ในวิชาฟิสิกส์ ม.4 นักเรียนจะได้เรียนเกี่ยวกับกราฟที่ใช้ในการอธิบายปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ต่างๆ กราฟที่นักเรียนจะได้เรียนมีดังนี้
- กราฟตำแหน่ง-เวลา (s-t) แสดงความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งของวัตถุกับเวลา กราฟประเภทนี้สามารถบอกได้ว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ในแนวไหน เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าใด และเคลื่อนที่เป็นระยะทางเท่าใด
- กราฟความเร็ว-เวลา (v-t) แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของวัตถุกับเวลา กราฟประเภทนี้สามารถบอกได้ว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่หรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ
- กราฟความเร่ง-เวลา (a-t) แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเร่งของวัตถุกับเวลา กราฟประเภทนี้สามารถบอกได้ว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่หรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ
กราฟตำแหน่ง-เวลา (s-t)
กราฟตำแหน่ง-เวลาแสดงความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งของวัตถุกับเวลา กราฟประเภทนี้สามารถบอกได้ว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ในแนวไหน เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าใด และเคลื่อนที่เป็นระยะทางเท่าใด
- การแปลความหมายจากกราฟตำแหน่ง-เวลา
- ตำแหน่งของวัตถุ ตำแหน่งของวัตถุในกราฟตำแหน่ง-เวลาคือจุดที่กราฟตัดกับแกนตั้ง
- ความเร็วของวัตถุ ความเร็วของวัตถุในกราฟตำแหน่ง-เวลาคือความชันของกราฟ
- ความเร่งของวัตถุ ความเร่งของวัตถุในกราฟตำแหน่ง-เวลาคืออัตราการเปลี่ยนแปลงของความชันของกราฟ
กราฟความเร็ว-เวลา (v-t)
กราฟความเร็ว-เวลาแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของวัตถุกับเวลา กราฟประเภทนี้สามารถบอกได้ว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่หรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ
- การแปลความหมายจากกราฟความเร็ว-เวลา
- ความเร็วของวัตถุ ความเร็วของวัตถุในกราฟความเร็ว-เวลาคือค่าความชันของกราฟ
- ความเร่งของวัตถุ ความเร่งของวัตถุในกราฟความเร็ว-เวลาคืออัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วของวัตถุ
กราฟความเร่ง-เวลา (a-t)
กราฟความเร่ง-เวลาแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเร่งของวัตถุกับเวลา กราฟประเภทนี้สามารถบอกได้ว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่หรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ
- การแปลความหมายจากกราฟความเร่ง-เวลา
- ความเร่งของวัตถุ ความเร่งของวัตถุในกราฟความเร่ง-เวลาคือค่าความชันของกราฟ
ตัวอย่างกราฟการเคลื่อนที่
- วัตถุเคลื่อนที่ในแนวตรงอย่างสม่ำเสมอ กราฟตำแหน่ง-เวลาจะเป็นเส้นตรงที่มีค่าความชันคงที่ กราฟความเร็ว-เวลาจะเป็นเส้นตรงที่มีค่าความชันคงที่
- วัตถุเคลื่อนที่ในแนวตรงแบบเร่งคงที่ กราฟตำแหน่ง-เวลาจะเป็นเส้นโค้งที่มีค่าความชันเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ กราฟความเร็ว-เวลาจะเป็นเส้นโค้งที่มีค่าความชันเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ
- วัตถุเคลื่อนที่ในแนวโค้ง กราฟตำแหน่ง-เวลาจะเป็นเส้นโค้งที่มีรูปร่างแตกต่างกันไปตามลักษณะการเคลื่อนที่
กราฟเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการอธิบายปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ต่างๆ นักเรียนสามารถประยุกต์ใช้กราฟเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันได้ เช่น การเคลื่อนที่ของรถยนต์ การเคลื่อนที่ของวัตถุที่ถูกโยน การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ เป็นต้น