ชุดทดลองการเคลื่อนที่เชิงเส้น แบบสาธิตหน้าห้องเรียน

ชุดทดลองการเคลื่อนที่เชิงเส้น แบบสาธิตหน้าห้องเรียน

DEMO advanced Physics Set Linear Motion (Dynamics)

Article no. 15514-88

ฟังก์ชั่นและการใช้งาน

ชุดการทดลองสามารถทำทดลองสาธิตได้ 13 รายการในหัวข้อต่อไปนี้:

• การเคลื่อนที่ด้วยความเร่งและชะลอความเร็วสม่ำเสมอและสม่ำเสมอ
• กฎของนิวตัน
• ศักย์และพลังงานจลน์
• โมเมนตัม (การชนแบบยืดหยุ่นและไม่ยืดหยุ่น)

การเคลื่อนที่เชิงเส้น (Linear Motion) เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุไปตามเส้นตรง โดยไม่หมุนหรือโค้งงอ วัตถุที่เคลื่อนที่เชิงเส้นสามารถเป็นได้ทั้งของแข็ง ของเหลว หรือแก๊ส

การเคลื่อนที่เชิงเส้นสามารถจำแนกออกได้เป็น 2 ประเภทหลักๆ คือ

• การเคลื่อนที่เชิงเส้นแบบคงที่ (Constant Linear Motion) เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีความเร็วคงที่ หมายความว่าวัตถุจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วเท่ากันตลอดเวลา ตัวอย่างของการเคลื่อนที่เชิงเส้นแบบคงที่ เช่น การเคลื่อนที่ของรถบนทางตรงที่ความเร็วคงที่ การเคลื่อนที่ของลูกบอลที่ตกอย่างอิสระ เป็นต้น

• การเคลื่อนที่เชิงเส้นแบบเร่ง (Accelerated Linear Motion) เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีความเร็วเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา หมายความว่าวัตถุจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วไม่คงที่ ตัวอย่างของการเคลื่อนที่เชิงเส้นแบบเร่ง เช่น การเคลื่อนที่ของรถที่เร่งความเร็ว การเคลื่อนที่ของลูกบอลที่ขว้างขึ้นไป เป็นต้น

ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่เชิงเส้น ได้แก่

• ตำแหน่ง (Position) หมายถึง ตำแหน่งของวัตถุ ณ เวลาหนึ่งๆ ตำแหน่งของวัตถุสามารถระบุได้ด้วยพิกัด 2 มิติ หรือพิกัด 3 มิติ

• ความเร็ว (Velocity) หมายถึง อัตราการเปลี่ยนแปลงของตำแหน่ง ความเร็วสามารถวัดได้โดยใช้สูตร ความเร็ว = การเปลี่ยนแปลงของตำแหน่ง/เวลา

• ความเร่ง (Acceleration) หมายถึง อัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็ว ความเร็วสามารถวัดได้โดยใช้สูตร ความเร่ง = การเปลี่ยนแปลงของความเร็ว/เวลา

สมการพื้นฐานของการเคลื่อนที่เชิงเส้น ได้แก่

• สมการการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เคลื่อนที่แบบคงที่

x = vt

โดยที่

• x หมายถึง ตำแหน่งของวัตถุ ณ เวลา t

• v หมายถึง ความเร็วของวัตถุ

• t หมายถึง เวลา

• สมการการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เคลื่อนที่แบบเร่ง

x = x0 + v0t + 1/2at^2

โดยที่

• x หมายถึง ตำแหน่งของวัตถุ ณ เวลา t
• x0 หมายถึง ตำแหน่งเริ่มต้นของวัตถุ
• v0 หมายถึง ความเร็วเริ่มต้นของวัตถุ
• a หมายถึง ความเร่งของวัตถุ
• t หมายถึง เวลา