กราฟการเคลื่อนที่ คือ กราฟที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณการเคลื่อนที่ของวัตถุ ปริมาณการเคลื่อนที่ที่สำคัญ ได้แก่ ตำแหน่ง ความเร็ว และความเร่ง
กราฟการเคลื่อนที่สามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่
- กราฟตำแหน่ง-เวลา (s-t) แสดงความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งของวัตถุกับเวลา
- กราฟความเร็ว-เวลา (v-t) แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของวัตถุกับเวลา
- กราฟความเร่ง-เวลา (a-t) แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเร่งของวัตถุกับเวลา
กราฟตำแหน่ง-เวลา (s-t)
กราฟตำแหน่ง-เวลาแสดงความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งของวัตถุกับเวลา กราฟประเภทนี้สามารถบอกได้ว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ในแนวไหน เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าใด และเคลื่อนที่เป็นระยะทางเท่าใด
กราฟความเร็ว-เวลา (v-t)
กราฟความเร็ว-เวลาแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของวัตถุกับเวลา กราฟประเภทนี้สามารถบอกได้ว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่หรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ
กราฟความเร่ง-เวลา (a-t)
กราฟความเร่ง-เวลาแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเร่งของวัตถุกับเวลา กราฟประเภทนี้สามารถบอกได้ว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่หรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ
ตัวอย่างกราฟการเคลื่อนที่
- วัตถุเคลื่อนที่ในแนวตรงอย่างสม่ำเสมอ กราฟตำแหน่ง-เวลาจะเป็นเส้นตรงที่มีค่าความชันคงที่ กราฟความเร็ว-เวลาจะเป็นเส้นตรงที่มีค่าความชันคงที่
- วัตถุเคลื่อนที่ในแนวตรงแบบเร่งคงที่ กราฟตำแหน่ง-เวลาจะเป็นเส้นโค้งที่มีค่าความชันเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ กราฟความเร็ว-เวลาจะเป็นเส้นโค้งที่มีค่าความชันเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ
- วัตถุเคลื่อนที่ในแนวโค้ง กราฟตำแหน่ง-เวลาจะเป็นเส้นโค้งที่มีรูปร่างแตกต่างกันไปตามลักษณะการเคลื่อนที่
การแปลความหมายจากกราฟการเคลื่อนที่
การแปลความหมายจากกราฟการเคลื่อนที่สามารถทำได้ดังนี้
- ตำแหน่งของวัตถุ ตำแหน่งของวัตถุในกราฟตำแหน่ง-เวลาคือจุดที่กราฟตัดกับแกนตั้ง
- ความเร็วของวัตถุ ความเร็วของวัตถุในกราฟความเร็ว-เวลาคือความชันของกราฟ
- ความเร่งของวัตถุ ความเร่งของวัตถุในกราฟความเร่ง-เวลาคือความชันของกราฟ
กราฟการเคลื่อนที่เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุ นักเรียนสามารถประยุกต์ใช้กราฟการเคลื่อนที่เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันได้