1
การเคลื่อนที่
การเคลื่อนที่ของวัตถุ แบงไดเปน 3 ลักษณะ คือ
1. การเคลื่อนที่ในแนวเสนตรง
2. การเคลื่อนที่ในแนวเสนโคง
2.1 การเคลื่อนที่แบบวิถีทางโคง(Projectile)
2.2 การเคลื่อนที่แบบวงกลม( Circular Motion )
2.3 การเคลื่อนที่แบบกรวย (Conic Motion )
2.4 การเคลื่อนที่แบบกลับไปกลับมา (การเคลื่อนที่แบบคลื่น)
- การเคลื่อนที่ของเงาของวัตถุที่เคลื่อนที่เปนวงกลมบนฉาก
- การเคลื่อนที่ของวัตถุติดสปริง (Spring )
- การเคลื่อนที่ของวัตถุแบบลูกตุมนาฬิกา (Pendulum )
3. การเคลื่อนที่แบบหมุน
การเคลื่อนที่ในแนวเสนตรง แบงการเคลื่อนที่ไดเปน 2 ลักษณะ คือ
1. การเคลื่อนที่ ในแนวราบ
2. การเคลื่อนที่ ในแนวดิ่ง
หลักการคํานวณ การเคลื่อนที่ในแนวเสนตรง ใหใช หลัก ของ Vector และการพิจารณาตามกราฟเปนหลักเพื่อ
ใหเขาใจปญหาและการแกปญหาระบบกราฟอยางถูกตองและงาย จึงควรศึกษาหลักการของกราฟกอน
บัญญัติ 4 ประการ กราฟฟสิกส เปนหลักพื้นฐานของกราฟในวิชาฟสิกส (และทุกวิชาที่อาศัยหนวยในการ
ดําเนินงาน)
ขอที่ 1 พิจารณาแกน x วา เปนใคร (ใชสัญลักษณอะไร) และมีหนวยอยางไร (มีคําอุปสรรคหรือไม)
พิจารณาแกน y วาเปนใคร และมีหนวยอยางไร
ขอที่ 2 พิจารณาวา กราฟตัดแกน x หรือไม ถาตัด ตัดที่ใด หมายความวาอยางไร พิจารณาวา กราฟตัดแกน y
หรือไม ถาตัด ตัดที่ใด หมายความวาอยางไร (กราฟ บางครั้งลากไปตัดแกนได แตในปรากฏการณ
เปนไปไมได)
ขอที่ 3 ความชันของกราฟ ณ จุดที่ตองการมีคาเทาใด และหมายถึงใคร
ความชันของกราฟ = slope =
X
Y
∆
∆
=θtan พิจารณาหนวย y หารดวยหนวย x
จะทําใหทราบวา slope หมายถึงใคร เชน
แกน y เปน S(m) v(m/s) a(m/s2) ? m/s3
แกน x เปน t(s) t(s) t(s)
www.tutorferry.com/
ขอที่ 4 พื้นที่ใตกราฟในชวงที่ตองการ มีคาเทาใด และหมายถึงใคร โดยพิจารณา พื้นที่ที่กระทําตอแกน x เทา
นั้น และพื้นที่เหนือแกน x เปน บวก พื้นที่ใตแกน x เปน ลบ และ พื้นที่ใตกราฟ = (คาคงที่)(x)(y)
ดังนั้น พื้นที่จะมีหนวยของแกน x คูณกับหนวยของแกน y เชน
แกน y ? m-s S(m) v(m/s) a(m/s2)
แกน x t(s) t(s) t(s)
การเคลื่อนที่แนวเสนตรง ทั้งแนวราบและแนวดิ่ง มีสัญลักษณที่สําคัญ 5 ตัว คือ
1. S = ระยะกระจัด เปน Vector
2. u = ความเร็วตน เปน Vector
3. v = ความเร็วทาย เปน Vector
4. a = ความเรง เปน Vector
5. t = เวลา = ชวงเวลา เปน Scalar
v = ความเร็วเฉลี่ย
=
t
S
เมื่อ a คงที่หรือไมก็ตาม
=
2
vu +
เมื่อ a คงที่เทานั้น
=
∑ ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
v
S
S
เมื่อ v คงที่เปนชวง ๆ
=
∑ ⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
iv
N
1
เมื่อทุกๆชวงมีระยะเทาๆกัน N ชวง
สําหรับสูตรการเคลื่อนที่แนวราบและแนวดิ่ง จัดใหมไดดังนี้
สูตร แนวราบ ขาด แนวดิ่ง ( 2
/10 smg −=
v
)
1 t
vu
tvS ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ +
==
2
vv
v a t
vu
tvS ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ +
==
2
vv
v
2 v u a= +
r v v
t S v u gt= +
r v v
3 2
2
1
tatuS
vvv
+= v
v 2
2
1
tatuS
vvv
+=
4 2
2
1
tatvS
vvv
−= u
v 2
2
1
tatvS
vvv
−=
5 2 2
2v u a= + l t 2 2
2v u g= + h
)12(
2
1
)1()( −+=−−= tautStSSt
vv
www.tutorferry.com/
เมื่อ S(t) = ระยะทางในเวลา t วินาที
S(t - 1) = ระยะทางในเวลา t - 1 วินาที
และ St = ระยะทางในวินาที t ใด ๆ (เพียง 1 วินาที เทานั้น)
สูตรแนวดิ่ง g เปน Vector มีทิศลง ∴g
r
g
r
= -10 m/s2
สําหรับสูตรพิเศษ เปนสูตรที่ปรับคา g
r
แลว ∴ g
r
ในสูตรพิเศษ = 10 m/s2
สูตรพิเศษการเคลื่อนที่แนวดิ่งโดยเสรี
1. โยนวัตถุขึ้นจากพื้นดวยความเร็วตน 0v
1.1 นานเทาใดวัตถุจะขึ้นไปไดสูงสุด tขึ้น =
g
v0
1.2 นานเทาใดวัตถุจะขึ้นไป และตกกลับมาที่เดิม ∴ tขึ้น = tลง
และ tทั้งหมด =
g
v02
1.3 วัตถุขึ้นไปไดสูงสุดเทาใด
g
v
h
2
2
0
=
2. โยนวัตถุขึ้นจากที่เดียวกัน 2 กอนดวยความเร็วตนเทากัน เทากับ โดยใชเวลาโยนหางกัน
x วินาที
0v
2.1 นานเทาใดที่วัตถุทั้ง 2 จะสวนทางกันกลางอากาศ (นับจากวัตถุกอนแรก)
2
0
1
x
g
v
t +=
2.2 นานเทาใดที่วัตถุทั้ง 2 จะสวนทางกันกลางอากาศ (นับจากวัตถุกอนหลัง)
2
0
2
x
g
v
t −=
* เมื่อไดเวลาที่สวนทางกันแลว ก็สามารถหาวาสวนทางกัน ณ ที่สูงเทาใดจากจุดโยน
3. โยนวัตถุ 2 กอน พรอม ๆ กัน จากที่หางกัน h เมตร ในแนวดิ่งนานเทาใด วัตถุทั้ง 2 จึงจะ
สวนทางกันในอากาศ
บนลาง
uu
h
t vv
−
=
• เมื่อไดเวลาแลวก็สามารถจะหาวาชนกัน ณ ที่สูงจากพื้นเทาใดก็ได
www.tutorferry.com/
แบบทดสอบ
( )/v m s
1. จากกราฟ จงหา
400
8642
200
ก. ระยะทางทั้งหมดที่เคลื่อนที่
ข. ความเร็วเฉลี่ย
( )t s
2. ชายคนหนึ่งโยนลูกบอลลูกแรกขึ้นไปในแนวดิ่งดวยความเร็วตน เมื่อบอลขึ้นไปไดถึงจุดสูงสุดของมัน
เขาจึงโยนลูก บอลลูกที่สองตามขึ้นไปดวยความเร็วตนเทากัน ( ) จงหาวาลูกบอลทั้งสองจะชนกัน ณ
ความสูงเทาไรจากจุดโยน กําหนดให อัตราเรงเนื่องจากความโนมถวงของโลกเทากับ g
0v
0v
3. กราฟนี้เปนกราฟความเร็วและเวลาของวัตถุที่ถูกโยนขึ้นไปตรง ๆ ในแนวดิ่ง แลวตกลงบนพื้นดิน วัตถุจะ
ขึ้นถึงตําแหนง สูงสุดเปนระยะทางเทาใด ( )/v m s
1. 11.25 เมตร 15
( )t s
321
2. 10.00 เมตร
3. 4.12 เมตร
4. 1.50 เมตร
4. วัตถุ A ถูกโยนขึ้นในแนวดิ่งดวยความเร็วตนคาหนึ่ง ซึ่งสามารถทําให A ขึ้นไปสูงสุด h เมตรในขณะเดียว
กัน วัตถุ B ก็ ถูกปลอยจากตําแหนงที่สูงจากพื้นดิน h เมตร เมื่อวัตถุทั้งสองพบกันกลางอากาศ จะอยูสูง
จากพื้นดินกี่เมตร
1.
2
h
2.
4
3h
3.
8
3h
4.
3
2h
5. ลูกบอลสองลูกถูกโยนขึ้นไปในแนวดิ่ง โดยที่ลูกหนึ่งมีความเร็วตนเปนสองเทาของอีกลูกหนึ่ง ลูกที่มี
ความเร็วตนสูงกวาจะเคลื่อนที่ขึ้นไปไดสูงเปนกี่เทาของอีกลูกหนึ่ง
1. 8 เทา 2. 4 เทา 3. 2 เทา 4. 2 เทา
6. วัตถุมวล 2m กิโลกรัม ถูกปาขึ้นไปในแนวดิ่งดวยความเร็วตน เมตร/วินาที วัตถุกอนนี้จะตกกลับลงมา
ถึงที่เดิมใน เวลาเทาใด
0v
1.
g
v0
2.
g
v02
3.
g
v
2
0
4.
g
v
2
2
0
7. ชายคนหนึ่งโยนกอนหินที่บริเวณผิวดวงจันทร ดวยความเร็วตนเปน 2 เทาของขนาดความเรงเนื่องจากแรง
โนมถวง ของดวงจันทร เขาจะพบวากอนหินขึ้นไปและตกลงมาใชเวลาเทาใด
1. 4 วินาที 2. 3 วินาที 3. 2 วินาที 4. 1 วินาที
www.tutorferry.com/
8. วัตถุกอนหนึ่งเคลื่อนที่โดยมีความเร็ว เปลี่ยน
แปลงกับเวลาเปน Sine Curve (ดังรูป)ซึ่งมีคา
อัมปลิจูด เปน 0.3 เมตรตอวินาทีจงหาระยะทาง
ที่วัตถุเคลื่อนที่ไปไดระหวางจุด A กับ B
1. 3 เมตร 2. 4 เมตร 3. 3.6 ตร 4. 4.6 เมตรเม
1
( )/v m s
( )t s
BA
4321
9. จากการทดลองการเคลื่อนที่ของวัตถุพบวา ความเรงของวัตถุมีคาแปรไปตามเวลาดังลักษณะที่แสดงไดใน
รูปกราฟ ถาหากวัตถุนี้เริ่มตนเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็วเทากับศูนยไปทางขวามือ แสดงวา ตลอดระยะเวลา
20 s การกระจัดของวัตถุนี้มีคาเปนเทาใด (คาบวก ในกราฟสําหรับทิศไปทางขวามือ)
1. 100 เมตร ไปทางวามือ
2. 125 เมตร ไปทางซายมือ
3. 75 เมตร ไปทางขวามือ
4. 75 เมตร ไปทางซายมือ
10. ถาการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ลากแถบกระดาษซึ่งเคลื่อนที่ผานเครื่องเคาะสัญญาณเวลาที่เคาะทุก ๆ 1/50
วินาที ทําให เกิดจุดดังรูป จากการสังเกตจุดเหลานี้จะบอกได คราว ๆ วา ความเรงเปนอยางไร
-2
2
( )2
/a m s
( )t s
2015105
1. สม่ําเสมอ 2. เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ
3. ลดลงเรื่อย ๆ 4. เพิ่มแลวลด
h
11. ในการปรับใหหยดน้ํา หยดจากปลายหลอดบิวเรตต
ชนิดหนึ่ง เมื่อหยดถึงพื้นอีกหยดหนึ่งถัดไปก็หยดทันที
เมื่อปลายบิวเรตตสูง (h) 50 ซม. หยดน้ํา
จะหยดไดกี่หยดตอ 10 วินาที
1. 6 2. 20
3. 31 4. 49
12. จรวดถูกยิงขึ้นในแนวดิ่ง จากฐานยินจรวดซึ่งสูง h จากพื้นดิน เมื่อขึ้นไปไดระยะหนึ่งเชื้อเพลิงหมด จรวด
จึงตกกลับลง มายังพื้นดินเมื่อเวลา t = T สมมติวากราฟนี้แสดงความสัมพันธ ของความเร็วกับเวลาใน
( )/v m s
( )t so
W
1t x z
y
การเคลื่อนที่ของจรวด จากกราฟจะสรุปไดวา
ก. น้ํามันเชื้อเพลิงหมดตั้งแตเวลา t = t1
ข. จรวดขึ้นถึงตําแหนงสูงสุดที่เวลา t = t2
ค. พื้นที่สามเหลี่ยม xyz - พื้นที่สามเหลี่ยม owx
เทากับความสูง h
ง. อัตราเร็วองจรวดสูงสุดที่เวลา t = T
คําตอบที่ถูกตองคือ
www.tutorferry.com/
1. ก, ข และ ค 2. ก และ ข 3. ค เทานั้น 4. ขอถูกเปนอยางอื่น
13. กราฟระหวางความเร็วกับเวลาของการเคลื่อนที่ของมวล m เปนดังรูป ความเรงของ มวล m มีคาเทาใด
1. 0.5 เมตร/(วินาที)2 2. 2 เมตร/(วินาที)2
3. 4 เมตร/(วินาที)2 4. 6 เมตร/(วินาที)2
14. ปลอยบอลลูนที่มีถุงทรายสองถุงผูกติดอยู แลวขึ้นจากพื้นดินในแนวดิ่ง ปรากฏวา เมื่อเวลาผานไป 8
วินาทีถุงทรายใบหนึ่งหลุดตกสูพื้นดิน ถาบอลลูนลอยขึ้น
ดวยอัตราเร็วเปลี่ยนแปลงดังกราฟ ถามวา ขณะที่ถุงทราย
ตกถึงพื้นดิน บอลลูน กําลังลอยขึ้นดวยอัตราเร็ว
กี่เมตรตอวินาที
1. 20 2. 25
3. 30 4. 35
15. วัตถุมวล 0.5 กิโลกรัม เคลื่อนที่ในแนวดิ่ง เขียนกราฟของอัตราเร็วกับเวลาไดดังรูป แสดงวา
ก. เมื่อเวลาผานไป 2 วินาที หลังจากวัตถุ เริ่มเคลื่อนที่
โมเมนตัมของวัตถุเปนศูนย
ข. ระยะสูงสุดที่วัตถุขึ้นไปไดเทากับ 20 เมตร
ค. เมื่อเวลาผานไป 3 วินาที วัตถุมีระดับต่ํากวาจุดเริ่ม
เคลื่อนที่เทากับ 15 เมตร
คําตอบที่ถูกตองคือ
1. ขอ ก และ ข 2. ขอ ข และ ค
3. ขอ ค และ ก 4. ถูกทั้ง ก, ข, และ ค
16. ยิงกระสุนดิ่งขึ้นฟา 3 ลูกติดตอกัน จากตําแหนงเดียวกัน ดวยอัตราเร็ว 10 เมตร/วินาทีเทากัน และเวน
ชวง เวลา ระหวางลูกที่ติดกัน 1 วินาที ถามวา กระสุนลูกที่ 2 และ 3 จะสวนทาง กันที่ระยะสูงจากฐานยิง
กี่เมตร
1. 1.25 เมตร 2. 3.75 เมตร 3. 5.00 เมตร 4. 6.50 เมตร
17. จากกราฟความเร็วกับเวลา ซึ่งแสดงการเดินทาง
ในชวงเวลา A, B, C และ D จงหาระยะทาง
ที่เคลื่อนที่ไปได 0.5 ชั่วโมง
1. 18.5 กิโลเมตร 2. 19.5 กิโลเมตร
3. 20.0 กิโลเมตร 4. 40.0 กิโลเมตร
18. จากโจทยขอ 17 กราฟความเร็วกับเวลา จงหาอัตราเร็วเฉลี่ยใน 0.2 ชั่วโมงแรก
( )/v m s
( )8,6
( )4,4
( )t s
( )/v m s
30
10
( )t s0
168
( )/v m s
( )
20
15
10
5
t s0
1 2 3
-5
-10
( )/v km hr
0.50.30.20.1
D
0.6 0.7
CBA
t(hr)
www.tutorferry.com/
1. 37.5 km/hr 2. 25.0 km/hr 3. 15.0 km/hr 4. 12.8 km/hr
19. วัตถุอันหนึ่งเคลื่อนที่จากสภาพหยุดนิ่ง
ดวยความเรง a ที่เวลา t ดังไดแสดงในรูป
จงหาความเร็วของวัตถุที่เวลา 5 วินาที
1. 2 m/s
2. 1 m/s
3. 0 m/s
4. -1 m/s
20. รถไฟสองขบวนวิ่งเขาหากันโดยวิ่งในรางเดียวกัน รถขบวนที่ 1 วิ่งดวยความเร็ว 10 เมตร/วินาที สวนรถ
ขบวนที่ 2 วิ่งดวยความเร็ว 20 เมตร/วินาที ขณะที่อยูหางกัน 325 เมตร รถไฟทั้ง 2 ขบวนตางเบรกรถและ
หยุดไดพอดี พรอม กันโดยอยูหางกัน 25 เมตร เวลาที่รถทั้งสอง ใชเปนเทาใด
1. 10 วินาที 2. 15 วินาที 3. 20 วินาที 4. 25 วินาที
21. พิจารณากราฟความสัมพันธระหวางระยะทางที่เคลื่อนที่กับเวลาและกราฟระหวางความเรงกับเวลา
คําตอบในขขอใดที่แสดงความสอดคลองที่ถูกตองของการเคลื่อนที่ของวัตถุหนึ่ง
1. 1 และ C 2. 2 และ B 3. 3 และ A 4. 4 และ D
22. สมมุติวากราฟนี้แสดงความสัมพันธของอัตราเร็วและ
เวลาในการเคลื่อนที่ของจรวดเครื่องหนึ่ง ซึ่งตกกลับ
มายังโลกหลังจากเชื้อเพลิงหมด ระยะเวลานับจาก
จรวดขึ้นจากพื้นดินจนตกกลับมาถึงผิวโลกเปนเวลา
ทั้งหมดกี่วินาที
1. 9.0 วินาที
2. 11.2 วินาที
3. 14.0 วินาที
4. 14.2 วินาที
23. จงพิจารณากราฟตอไปนี้
( )2
/a m s
642
-2
2
( )t s
www.tutorferry.com/
จากกราฟที่ปรากฏขางบนนี้ มีกรณีใดที่สอดคลองกับกราฟเหลานี้
กรณีที่ 1 มีการโยนวัตถุขึ้นไปในแนวดิ่งจนวัตถุขึ้นไปถึงตําแหนงสูงสุด
กรณีที่ 2 มีการปลอยวัตถุตกในแนวดิ่งภายใตแรงดึงดูดของโลก
1. กรณีที่ 1 กับ ก. กรณีที่ 2 กับ ข. 2. กรณีที่ 1 กับ ข. กรณีที่ 2 กับ ก.
3. กรณีที่ 1 กับ ข. กรณีที่ 2 กับ ค. 4. กรณีที่ 1 กับ ค. กรณีที่ 2 กับ ก.
24. จุด A กับจุด B อยูหางกัน 75 เมตร ถาใหรถยนตแลนจากจุด A ไปจุด B จะตองใชเวลาเทาใด โดยที่เริ่ม
ตนแลนจาก A ดวยความเรงคงที่ 1 เมตร/(วินาที)2 ไดระยะหนึ่งก็เบรก รถยนตดวยความหนวงคงที่ 2
เมตร/(วินาที)2 ใหรถหยุดนิ่งที่จุด B พอดี
1. 12.5 วินาที 2. 15.0 วินาที 3. 17.5 วินาที 4. 20.0 วินาที
25. จุดบั้งไฟขึ้นไปในอากาศดวยความเรงคงที่ 8 เมตร/(วินาที)2 ในแนวดิ่งขึ้นไปได 10 วินาที เชื้อเพลิงหมด
บั้งไฟจะขึ้นไปไดสูงจากพื้นกี่เมตร
1. 400 เมตร 2. 720 เมตร 3. 810 เมตร 4. 1710 เมตร
26. จากการวัดระยะทางใน 2 ชวงจุด ณ เวลาตรงกึ่งกลางแตละชองบนแถบกระดาษที่ถูก ดึงผานเครื่องเคาะ
สัญญาณ เวลาไดคาดังตาราง จะใชคาที่ไดนี้หาคาความเรงเฉลี่ย ณ เวลา 4/50 วินาที ไดคาเทาใด
เวลาตรงกึ่งกลางแตละชวง (s) ระยะทาง 2ชวงจุด (cm. ) คําตอบที่ถูกตองคือ
1:50 2.9 1. 8.0 m/s2
3:50 4.4 2. 9.4 m/s2
5:50 6 3. 9.7 m/s2
……………. …………….. 4. 10.0 m/s2
27. โยนกอนหินขึ้นในแนวดิ่งจากพื้นดินดวยความเร็วตน 20.0 เมตร/วินาที หลังจากจึงจุด สูงสุด แลวกอนหิน
ก็ตกลง มาถึงจุดที่มีความเร็ว 10.0 เมตร/วินาที การกระจัดและระยะทางทั้งหมดที่กอนหินเคลื่อนที่ไดถึง
จุดนั้นเปน เทาใด (ตอบตามลําดับ)
1. 20.0 m, 15.0 m 2. 15.0 m, 15.0 m
3. 25.0 m, 15.0 m 4. 15.0 m, 25.0 m
28. รถยนตคันหนึ่งวิ่งดวยความเร็วคงที่ 10 เมตร/วินาที ขณะที่อยูหางสิ่งกีดขวางเปนระยะทาง35 เมตร
คนขับตัด สินใจหามลอรถ โดยเสียเวลา 1 วินาที กอนที่หามลอจะทํางาน เมื่อหามลอทํางานแลวรถ
www.tutorferry.com/
จะตอง ลดความเร็วในอัตราเทาใด จึงจะทําใหรถหยุดพอดี เมื่อถึงสิ่งกีดขวางนั้น
1. 1.0 m/s2 2. 1.5 m/s2 3. 2.0 m/s2 4. 3.0 m/s2
29. ขวางวัตถุ A และ B พรอม ๆ กัน จากยอดหอคอยดวยอัตราเร็ว เทาๆ กันโดยวัตถุ A เคลื่อนที่ขึ้นใน
แนวดิ่งและวัตถุ B เคลื่อนที่ลงในแนวดิ่ง เมื่อวัตถุ A ยอนกลับมาถึงตําแหนงเริ่มขวาง วัตถุ B จะมีอัตรา
เร็วสัมพัทธกับวัตถุ A เทาใด
0v
1. 0 2. 3. 2 4. 30v 0v 0v
30. อนุภาคหนึ่งเคลื่อนที่ในแนวเสนตรง และสามารถเขียนกราฟแสดงความสัมพันธระหวาง ระยะทาง (s) กับ
เวลา ยกกําลังสอง (t2) ไดดังรูป อยากทราบวา อนุภาคนี้เคลื่อนที่ดวยความเรง กี่เมตรตอ(วินาที)2
1. 3
2. 6
3. 9
4. หาไมไดเพราะไมไดบอกอัตราเร็วตน
31. ถากราฟการกระจัด x กับเวลา t ของรถยนต ก. และ ข. มีลักษณะดังรูป ขอใดตอไปนี้ถูก
1. รถยนต ก. และ ข. จะมีความเร็วเทากันเมื่อเวลา
.t(นาที)
รถยนต ข.
รถยนต ก.
ผานไป 2 นาที
2. รถยนต ก. มีความเร็วไมคงที่ สวนรถยนต ข. มี
ความเร็วคงที
3. รถยนต ก. มีความเรงมากกวาศูนย สวนรถยนต
ข. มีความเร็วเทากับศูนย
4. ทั้งรถยนต ก. และ ข. ตางมีความเรงเปนศูนย
www.tutorferry.com/

วิชาฟิสิกส์ มัธยมปลาย เรื่องการเคลื่อนที่

  • 1.
    1 การเคลื่อนที่ การเคลื่อนที่ของวัตถุ แบงไดเปน 3ลักษณะ คือ 1. การเคลื่อนที่ในแนวเสนตรง 2. การเคลื่อนที่ในแนวเสนโคง 2.1 การเคลื่อนที่แบบวิถีทางโคง(Projectile) 2.2 การเคลื่อนที่แบบวงกลม( Circular Motion ) 2.3 การเคลื่อนที่แบบกรวย (Conic Motion ) 2.4 การเคลื่อนที่แบบกลับไปกลับมา (การเคลื่อนที่แบบคลื่น) - การเคลื่อนที่ของเงาของวัตถุที่เคลื่อนที่เปนวงกลมบนฉาก - การเคลื่อนที่ของวัตถุติดสปริง (Spring ) - การเคลื่อนที่ของวัตถุแบบลูกตุมนาฬิกา (Pendulum ) 3. การเคลื่อนที่แบบหมุน การเคลื่อนที่ในแนวเสนตรง แบงการเคลื่อนที่ไดเปน 2 ลักษณะ คือ 1. การเคลื่อนที่ ในแนวราบ 2. การเคลื่อนที่ ในแนวดิ่ง หลักการคํานวณ การเคลื่อนที่ในแนวเสนตรง ใหใช หลัก ของ Vector และการพิจารณาตามกราฟเปนหลักเพื่อ ใหเขาใจปญหาและการแกปญหาระบบกราฟอยางถูกตองและงาย จึงควรศึกษาหลักการของกราฟกอน บัญญัติ 4 ประการ กราฟฟสิกส เปนหลักพื้นฐานของกราฟในวิชาฟสิกส (และทุกวิชาที่อาศัยหนวยในการ ดําเนินงาน) ขอที่ 1 พิจารณาแกน x วา เปนใคร (ใชสัญลักษณอะไร) และมีหนวยอยางไร (มีคําอุปสรรคหรือไม) พิจารณาแกน y วาเปนใคร และมีหนวยอยางไร ขอที่ 2 พิจารณาวา กราฟตัดแกน x หรือไม ถาตัด ตัดที่ใด หมายความวาอยางไร พิจารณาวา กราฟตัดแกน y หรือไม ถาตัด ตัดที่ใด หมายความวาอยางไร (กราฟ บางครั้งลากไปตัดแกนได แตในปรากฏการณ เปนไปไมได) ขอที่ 3 ความชันของกราฟ ณ จุดที่ตองการมีคาเทาใด และหมายถึงใคร ความชันของกราฟ = slope = X Y ∆ ∆ =θtan พิจารณาหนวย y หารดวยหนวย x จะทําใหทราบวา slope หมายถึงใคร เชน แกน y เปน S(m) v(m/s) a(m/s2) ? m/s3 แกน x เปน t(s) t(s) t(s) www.tutorferry.com/
  • 2.
    ขอที่ 4 พื้นที่ใตกราฟในชวงที่ตองการมีคาเทาใด และหมายถึงใคร โดยพิจารณา พื้นที่ที่กระทําตอแกน x เทา นั้น และพื้นที่เหนือแกน x เปน บวก พื้นที่ใตแกน x เปน ลบ และ พื้นที่ใตกราฟ = (คาคงที่)(x)(y) ดังนั้น พื้นที่จะมีหนวยของแกน x คูณกับหนวยของแกน y เชน แกน y ? m-s S(m) v(m/s) a(m/s2) แกน x t(s) t(s) t(s) การเคลื่อนที่แนวเสนตรง ทั้งแนวราบและแนวดิ่ง มีสัญลักษณที่สําคัญ 5 ตัว คือ 1. S = ระยะกระจัด เปน Vector 2. u = ความเร็วตน เปน Vector 3. v = ความเร็วทาย เปน Vector 4. a = ความเรง เปน Vector 5. t = เวลา = ชวงเวลา เปน Scalar v = ความเร็วเฉลี่ย = t S เมื่อ a คงที่หรือไมก็ตาม = 2 vu + เมื่อ a คงที่เทานั้น = ∑ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ v S S เมื่อ v คงที่เปนชวง ๆ = ∑ ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ iv N 1 เมื่อทุกๆชวงมีระยะเทาๆกัน N ชวง สําหรับสูตรการเคลื่อนที่แนวราบและแนวดิ่ง จัดใหมไดดังนี้ สูตร แนวราบ ขาด แนวดิ่ง ( 2 /10 smg −= v ) 1 t vu tvS ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + == 2 vv v a t vu tvS ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + == 2 vv v 2 v u a= + r v v t S v u gt= + r v v 3 2 2 1 tatuS vvv += v v 2 2 1 tatuS vvv += 4 2 2 1 tatvS vvv −= u v 2 2 1 tatvS vvv −= 5 2 2 2v u a= + l t 2 2 2v u g= + h )12( 2 1 )1()( −+=−−= tautStSSt vv www.tutorferry.com/
  • 3.
    เมื่อ S(t) =ระยะทางในเวลา t วินาที S(t - 1) = ระยะทางในเวลา t - 1 วินาที และ St = ระยะทางในวินาที t ใด ๆ (เพียง 1 วินาที เทานั้น) สูตรแนวดิ่ง g เปน Vector มีทิศลง ∴g r g r = -10 m/s2 สําหรับสูตรพิเศษ เปนสูตรที่ปรับคา g r แลว ∴ g r ในสูตรพิเศษ = 10 m/s2 สูตรพิเศษการเคลื่อนที่แนวดิ่งโดยเสรี 1. โยนวัตถุขึ้นจากพื้นดวยความเร็วตน 0v 1.1 นานเทาใดวัตถุจะขึ้นไปไดสูงสุด tขึ้น = g v0 1.2 นานเทาใดวัตถุจะขึ้นไป และตกกลับมาที่เดิม ∴ tขึ้น = tลง และ tทั้งหมด = g v02 1.3 วัตถุขึ้นไปไดสูงสุดเทาใด g v h 2 2 0 = 2. โยนวัตถุขึ้นจากที่เดียวกัน 2 กอนดวยความเร็วตนเทากัน เทากับ โดยใชเวลาโยนหางกัน x วินาที 0v 2.1 นานเทาใดที่วัตถุทั้ง 2 จะสวนทางกันกลางอากาศ (นับจากวัตถุกอนแรก) 2 0 1 x g v t += 2.2 นานเทาใดที่วัตถุทั้ง 2 จะสวนทางกันกลางอากาศ (นับจากวัตถุกอนหลัง) 2 0 2 x g v t −= * เมื่อไดเวลาที่สวนทางกันแลว ก็สามารถหาวาสวนทางกัน ณ ที่สูงเทาใดจากจุดโยน 3. โยนวัตถุ 2 กอน พรอม ๆ กัน จากที่หางกัน h เมตร ในแนวดิ่งนานเทาใด วัตถุทั้ง 2 จึงจะ สวนทางกันในอากาศ บนลาง uu h t vv − = • เมื่อไดเวลาแลวก็สามารถจะหาวาชนกัน ณ ที่สูงจากพื้นเทาใดก็ได www.tutorferry.com/
  • 4.
    แบบทดสอบ ( )/v ms 1. จากกราฟ จงหา 400 8642 200 ก. ระยะทางทั้งหมดที่เคลื่อนที่ ข. ความเร็วเฉลี่ย ( )t s 2. ชายคนหนึ่งโยนลูกบอลลูกแรกขึ้นไปในแนวดิ่งดวยความเร็วตน เมื่อบอลขึ้นไปไดถึงจุดสูงสุดของมัน เขาจึงโยนลูก บอลลูกที่สองตามขึ้นไปดวยความเร็วตนเทากัน ( ) จงหาวาลูกบอลทั้งสองจะชนกัน ณ ความสูงเทาไรจากจุดโยน กําหนดให อัตราเรงเนื่องจากความโนมถวงของโลกเทากับ g 0v 0v 3. กราฟนี้เปนกราฟความเร็วและเวลาของวัตถุที่ถูกโยนขึ้นไปตรง ๆ ในแนวดิ่ง แลวตกลงบนพื้นดิน วัตถุจะ ขึ้นถึงตําแหนง สูงสุดเปนระยะทางเทาใด ( )/v m s 1. 11.25 เมตร 15 ( )t s 321 2. 10.00 เมตร 3. 4.12 เมตร 4. 1.50 เมตร 4. วัตถุ A ถูกโยนขึ้นในแนวดิ่งดวยความเร็วตนคาหนึ่ง ซึ่งสามารถทําให A ขึ้นไปสูงสุด h เมตรในขณะเดียว กัน วัตถุ B ก็ ถูกปลอยจากตําแหนงที่สูงจากพื้นดิน h เมตร เมื่อวัตถุทั้งสองพบกันกลางอากาศ จะอยูสูง จากพื้นดินกี่เมตร 1. 2 h 2. 4 3h 3. 8 3h 4. 3 2h 5. ลูกบอลสองลูกถูกโยนขึ้นไปในแนวดิ่ง โดยที่ลูกหนึ่งมีความเร็วตนเปนสองเทาของอีกลูกหนึ่ง ลูกที่มี ความเร็วตนสูงกวาจะเคลื่อนที่ขึ้นไปไดสูงเปนกี่เทาของอีกลูกหนึ่ง 1. 8 เทา 2. 4 เทา 3. 2 เทา 4. 2 เทา 6. วัตถุมวล 2m กิโลกรัม ถูกปาขึ้นไปในแนวดิ่งดวยความเร็วตน เมตร/วินาที วัตถุกอนนี้จะตกกลับลงมา ถึงที่เดิมใน เวลาเทาใด 0v 1. g v0 2. g v02 3. g v 2 0 4. g v 2 2 0 7. ชายคนหนึ่งโยนกอนหินที่บริเวณผิวดวงจันทร ดวยความเร็วตนเปน 2 เทาของขนาดความเรงเนื่องจากแรง โนมถวง ของดวงจันทร เขาจะพบวากอนหินขึ้นไปและตกลงมาใชเวลาเทาใด 1. 4 วินาที 2. 3 วินาที 3. 2 วินาที 4. 1 วินาที www.tutorferry.com/
  • 5.
    8. วัตถุกอนหนึ่งเคลื่อนที่โดยมีความเร็ว เปลี่ยน แปลงกับเวลาเปนSine Curve (ดังรูป)ซึ่งมีคา อัมปลิจูด เปน 0.3 เมตรตอวินาทีจงหาระยะทาง ที่วัตถุเคลื่อนที่ไปไดระหวางจุด A กับ B 1. 3 เมตร 2. 4 เมตร 3. 3.6 ตร 4. 4.6 เมตรเม 1 ( )/v m s ( )t s BA 4321 9. จากการทดลองการเคลื่อนที่ของวัตถุพบวา ความเรงของวัตถุมีคาแปรไปตามเวลาดังลักษณะที่แสดงไดใน รูปกราฟ ถาหากวัตถุนี้เริ่มตนเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็วเทากับศูนยไปทางขวามือ แสดงวา ตลอดระยะเวลา 20 s การกระจัดของวัตถุนี้มีคาเปนเทาใด (คาบวก ในกราฟสําหรับทิศไปทางขวามือ) 1. 100 เมตร ไปทางวามือ 2. 125 เมตร ไปทางซายมือ 3. 75 เมตร ไปทางขวามือ 4. 75 เมตร ไปทางซายมือ 10. ถาการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ลากแถบกระดาษซึ่งเคลื่อนที่ผานเครื่องเคาะสัญญาณเวลาที่เคาะทุก ๆ 1/50 วินาที ทําให เกิดจุดดังรูป จากการสังเกตจุดเหลานี้จะบอกได คราว ๆ วา ความเรงเปนอยางไร -2 2 ( )2 /a m s ( )t s 2015105 1. สม่ําเสมอ 2. เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ 3. ลดลงเรื่อย ๆ 4. เพิ่มแลวลด h 11. ในการปรับใหหยดน้ํา หยดจากปลายหลอดบิวเรตต ชนิดหนึ่ง เมื่อหยดถึงพื้นอีกหยดหนึ่งถัดไปก็หยดทันที เมื่อปลายบิวเรตตสูง (h) 50 ซม. หยดน้ํา จะหยดไดกี่หยดตอ 10 วินาที 1. 6 2. 20 3. 31 4. 49 12. จรวดถูกยิงขึ้นในแนวดิ่ง จากฐานยินจรวดซึ่งสูง h จากพื้นดิน เมื่อขึ้นไปไดระยะหนึ่งเชื้อเพลิงหมด จรวด จึงตกกลับลง มายังพื้นดินเมื่อเวลา t = T สมมติวากราฟนี้แสดงความสัมพันธ ของความเร็วกับเวลาใน ( )/v m s ( )t so W 1t x z y การเคลื่อนที่ของจรวด จากกราฟจะสรุปไดวา ก. น้ํามันเชื้อเพลิงหมดตั้งแตเวลา t = t1 ข. จรวดขึ้นถึงตําแหนงสูงสุดที่เวลา t = t2 ค. พื้นที่สามเหลี่ยม xyz - พื้นที่สามเหลี่ยม owx เทากับความสูง h ง. อัตราเร็วองจรวดสูงสุดที่เวลา t = T คําตอบที่ถูกตองคือ www.tutorferry.com/
  • 6.
    1. ก, ขและ ค 2. ก และ ข 3. ค เทานั้น 4. ขอถูกเปนอยางอื่น 13. กราฟระหวางความเร็วกับเวลาของการเคลื่อนที่ของมวล m เปนดังรูป ความเรงของ มวล m มีคาเทาใด 1. 0.5 เมตร/(วินาที)2 2. 2 เมตร/(วินาที)2 3. 4 เมตร/(วินาที)2 4. 6 เมตร/(วินาที)2 14. ปลอยบอลลูนที่มีถุงทรายสองถุงผูกติดอยู แลวขึ้นจากพื้นดินในแนวดิ่ง ปรากฏวา เมื่อเวลาผานไป 8 วินาทีถุงทรายใบหนึ่งหลุดตกสูพื้นดิน ถาบอลลูนลอยขึ้น ดวยอัตราเร็วเปลี่ยนแปลงดังกราฟ ถามวา ขณะที่ถุงทราย ตกถึงพื้นดิน บอลลูน กําลังลอยขึ้นดวยอัตราเร็ว กี่เมตรตอวินาที 1. 20 2. 25 3. 30 4. 35 15. วัตถุมวล 0.5 กิโลกรัม เคลื่อนที่ในแนวดิ่ง เขียนกราฟของอัตราเร็วกับเวลาไดดังรูป แสดงวา ก. เมื่อเวลาผานไป 2 วินาที หลังจากวัตถุ เริ่มเคลื่อนที่ โมเมนตัมของวัตถุเปนศูนย ข. ระยะสูงสุดที่วัตถุขึ้นไปไดเทากับ 20 เมตร ค. เมื่อเวลาผานไป 3 วินาที วัตถุมีระดับต่ํากวาจุดเริ่ม เคลื่อนที่เทากับ 15 เมตร คําตอบที่ถูกตองคือ 1. ขอ ก และ ข 2. ขอ ข และ ค 3. ขอ ค และ ก 4. ถูกทั้ง ก, ข, และ ค 16. ยิงกระสุนดิ่งขึ้นฟา 3 ลูกติดตอกัน จากตําแหนงเดียวกัน ดวยอัตราเร็ว 10 เมตร/วินาทีเทากัน และเวน ชวง เวลา ระหวางลูกที่ติดกัน 1 วินาที ถามวา กระสุนลูกที่ 2 และ 3 จะสวนทาง กันที่ระยะสูงจากฐานยิง กี่เมตร 1. 1.25 เมตร 2. 3.75 เมตร 3. 5.00 เมตร 4. 6.50 เมตร 17. จากกราฟความเร็วกับเวลา ซึ่งแสดงการเดินทาง ในชวงเวลา A, B, C และ D จงหาระยะทาง ที่เคลื่อนที่ไปได 0.5 ชั่วโมง 1. 18.5 กิโลเมตร 2. 19.5 กิโลเมตร 3. 20.0 กิโลเมตร 4. 40.0 กิโลเมตร 18. จากโจทยขอ 17 กราฟความเร็วกับเวลา จงหาอัตราเร็วเฉลี่ยใน 0.2 ชั่วโมงแรก ( )/v m s ( )8,6 ( )4,4 ( )t s ( )/v m s 30 10 ( )t s0 168 ( )/v m s ( ) 20 15 10 5 t s0 1 2 3 -5 -10 ( )/v km hr 0.50.30.20.1 D 0.6 0.7 CBA t(hr) www.tutorferry.com/
  • 7.
    1. 37.5 km/hr2. 25.0 km/hr 3. 15.0 km/hr 4. 12.8 km/hr 19. วัตถุอันหนึ่งเคลื่อนที่จากสภาพหยุดนิ่ง ดวยความเรง a ที่เวลา t ดังไดแสดงในรูป จงหาความเร็วของวัตถุที่เวลา 5 วินาที 1. 2 m/s 2. 1 m/s 3. 0 m/s 4. -1 m/s 20. รถไฟสองขบวนวิ่งเขาหากันโดยวิ่งในรางเดียวกัน รถขบวนที่ 1 วิ่งดวยความเร็ว 10 เมตร/วินาที สวนรถ ขบวนที่ 2 วิ่งดวยความเร็ว 20 เมตร/วินาที ขณะที่อยูหางกัน 325 เมตร รถไฟทั้ง 2 ขบวนตางเบรกรถและ หยุดไดพอดี พรอม กันโดยอยูหางกัน 25 เมตร เวลาที่รถทั้งสอง ใชเปนเทาใด 1. 10 วินาที 2. 15 วินาที 3. 20 วินาที 4. 25 วินาที 21. พิจารณากราฟความสัมพันธระหวางระยะทางที่เคลื่อนที่กับเวลาและกราฟระหวางความเรงกับเวลา คําตอบในขขอใดที่แสดงความสอดคลองที่ถูกตองของการเคลื่อนที่ของวัตถุหนึ่ง 1. 1 และ C 2. 2 และ B 3. 3 และ A 4. 4 และ D 22. สมมุติวากราฟนี้แสดงความสัมพันธของอัตราเร็วและ เวลาในการเคลื่อนที่ของจรวดเครื่องหนึ่ง ซึ่งตกกลับ มายังโลกหลังจากเชื้อเพลิงหมด ระยะเวลานับจาก จรวดขึ้นจากพื้นดินจนตกกลับมาถึงผิวโลกเปนเวลา ทั้งหมดกี่วินาที 1. 9.0 วินาที 2. 11.2 วินาที 3. 14.0 วินาที 4. 14.2 วินาที 23. จงพิจารณากราฟตอไปนี้ ( )2 /a m s 642 -2 2 ( )t s www.tutorferry.com/
  • 8.
    จากกราฟที่ปรากฏขางบนนี้ มีกรณีใดที่สอดคลองกับกราฟเหลานี้ กรณีที่ 1มีการโยนวัตถุขึ้นไปในแนวดิ่งจนวัตถุขึ้นไปถึงตําแหนงสูงสุด กรณีที่ 2 มีการปลอยวัตถุตกในแนวดิ่งภายใตแรงดึงดูดของโลก 1. กรณีที่ 1 กับ ก. กรณีที่ 2 กับ ข. 2. กรณีที่ 1 กับ ข. กรณีที่ 2 กับ ก. 3. กรณีที่ 1 กับ ข. กรณีที่ 2 กับ ค. 4. กรณีที่ 1 กับ ค. กรณีที่ 2 กับ ก. 24. จุด A กับจุด B อยูหางกัน 75 เมตร ถาใหรถยนตแลนจากจุด A ไปจุด B จะตองใชเวลาเทาใด โดยที่เริ่ม ตนแลนจาก A ดวยความเรงคงที่ 1 เมตร/(วินาที)2 ไดระยะหนึ่งก็เบรก รถยนตดวยความหนวงคงที่ 2 เมตร/(วินาที)2 ใหรถหยุดนิ่งที่จุด B พอดี 1. 12.5 วินาที 2. 15.0 วินาที 3. 17.5 วินาที 4. 20.0 วินาที 25. จุดบั้งไฟขึ้นไปในอากาศดวยความเรงคงที่ 8 เมตร/(วินาที)2 ในแนวดิ่งขึ้นไปได 10 วินาที เชื้อเพลิงหมด บั้งไฟจะขึ้นไปไดสูงจากพื้นกี่เมตร 1. 400 เมตร 2. 720 เมตร 3. 810 เมตร 4. 1710 เมตร 26. จากการวัดระยะทางใน 2 ชวงจุด ณ เวลาตรงกึ่งกลางแตละชองบนแถบกระดาษที่ถูก ดึงผานเครื่องเคาะ สัญญาณ เวลาไดคาดังตาราง จะใชคาที่ไดนี้หาคาความเรงเฉลี่ย ณ เวลา 4/50 วินาที ไดคาเทาใด เวลาตรงกึ่งกลางแตละชวง (s) ระยะทาง 2ชวงจุด (cm. ) คําตอบที่ถูกตองคือ 1:50 2.9 1. 8.0 m/s2 3:50 4.4 2. 9.4 m/s2 5:50 6 3. 9.7 m/s2 ……………. …………….. 4. 10.0 m/s2 27. โยนกอนหินขึ้นในแนวดิ่งจากพื้นดินดวยความเร็วตน 20.0 เมตร/วินาที หลังจากจึงจุด สูงสุด แลวกอนหิน ก็ตกลง มาถึงจุดที่มีความเร็ว 10.0 เมตร/วินาที การกระจัดและระยะทางทั้งหมดที่กอนหินเคลื่อนที่ไดถึง จุดนั้นเปน เทาใด (ตอบตามลําดับ) 1. 20.0 m, 15.0 m 2. 15.0 m, 15.0 m 3. 25.0 m, 15.0 m 4. 15.0 m, 25.0 m 28. รถยนตคันหนึ่งวิ่งดวยความเร็วคงที่ 10 เมตร/วินาที ขณะที่อยูหางสิ่งกีดขวางเปนระยะทาง35 เมตร คนขับตัด สินใจหามลอรถ โดยเสียเวลา 1 วินาที กอนที่หามลอจะทํางาน เมื่อหามลอทํางานแลวรถ www.tutorferry.com/
  • 9.
    จะตอง ลดความเร็วในอัตราเทาใด จึงจะทําใหรถหยุดพอดีเมื่อถึงสิ่งกีดขวางนั้น 1. 1.0 m/s2 2. 1.5 m/s2 3. 2.0 m/s2 4. 3.0 m/s2 29. ขวางวัตถุ A และ B พรอม ๆ กัน จากยอดหอคอยดวยอัตราเร็ว เทาๆ กันโดยวัตถุ A เคลื่อนที่ขึ้นใน แนวดิ่งและวัตถุ B เคลื่อนที่ลงในแนวดิ่ง เมื่อวัตถุ A ยอนกลับมาถึงตําแหนงเริ่มขวาง วัตถุ B จะมีอัตรา เร็วสัมพัทธกับวัตถุ A เทาใด 0v 1. 0 2. 3. 2 4. 30v 0v 0v 30. อนุภาคหนึ่งเคลื่อนที่ในแนวเสนตรง และสามารถเขียนกราฟแสดงความสัมพันธระหวาง ระยะทาง (s) กับ เวลา ยกกําลังสอง (t2) ไดดังรูป อยากทราบวา อนุภาคนี้เคลื่อนที่ดวยความเรง กี่เมตรตอ(วินาที)2 1. 3 2. 6 3. 9 4. หาไมไดเพราะไมไดบอกอัตราเร็วตน 31. ถากราฟการกระจัด x กับเวลา t ของรถยนต ก. และ ข. มีลักษณะดังรูป ขอใดตอไปนี้ถูก 1. รถยนต ก. และ ข. จะมีความเร็วเทากันเมื่อเวลา .t(นาที) รถยนต ข. รถยนต ก. ผานไป 2 นาที 2. รถยนต ก. มีความเร็วไมคงที่ สวนรถยนต ข. มี ความเร็วคงที 3. รถยนต ก. มีความเรงมากกวาศูนย สวนรถยนต ข. มีความเร็วเทากับศูนย 4. ทั้งรถยนต ก. และ ข. ตางมีความเรงเปนศูนย www.tutorferry.com/