E-book การเคลื่อนที่และแรง

Lesson 1

การเคลอื่ นทแี่ ละแรง

start

CONTENTS

1 การเคลอื่ นทแี่ นวตรง
2 แรงและการเคลอื่ นที่
3 การเคลอื่ นทแี่ บบตา่ งๆ

1 การเคล่อื นทแ่ี นวตรง

( Linear motion )

คือ การเคลือ่ นที่ไปตามเสน้ ทางที่เป็ นเสน้ ตรง
เช่น การเคลือ่ นที่ของรถที่แล่นในแนวระดบั

การตกของแอปเป้ ิ ลในแนวดงิ่

ตาแหน่ง ระยะทางและการกระจดั

ตาแหน่ง (Position) หมายถึง จุดอา้ งอิง ณ จุดใดจุดหนงึ่

เพอื่ ใชเ้ ทียบระยะทางหรือความยาวจากจุดน้นั ๆไปยงั อีกจุดหนงึ่
ที่ห่างออกไป

ระยะทาง(Distance) คือ ระยะทางที่วตั ถุเคลือ่ นที่ไปไดท้ ้งั หมด

เป็ นปริมาณสเกลาร์ มีหนว่ ยเป็ นเมตร

การกระจดั (Displacement)

เสน้ ตรงที่ลากจากจุดเริ่มตน้ ไปหาจุด
สดุ ทา้ ย ใชส้ ญั ลกั ษณต์ วั S เป็ นปริมาณ

เวกเตอร์ มีหนว่ ยเป็ นเมตร

อตั ราเรว็ (speed)

คือระยะทางที่วตั ถเุ คลือ่ นที่ไดท้ ้งั หมดในหนงึ่ หน่วยเวลา
ใชส้ ญั ลกั ษณต์ วั V เป็ นปริมาณสเกลาร์
มหี น่วยเป็ นเมตร/วินาที ( m / s )

จากสูตร ΔV = ΔS / Δt

V = S / t คือระยะทางที่วตั ถุเคลือ่ นที่ไปท้งั หมด / เวลา

V คือ อตั ราเร็ว หน่วย:เมตร/วินาที ( m/s )
S คือ ระยะทาง หน่วย:เมตร ( m )
t คือ เวลา หนว่ ย:วินาที ( s )

ความเรว็ (velocity)

คือการกระจดั ที่วตั ถเุ คลือ่ นที่ไดใ้ นหนงึ่ หน่วยเวลา
ใชส้ ญั ลกั ษณต์ วั V เป็ นปริมาณเวกเตอร์
มหี น่วยเป็ นเมตร/วินาที ( m / s )

จากสูตร ΔV = ΔS / Δt

V = S / t คือการกระจดั / เวลา

V คือ ความเร็ว หนว่ ย:เมตร/วินาที ( m/s )
S คือ การกระจดั หน่วย:เมตร ( m )
t คือ เวลา หนว่ ย:วินาที ( s )

ความเรง่ (acceleration)

คือความเร็วที่เปลี่ยนแปลงไปของวตั ถใุ นหนงึ่ หน่วยเวลา
ใชส้ ญั ลกั ษณต์ วั a เป็ นปริมาณเวกเตอร์
มหี นว่ ยเมตร/วนิ าท ี ( / )

จากสูตร Δa = ΔV / Δt

a = v – u / t คือความเร็วที่เปลี่ยนแปลงไป / เวลา

a คือ ความเร่ง หนว่ ย:เมตร/วนิ าท ี ( / )
u คือ ความเร็วเริม่ ตน้ หน่วย:เมตร/วินาที ( m/s )
v คือ ความเร็วสดุ ทา้ ย หน่วย:เมตร/วินาที ( m/s )

t คือ เวลา หน่วย:วินาที ( s )

แรงและการเคล่อื นท่ี

2 ( Force and Motion )

แรง (force) เป็ นสงิ่ ที่ทาใหว้ ตั ถุเปลีย่ นรูปร่าง
เปลีย่ นทิศทาง เกิดการเคลือ่ นที่หรือหยดุ นิ่งได้ แรง
สามารถเปลีย่ นความเร็วของวตั ถุได้ หรือกล่าวไดว้ ่า
แรงทาใหว้ ตั ถุเกิดความเร่งแรงเป็ นปริมาณที่มที ้งั ขนาด

หรือทิศทาง วดั ไดใ้ นหน่วยของนิวตนั
โดยใชส้ ญั ลกั ษณท์ วั่ ไปเป็ น F

มวล (mass) นา้ หนัก (Weight)

ของวตั ถุเป็ นปริมาณทบี่ ง่ ถงึ ความ คือ แรงโนม้ ถว่ งของโลกทกี่ ระทา
เฉื่อย (inertia) ซึ่งเป็ นสมบตั ิใน ต่อวตั ถุทมี่ มี วลซึ่งส่งผลใหว้ ตั ถุ
การแปรสภาพการเคลอื่ นทขี่ อง เคลอื่ นทดี่ ว้ ยความเร่งคงตวั
น้าหนกั เป็ นปริมาณเวกเตอร์
วตั ถุมวลเป็ นปริมาณสเกลาร์ มี หนว่ ยเป็ นนิวตนั (Newton)
มีหนว่ ยเป็ นกิโลกรมั (Kilogram)

แรงลพั ธแ์ ละแรงยอ่ ย

แรงลพั ธ์ หมายถงึ ผลรวมของแรงทกี่ ระทาต่อวตั ถุท้งั ขนาดและทิศทาง
แรงย่อย หมายถงึ แรงทเี่ ป็ นองคป์ ระกอบของแรงลพั ธ์

- เมอื่ แรงย่อยมีทิศเดยี วกนั ใหน้ าแรงยอ่ ยมารวมกนั
ทิศทางของแรงลพั ธจ์ ะเป็ นทิศเดิม

- เมอื่ แรงยอ่ ยมีทิศทางตรงกนั ขา้ มกนั ใหน้ าแรงยอ่ ย
มาลบกนั โดยแรงลพั ธจ์ ะมีทิศทางตามแรงที่มากกว่า
- ถา้ แรงยอ่ ยเท่ากนั แต่มีทิศทางตรงขา้ ม จะไดแ้ รงลพั ธ์
มีค่าเป็ นศูนยแ์ ละไม่มีความเร่ง ดงั น้นั วตั ถุจะคงสภาพเดิม

การหาแรงลพั ธ ์

วิธีเขียนเวกเตอรข์ องแรงแบบหางต่อหวั

การหาแรงลพั ธ ์

วิธีสรา้ งรูปสีเ่ หลยี่ มดา้ นขนาน

การหาแรงลพั ธ ์

โดยใชว้ ิธีการคานวณ

กรณแี รงย่อยท้งั หมดมีทิศทางเดียวกนั

∑F = F1 + F2

กรณีแรงย่อยท้งั หมดมีทิศทางตรงขา้ มกนั

∑F = F1 + (- F2)

การหาแรงลพั ธ ์

โดยใชว้ ิธีการคานวณ

กรณแี รงย่อยท้งั หมดมีทิศทางต้งั ฉากกนั

(∑F)2= F12+F22

กรณีแรงย่อยมีทิศทางทามุมใดๆต่อกนั
∑F = F12 + F22 + 2F1F2 cos θ

แรงกิรยิ าและแรงปฏกิ ิรยิ า

แรงกิริยา แรงปฏิกิริยา

(action force) (reaction force)

เป็ นแรงที่กระทาต่อ เป็ นแรงธรรมชาติที่
วตั ถุทีจ่ ุดใดจุดหนึง่ เกดิ ข้ ึนโตต้ อบแรง
กริ ิยาที่กระทาต่อวตั ถุ

เซอรไ์ อแซก นวิ ตนั ไดต้ ้งั กฎการเคลือ่ นทีข่ องนวิ ตนั

ซึ่งเนน้ เป็ นกฎเกณฑพ์ ้ นื ฐานของการเคลือ่ นทีข่ องวตั ถุ
ซึ่งกฎการเคลือ่ นทีข่ อ้ ที่ 3 กล่าวว่า

แรงกริ ิยาทุกแรงจะทาใหเ้ กิดแรง
ปฏิกริ ิยาทีม่ ขี นาดเท่ากนั

กระทาในทิศทางตรงกนั ขา้ มเสมอ

กฎของนวิ ตนั

ขอ้ ที่ 1

หากไม่มีแรงมากระทาต่อวตั ถุหนึง่
วตั ถนุ ้นั จะคงสภาพอยู่นิง่ ส่วนวตั ถุที่กาลงั เคลือ่ นที่

จะเคลือ่ นทีต่ ่อไปดว้ ยความเร็วคงทีใ่ นแนวตรง
จนกว่าจะมีแรงอื่นมากระทาต่อวตั ถนุ ้นั

สูตร ∑F=0 (กฎของความเฉื่อย)

กฎของนวิ ตนั

ขอ้ ที่ 2

เมือ่ มีแรงมากระทาต่อวตั ถหุ นึง่
แรงน้นั จะเปลีย่ นแปลงโมเมนตมั ของวตั ถแุ ละ
ทาใหว้ ตั ถุเคลือ่ นที่ไปตามแนวแรง โดยความเร็ว

ของวตั ถุจะแปรผนั ตามแรงน้นั

สูตร ∑F=ma (กฎของแรง)

กฎของนวิ ตนั
ขอ้ ที่ 3

เมือ่ วตั ถุหนงึ่ ออกแรงกระทาต่อวตั ถอุ ีกช้ ินหนงึ่
วตั ถทุ ี่ถูกกระทาจะออกแรงกระทากลบั
ในขนาดทีเ่ ท่ากนั

สูตร ∑F action =∑F reaction
(กฎของแรงปฏิกิริยา)

3 การเคลื่อนทแี่ บบตา่ งๆ
( Motion )

การเคลอื่ นที่ (motion) คือขบวนการ
อย่างหนงึ่ ที่ทาใหม้ ีการเปลยี่ นแปลง
ตาแหน่งอย่างต่อเนอื่ งตามเวลาที่ ผ่าน

ไป โดยมีทิศทางและระยะทาง

การเคลื่อนท่ีแบบต่างๆ

การเคลอื่ นที่แบบโพรเจกไทล์
(Projectile motion)

เป็ นการเคลือ่ นที่วิถโี คง้ แบบกราฟพาราโบลาคือ
ในแนวดงิ่ และแนวระดบั โดยการเคลือ่ นที่ใน

แนวดงิ่ จะเป็ นการเคลือ่ นทีแ่ บบมีความเร่งคงทีอ่ นั
เนือ่ งมาจากความโนม้ ถ่วงของโลกและการ
เคลือ่ นที่ในแนวระดบั จะเป็ นการเคลือ่ นที่แบบ
วงกลมมีความเร่งศูนย์

การเคล่ือนที่แบบต่างๆ

การเคลอื่ นทีแ่ บบโพรเจกไทล์
(Projectile motion)

เช่น การขวา้ งลูกเบสบอล, การยิงปื นใหญ่

การเคล่ือนท่ีแบบต่างๆ

การเคลอื่ นที่แบบวงกลม
(Circular motion)

เป็ นการเคลือ่ นที่แบบ 2 มิติของวตั ถทุ ี่มีการ
เปลีย่ นแปลงความเร็วตลอดเวลา

โดยที่เวกเตอรข์ องความเร็วจะมีทิศต้งั ฉากกบั
แนวแรงที่เขา้ สู่ศูนยก์ ลางเสมอ

www.startdee.com

การเคล่ือนที่แบบต่างๆ

การเคลอื่ นทีแ่ บบวงกลม
(Circular motion)

เช่น การหมุนของชิงชา้ สวรรค,์ การขบั รถผ่านทางโคง้

การเคลื่อนท่ีแบบต่างๆ

การเคลอื่ นทีแ่ บบฮารโ์ มนกิ อย่างง่าย
(Simple Harmonic Motion )

หรือที่เรียกว่าการเคลือ่ นทีแ่ บบสนั่ เป็ นการ
เคลือ่ นที่กลบั ไปมาซ้าทางเดิมโดยผ่านตาแหน่ง

สมดุล และมีคาบของการเคลือ่ นทีค่ งตวั

www.startdee.com

การเคลื่อนท่ีแบบต่างๆ

การเคลอื่ นทีแ่ บบฮารโ์ มนกิ อย่างง่าย
(Simple Harmonic Motion )

เช่น การสนั่ ของสายเครื่องดนตรี, การแกว่งของลูกตุม้ นาฬิกา

รายชอื่ สมาชกิ

น.ส.ฐิตินนั ท์ ศรีชยั เลขที่ 27
น.ส.สุรีย์ เกษกา้ น เลขที่ 30
น.ส.รญั ชิดา ประสารกั ษ์ เลขที่ 33

ช้นั ม.6/6

Thank you