การเคลื่อนที่เป็นการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของวัตถุตามเวลา การเคลื่อนที่สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ
- การเคลื่อนที่ในแนวตรง คือ การเคลื่อนที่ของวัตถุที่เคลื่อนที่ไปในแนวเส้นตรง
- การเคลื่อนที่ในแนวโค้ง คือ การเคลื่อนที่ของวัตถุที่เคลื่อนที่ไปตามเส้นโค้ง
การเคลื่อนที่ในแนวตรง
การเคลื่อนที่ในแนวตรงสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทย่อยๆ คือ
- การเคลื่อนที่แบบสม่ำเสมอ คือ การเคลื่อนที่ที่ความเร็วคงที่
- การเคลื่อนที่แบบเร่งความเร็ว คือ การเคลื่อนที่ที่ความเร็วเปลี่ยนแปลงตามเวลา
การเคลื่อนที่แบบสม่ำเสมอ
การเคลื่อนที่แบบสม่ำเสมอสามารถอธิบายได้ด้วยสมการต่อไปนี้
1 | x = vt |
โดยที่
- x คือ การกระจัดของวัตถุ ณ เวลา t
- v คือ ความเร็วของวัตถุ
- t คือ เวลา
การเคลื่อนที่แบบเร่งความเร็ว
การเคลื่อนที่แบบเร่งความเร็วสามารถอธิบายได้ด้วยสมการต่อไปนี้
1 | x = v_0t + 1/2at^2 |
โดยที่
- x คือ การกระจัดของวัตถุ ณ เวลา t
- v_0 คือ ความเร็วเริ่มต้นของวัตถุ
- a คือ ความเร่งของวัตถุ
- t คือ เวลา
การเคลื่อนที่ในแนวโค้ง
การเคลื่อนที่ในแนวโค้งสามารถอธิบายได้ด้วยสมการต่อไปนี้
1 | x = rθ |
โดยที่
- x คือ การกระจัดของวัตถุ ณ เวลา t
- r คือ รัศมีของการเคลื่อนที่
- θ คือ มุมที่วัตถุเคลื่อนที่
การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย
การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย (Simple Harmonic Motion) เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีลักษณะดังนี้
- วัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลมในแนวดิ่ง โดยจุดศูนย์กลางของวงกลมอยู่ที่จุดสมดุล
- แรงกระทำต่อวัตถุเป็นแรงดึงกลับ (restoring force) เสมอ ซึ่งมีขนาดและทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ
สมการการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย
การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายสามารถอธิบายได้ด้วยสมการต่อไปนี้
1 | x = A sin(ωt + φ) |
โดยที่
- x คือ การกระจัดของวัตถุ ณ เวลา t
- A คือ แอมปลิจูดของการเคลื่อนที่
- ω คือ ความถี่เชิงมุมของการเคลื่อนที่
- φ คือ เฟสเริ่มต้นของการเคลื่อนที่
ตัวอย่างการเคลื่อนที่ในชีวิตประจำวัน
- รถยนต์ที่เคลื่อนที่บนถนน
- รถไฟที่วิ่งบนราง
- เครื่องบินที่บินบนท้องฟ้า
- นาฬิกา
- สปริง
- สายสั่น
- คลื่นน้ำ
- คลื่นเสียง
สรุป
การเคลื่อนที่เป็นปรากฏการณ์ที่พบได้ทั่วไปในชีวิตประจำวัน การเข้าใจหลักการของการเคลื่อนที่จะช่วยให้เราอธิบายและประยุกต์ใช้ปรากฏการณ์ต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ