ทุกวัตถุหรือบุคคลสามารถเคลื่อนย้ายได้ในระดับหนึ่งแม้ว่าจะมีข้อยกเว้นอยู่เสมอ การเคลื่อนไหวอาจดูเหมือนชัดเจน แต่พวกเขามีวิทยาศาสตร์อยู่เบื้องหลัง สาขาวิชาวิทยาศาสตร์คือฟิสิกส์มีบทบาทสำคัญในการทำความเข้าใจการเคลื่อนไหวของวัตถุหรือคน
ตัวอย่างเช่น การเร่งความเร็วสามารถเห็นได้บ่อยที่สุดในรถยนต์ในชีวิตประจำวัน แต่ความหมายของการเร่งความเร็วนั้นแตกต่างกันในทางฟิสิกส์ซึ่งมีเทคนิคมากกว่าโดยให้เหตุผลเบื้องหลัง
มีคำศัพท์ไม่กี่คำที่ใช้แทนกันได้ในชีวิตปกติ แต่ศัพท์ทางเทคนิคต่างกัน เช่น ความเร่ง ความเร็ว การแข่งขัน หรือความเร็ว ฯลฯ ในชีวิตปกติจะคล้ายคลึงกัน แต่ในแง่เทคนิค แตกต่างจากกัน
ความเร็วเทียบกับอัตราเร่ง
ความแตกต่างระหว่างความเร็วและความเร่งคือความเร็วคือระยะทางที่ครอบคลุมในหน่วยเวลาและความเร่งคืออัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็ว ทั้งคู่อาจสับสน แต่ด้วยเหตุผล พวกเขาเข้าใจได้ง่าย
ตารางเปรียบเทียบระหว่างความเร็วและความเร่ง
พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ | ความเร็ว | อัตราเร่ง |
---|---|---|
ประเภทปริมาณ | ปริมาณสเกลาร์ | ปริมาณเวกเตอร์ |
ประเภท | ความเร็วสม่ำเสมอ แปรผัน เฉลี่ย และชั่วขณะ | ความเร่งสม่ำเสมอ ไม่สม่ำเสมอ และอัตราเร่งเฉลี่ย |
ปัจจัยกำหนด | ระยะทางและเวลา | ความเร็วและเวลา |
สัมพันธ์กับการเคลื่อนไหว | อัตราการเคลื่อนไหว | ทิศทางและอัตราการเคลื่อนไหว |
ความเร็วคืออะไร?
ความเร็วคือปริมาณสเกลาร์ซึ่งทำให้ทราบว่าวัตถุเคลื่อนที่ได้เร็วเพียงใด ในทางเทคนิคแล้ว ความเร็วคือขนาดของการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ ความเร็วมีหน่วย คือ cm.s (ระบบ CGS) และ m.s (ระบบ SI)
ความเร็วมี 4 ประเภท ได้แก่
- ความเร็วสม่ำเสมอ: เมื่อวัตถุครอบคลุมระยะทางเท่ากันในช่วงเวลาเท่ากันเรียกว่ามีความเร็วสม่ำเสมอ
- ความเร็วแปรผัน: เมื่อวัตถุครอบคลุมระยะทางต่างกันในช่วงเวลาเท่ากัน วัตถุนั้นจะถูกกล่าวด้วยความเร็วแปรผัน
- ความเร็วเฉลี่ย: สามารถกำหนดเป็นความเร็วสม่ำเสมอที่กำหนดโดยอัตราส่วนของระยะทางทั้งหมดที่เดินทางโดยวัตถุต่อเวลาทั้งหมดที่วัตถุใช้
- ความเร็วชั่วพริบตา: เมื่อความเร็วของวัตถุแปรผัน ความเร็วของวัตถุนั้นในชั่วพริบตาจะเรียกว่าความเร็วชั่วขณะ
ความเร็วถูกกำหนดโดยสองปัจจัย: ระยะทางและเวลา สูตรของความเร็วคือ
S = D / T
ความเร็ววัดโดยทั่วไปโดยกราฟระยะทาง-เวลาเพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น ความเร็วในยานพาหนะวัดด้วยมาตรวัดความเร็วในขณะที่มาตรวัดระยะทางครอบคลุมระยะทาง เมล็ดพันธุ์อาจผันผวนขึ้นอยู่กับบุคคลในกรณีที่มียานพาหนะขับเคลื่อน
ตัวอย่างของความเร็ว ได้แก่ รถยนต์ที่ขับด้วยความเร็ว 60 กม. ต่อชั่วโมง เสือชีตาห์วิ่ง 130 กม. ต่อชั่วโมง ความเร็วในการเขียนของบุคคลเช่นเขียนหน้าเดียวในสิบนาทีถือเป็นความเร็วในการเขียนของบุคคล เป็นต้น
การเร่งความเร็วคืออะไร?
ความเร่งถูกกำหนดให้เป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงความเร็วของวัตถุเคลื่อนที่ตามเวลา ความเร่งเรียกว่าปริมาณเวกเตอร์ หน่วยความเร่งคือ m/s
ความเร่งมีสามประเภทคือ
- ความเร่งสม่ำเสมอ- เป็นประเภทของความเร่งที่ความเร็วสม่ำเสมอกับการเปลี่ยนแปลงของเวลา เป็นไปได้ในกรณีที่เคลื่อนที่เป็นวงกลม
- ความเร่งไม่สม่ำเสมอ – เป็นประเภทของความเร่งที่ความเร็วเปลี่ยนแปลงตามเวลา
- ความเร่งเฉลี่ย – เป็นประเภทของความเร่งที่การเปลี่ยนแปลงความเร็วทั้งหมดในช่วงเวลาที่กำหนดจะถูกหารด้วยเวลาทั้งหมดที่ใช้สำหรับการเปลี่ยนแปลง
ความเร่งถูกกำหนดโดยปัจจัยบางประการ ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงของความเร็วและเวลาซึ่งสามารถวัดได้โดยใช้สูตรซึ่งก็คือ –
ความเร่ง = (ความเร็วสุดท้าย)- (ความเร็วเริ่มต้น) / เวลา
การเร่งความเร็วมักอธิบายได้โดยใช้กราฟช่วยดีกว่า มักสับสนกับความเร็วหรือความเร็ว แต่มีความแตกต่างจากทั้งสองอย่าง
ตัวอย่างของการเร่งความเร็ว ได้แก่ เมื่อรถเร็ว หรือเมื่อรถช้าลง หรือรถเลี้ยว ตกจากสะพาน ปีนสะพาน ผลไม้ตกจากต้นไม้ วัตถุใด ๆ ที่เคลื่อนที่ไปทางเหนือ ใต้ ตะวันตก หรือตะวันออก ฯลฯ..
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างความเร็วและการเร่งความเร็ว
บทสรุป
ความเร็วและความเร่งนั้นแตกต่างกันแม้ว่าการเร่งจะขึ้นอยู่กับความเร็วบ้าง ทั้งสองเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เคลื่อนที่
ทั้งคู่สามารถวัดได้ด้วยสูตรที่แตกต่างกันและมีหน่วย SI เดียวกัน ความเร็วและความเร่งมักใช้แทนกันได้ในชีวิตปกติ แต่จะแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงในแง่ของฟิสิกส์
ความเร็วและความเร่งทำงานแตกต่างกันตามแรงโน้มถ่วง
มีกฎหมายบางข้อที่กำหนดความเร็วและความเร่งของวัตถุเคลื่อนที่ด้วย