/s 2. 2 m/s 3. 3 m/s 4. 4 m/s

5 4 3 2 1

5 4 3 2 1 7 6 x(m)

y(m)

b

C a

ค. ขนาดของการกระจัดที่เกิดขึ้นในการ เคลื่อนทีจ่าก a ไป b มีค่าเท่าใด 1. 3 m 2. 3. 2 m 4.

2. วัตถุเคลื่อนที่จาก a ไป b ไป c โดยจาก a ไป b ใช้เวลา 1 s และจาก b ไป c ใช้เวลา 2 s

3 2 m

2 3 m

5 4 3 2 1

5 4 3 2 1 7 6 x(m)

y(m)

b

C a

2. วัตถุเคลื่อนที่จาก a ไป b ไป c โดยจาก a ไป b ใช้เวลา 1 s และจาก b ไป c ใช้เวลา 2 s ค. ขนาดของการกระจัดที่เกิดขึ้นในการ

เคลื่อนทีจ่าก a ไป b มีค่าเท่าใด

5 4 3 2 1

5 4 3 2 1 7 6 x(m)

y(m)

b

C a

ค. ขนาดของการกระจัดที่เกิดขึ้นในการ เคลื่อนทีจ่าก a ไป b มีค่าเท่าใด 1. 3 m 2. 3. 2 m 4.

2. วัตถุเคลื่อนที่จาก a ไป b ไป c โดยจาก a ไป b ใช้เวลา 1 s และจาก b ไป c ใช้เวลา 2 s

3 2 m

2 3 m

5 4 3 2 1

5 4 3 2 1 7 6 x(m)

y(m)

b

C a

3. ถ้าเก่งขับรถจากเมือง A ไปเมือง B เริ่มต้นด้วยอัตราเร็วเฉลี่ย 80 กม./ชม. และขับรถกลับจากเมือง B ไปเมือง A ด้วยอัตราเร็วเฉลี่ย 120 กม./ชม. โดยไม่มีการหยุดพัก แล้วอัตราเร็วเฉลี่ยตลอดการเดินทางไปกลับของเก่งมีค่าเท่าใด (แนวเตรียมอุดมฯ และ MWIT)

1. 96 กม./ชม. 2. 98 กม./ชม. 3. 100 กม./ชม. 4. 102 กม./ชม.

3. ถ้าเก่งขับรถจากเมือง A ไปเมือง B เริ่มต้นด้วยอัตราเร็วเฉลี่ย 80 กม./ชม. และขับรถกลับจากเมือง B ไปเมือง A ด้วยอัตราเร็วเฉลี่ย 120 กม./ชม. โดยไม่มีการหยุดพัก แล้วอัตราเร็วเฉลี่ยตลอดการเดินทางไปกลับของเก่งมีค่าเท่าใด (แนวเตรียมอุดมฯ และ MWIT)

FARMMIE’s TRICK!!

3. ถ้าเก่งขับรถจากเมือง A ไปเมือง B เริ่มต้นด้วยอัตราเร็วเฉลี่ย 80 กม./ชม. และขับรถกลับจากเมือง B ไปเมือง A ด้วยอัตราเร็วเฉลี่ย 120 กม./ชม. โดยไม่มีการหยุดพัก แล้วอัตราเร็วเฉลี่ยตลอดการเดินทางไปกลับของเก่งมีค่าเท่าใด (แนวเตรียมอุดมฯ และ MWIT)

FARMMIE’S TRICK!

เพิ่มเติมพิเศษ ถ้าเก่งขับรถแบบเดิมกับที่ขับในข้อ 3 ทุกประการ ความเร็วเฉลี่ยตลอดการเดินทางมีค่าเท่าไร

4. มานะขับรถบนทางตรงด้วยอัตราเร็ว 40 กิโลเมตร/ชั่วโมง เป็นระยะทาง 10 กิโลเมตร แล้วขับต่อด้วยอัตราเร็ว 60 กิโลเมตร/ชั่วโมง เป็นระยะทาง 10 กิโลเมตร และด้วยอัตราเร็ว 80 กิโลเมตร/ชั่วโมง เป็นระยะทางอีก 10 กิโลเมตร มานะขับรถด้วยอัตราเร็วเป็นเท่าใด (PAT2)

1. เท่ากับ 60 กม./ชม. 2. น้อยกว่า 60 กม./ชม. 3. มากกว่า 60 กม./ชม. 4. ข้อมูลไม่เพียงพอ

4. มานะขับรถบนทางตรงด้วยอัตราเร็ว 40 กิโลเมตร/ชั่วโมง เป็นระยะทาง 10 กิโลเมตร แล้วขับต่อด้วยอัตราเร็ว 60 กิโลเมตร/ชั่วโมง เป็นระยะทาง 10 กิโลเมตร และด้วยอัตราเร็ว 60 กิโลเมตร/ชั่วโมง เป็นระยะทางอีก 10 กิโลเมตร มานะขับรถด้วยอัตราเร็วเป็นเท่าใด (PAT2)

1. เท่ากับ 60 กม./ชม. 2. น้อยกว่า 60 กม./ชม. 3. มากกว่า 60 กม./ชม. 4. ข้อมูลไม่เพียงพอ

ความเร่ง (acceleration : ) ความเร่ง : คือความเร็วที่เปลี่ยนไป ใน 1 หน่วยเวลา

หน่วย : m/s2

: ความเร็วต้น : ความเร็วปลาย

C

v v ua

t t

v u

a

สรุป

วัตถุที่ไม่มีความเร่งแสดงว่า เป็นวัตถุที่มีความเร็วคงที่ TIPS!

รูปแบบ การเปล่ียนแปลงความเร็ว ท าให้เกิดขึ้น

ความเร่ง( )

ค่าบวก ค่าลบ

เกิดจากวัตถ ุมีความเร็วเพิ่มขึ้น

เกิดจากวัตถุ มีความเร็วลดลง

ความเร่งติดลบ เรียกว่า ความหน่วง

ขนาดความเร็วเปลี่ยน, ทิศทางเดิม

ขนาดความเร็วเดิม, ทิศทาเปลี่ยน

ขนาดความเร็วและทิศทางเปลี่ยน

2 m/s

2 m/s

2 m/s 2 m/s

4 m/s

a

ค่าลบ ค่าบวก

มีทิศเดียวกับ

= 10m/s = 20m/s

มีทิศตรงข้ามกับ

= 10m/s = 5m/s

ความเร่ง a

u uv v

u ua a

โจทย์กลุ่มปริมาณการเคลื่อนที่ ชุดที่ 2

BATTLE

5. วัตถุใดต่อไปนี้ก าลังเคลื่อนที่ด้วยความเร่งเป็นศูนย์

1. ชานยอลขับรถโดยอัตราเร็วเปลี่ยน แต่ทิศคงเดิม 2. แจบอมขับเรือโดยอัตราเร็วไม่เปล่ียน แต่ทิศเปล่ียน 3. จุนกิขับรถถังโดยมีทั้งอัตราเร็วและทิศเปลี่ยน 4. ถ่ัวแปปถีบจักรยานโดยไม่เปลี่ยนทั้งอัตราเร็วและทิศทาง

6. รถคันหน่ึงเคล่ือนท่ีในแนวตรงไปทางขวาดว้ยความเร็ว 15 m/s หลังจากนั้นอีก 10 s มีความเร็วเป็น 10 m/s จงหาความเร่ง

27

15 m/s 10 m/s

7. บั้งไฟของไก่กาเริ่มเคลื่อนที่จากหยุดนิ่ง โดยอัตราเร็วเพิ่มขึ้น 2 เมตร/วินาที ทุก ๆ 1 วินาที เมื่อสิ้นสุดวินาทีที่ 4 รถจะมี อัตราเร็วเท่าใด

1. 8 m/s 2. 10 m/s 3. 12 m/s 4. 14 m/s

ทบทวนการบวก/ลบเวกเตอร์

การบวก: หางต่อหัว การลบ: บวกด้วยนิเสธ

8. รถยนต์คันหนึ่งแล่นไปทางทิศตะวันออกด้วยความเร็ว 40 km/h เป็นเวลา 10 นาที ต่อมาแล่นไปทางทิศเหนือ ด้วยความเร็ว 30 km/h เป็นเวลา 30 นาที จงหาขนาดของความเร่งเฉล่ียของการเคลื่อนที่ของรถยนต์คันนี้ (แนวข้อสอบเตรียมอุดมฯ, MWIT)

1. 15 km/h2 2. 30 km/h2

3. 60 km/h2 4. 75 km/h2

8. รถยนต์คันหนึ่งแล่นไปทางทิศตะวันออกด้วยความเร็ว 40 km/h เป็นเวลา 10 นาที ต่อมาแล่นไปทางทิศเหนือ ด้วยความเร็ว 30 km/h เป็นเวลา 30 นาที จงหาขนาดของความเร่งเฉล่ียของการเคลื่อนที่ของรถยนต์คันนี้ (แนวข้อสอบเตรียมอุดมฯ, MWIT)

1. 15 km/h2 2. 30 km/h2

3. 60 km/h2 4. 75 km/h2

1.2 การเคลื่อนที่อิสระในแนวดิ่งภายใต้แรงโน้มถ่วง

คือ… การเคลื่อนที่ตามแนวเส้นตรงในแนวดิ่ง มี… แรงดึงดูดของโลกเพียงแรงเดียว (mg) กระท าตลอดการเคลื่อนที่

FREE FALL

ทุกๆ 1 วินาที ขนาดความเร็วจะเปลี่ยนไป 10 m/s

ตกสู่พื้น : ความเร็วเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ โยนขึ้น : ความเร็วลดลงเรื่อยๆ

วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง g = 10 m/s2

NOTE!!

FARMMIE’S TRICK!

โจทย์กลุ่มปริมาณการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3

BATTLE

9. นาย A และ B มีมวล 40 kg และ 50 kg ตามล าดับ ทั้งคู่ตกจากตึก 100 เมตร พร้อมๆ กัน ข้อใดผิด

1. ความเร็วต้นของท้ังสองเป็นศูนย์ 2. เวลาที่ใช้จนตกถึงพื้นนั้นเท่ากัน

3. การเคล่ือนท่ีของคนท้ังสองอยู่ภายใต้ความเร่ง g เท่ากัน 4. คนที่หนักกว่าจะมีความเร็วขณะกระทบพื้นมากกว่า

10. ก้อนหินถูกโยนลงมาจากยอดตึกด้วยความเร็วต้น 10 m/s เม่ือวัตถุตกลงมาได้ 10 วินาที ความเร็วของวัตถุเป็นเท่าใด

12. โยนก้อนหินขึ้นจากพื้นด้วยความเร็วต้น 40 m/s ใช้เวลากี่วินาทีวัตถุจะตกกลับลงมายังพื้น