ตัวอย่างคำถามเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ตรง

19 ตัวอย่างคำถามเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ในแนวตรง

1. พิจารณากราฟความเร็ว (v) เทียบกับเวลา (t) ของวัตถุที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง ขนาดของการลดความเร็วที่วัตถุได้รับคือ…
ก. 2,5 มิลลิวินาที^-2
ข. 3,5 มิลลิวินาที^-2
ค. 4,0 มิลลิวินาที^-2
ง. 5,0 มิลลิวินาที^-2
E. 6,0 มิลลิวินาที^-2
การอภิปราย
AB = ความเร่งคงที่ (การเคลื่อนที่เชิงเส้นที่เปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ), BC = ความเร็วคงที่ (การเคลื่อนที่เชิงเส้นที่เปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ), CD = ความหน่วงคงที่ (การเคลื่อนที่เชิงเส้นที่เปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ)

คำตอบที่ถูกต้องคือ A.

2. กราฟด้านข้างแสดงกราฟของวัตถุที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ระหว่าง 0 ถึง 8 วินาที คือ…
ก. 72 ม.
ข. 64 ม.
ค. 48 ม.
ด. 24 ม.
12 ม. ตะวันออก
การอภิปราย
ใช้หลักการเดียวกับโจทย์ข้อก่อนหน้า โดยที่ระยะทางที่เดินทาง = พื้นที่ส่วนที่แรเงาบนกราฟ สังเกตกราฟด้านบน! พื้นที่แรเงาถูกแบ่งออกเป็นส่วนๆ เพื่อให้สามารถคำนวณพื้นที่ได้โดยใช้สูตรที่ทราบแล้ว
พื้นที่ของระนาบ 1 = พื้นที่ของสามเหลี่ยม = ½ (4-0)(12-0) = ½ (4)(12) = (2)(12) = 24
พื้นที่ของระนาบ 2 = พื้นที่ของสี่เหลี่ยมผืนผ้า = (8-4)(12-0) = (4)(12) = 48

ระยะทางที่เดินทางในช่วงเวลา 8 วินาที = 24 + 48 = 72 เมตร
คำตอบที่ถูกต้องคือ A.

3. ดูที่กราฟความเร็ว v เทียบกับ t สำหรับวัตถุต่อไปนี้ที่เคลื่อนที่ในเส้นตรง!
ระยะทางที่เดินทางได้ใน 12 วินาที คือ….
ก. 8 ม.
ข. 10 ม.
ค. 12 ม.
ด. 24 ม.
36 ม. ตะวันออก
การอภิปราย
คำถามข้อนี้คล้ายกับคำถามข้อก่อนหน้า แต่คำถามข้อก่อนหน้าถามถึงระยะทางที่เดินทางได้ใน 10 วินาที ส่วนคำถามข้อนี้ถามถึงระยะทางที่เดินทางได้ใน 12 วินาที

4. วัตถุเคลื่อนที่ในเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ 36 กม./ชม. ^เป็นเวลา 5 วินาที จากนั้นเร่งความเร็วด้วยอัตราเร่ง 1 ม./วินาที^²เป็นเวลา 10 วินาที และลดความเร็วด้วยอัตราเร่ง 2 ม./วินาที^²จนกระทั่งวัตถุหยุดนิ่ง กราฟ (vt) ที่แสดงการเคลื่อนที่ของวัตถุคือ...

การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
การเคลื่อนไหวที่ 1 = GLB
ความเร็วคงที่ (v) = 36 กม./ชม. = 36 (1000 ม.) / 3600 วินาที = 36.000 ม. / 3600 วินาที = 10 ม./วินาที
ช่วงเวลา (t) = 5 วินาที
การเคลื่อนที่ 2 = GLBB ที่เร่งความเร็ว
ความเร็วเริ่มต้น (v)_o) = ความเร็วในการเคลื่อนที่ 1 = 10 ม./วินาที
ความเร่ง (a) = 1 m/s²
ช่วงเวลา (t) = 10 วินาที
การเคลื่อนไหวที่ 3 = GLBB ที่ลดความเร็วลง
ความเร่ง (a) = -2 ม./วินาที²²
ความเร็วสุดท้าย (v)_t) = 0 ม./วินาที
ต้องการ: กราฟแสดงการเคลื่อนที่ของวัตถุ

คำตอบ :
สามารถสร้างกราฟได้หลังจากทราบความเร็วสุดท้ายของการเคลื่อนที่ 2 และช่วงเวลาสำหรับการเคลื่อนที่ 3 แล้ว
ความเร็วสุดท้ายของการเคลื่อนที่ 2:
v_t = v_o + ที่
v_t = 10 + (1)(10) = 10 + 10 = 20 ม./วินาที
ความเร็วสุดท้ายของการเคลื่อนที่ 2 (v_t) = ความเร็วเริ่มต้นของการเคลื่อนที่ 3 (v_o) = 20 ม./วินาที
ช่วงเวลาของการเคลื่อนไหว 3:
v_t = v_o + ที่
0 = 20 + (-2)(t)
0 = 20 – 2t
20 = 2t
เสื้อ = 20 / 2
t = 10 วินาที

โปรดสังเกตกราฟด้านบน
การเคลื่อนที่ครั้งที่ 1: วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ 10 เมตร/วินาที เป็นเวลา 5 วินาที
การเคลื่อนที่ครั้งที่ 2: วัตถุเร่งความเร็วเป็นเวลา 10 วินาที จนกระทั่งความเร็วถึง 20 เมตร/วินาที
การเคลื่อนไหวที่ 3: วัตถุจะเคลื่อนที่ช้าลงเป็นเวลา 10 วินาทีจนกระทั่งหยุดนิ่ง
กราฟที่เหมาะสมคือกราฟในคำตอบ B
คำตอบที่ถูกต้องคือ B.

5. รถยนต์คันหนึ่งเริ่มเคลื่อนที่ในเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ 5 ms⁻¹ ^{หลังจาก}รักษาความเร็วคงที่ไว้ 10 วินาที รถยนต์ก็เร่งความเร็วขึ้นจนมีความเร่ง 1 ms⁻² ในอีก 5 วินาทีต่อมา^จากนั้นเครื่องยนต์ของรถยนต์ก็ดับลง ทำให้รถหยุดหลังจากเคลื่อนที่ไปได้ระยะทางรวม 137,5 เมตร การเคลื่อนที่ของรถยนต์สามารถอธิบายได้ด้วยกราฟความเร็ว (v) เทียบกับเวลา (t) ที่เหมาะสม...

การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
การเคลื่อนไหวที่ 1 = GLB
ความเร็วคงที่ (v) = 5 ม./วินาที
ช่วงเวลา (t) = 10 วินาที
การเคลื่อนที่ 2 = GLBB ที่เร่งความเร็ว
ความเร็วเริ่มต้น (v)_o) = ความเร็วในการเคลื่อนที่ 1 = 5 ม./วินาที
ความเร่ง (a) = 1 m/s²
ช่วงเวลา (t) = 5 วินาที
การเคลื่อนไหวที่ 3 = GLBB ที่ลดความเร็วลง
ความเร็วสุดท้าย (v)_t) = 0 ม./วินาที
ระยะทางรวมที่เดินทาง (วินาที) = 137,5 เมตร/วินาที
ต้องการ: กราฟแสดงการเคลื่อนที่ของวัตถุ
คำตอบ :
ระยะทางที่เดินทางโดยการเคลื่อนไหวครั้งที่ 1:
s = vt = (5)(10) = 50 เมตร
ระยะทางที่เดินทางโดยการเคลื่อนไหวครั้งที่ 2:
ส = ว_o t + ½ ที่² = (5)(5) + ½ (1)(5)2 = 25 + ½ (25) = 25 + 12,5 = 37,5 เมตร
ระยะทางที่เดินทางโดยการเคลื่อนไหวครั้งที่ 3:
137,5 – (50 + 37,5) = 137,5 – 87,5 = 50 เมตร

สามารถสร้างกราฟได้หลังจากทราบความเร็วสุดท้ายของการเคลื่อนที่ 2 และช่วงเวลาสำหรับการเคลื่อนที่ 3 แล้ว
ความเร็วสุดท้ายของการเคลื่อนที่ 2
ความเร็วสุดท้ายของการเคลื่อนที่ 2 คำนวณโดยใช้ข้อมูลของการเคลื่อนที่ 2
v_t = v_o + ที่
v_t = 5 + (1)(5) = 5 + 5 = 10 ม./วินาที
ความเร็วสุดท้ายของการเคลื่อนที่ 2 (v_t) = ความเร็วเริ่มต้นของการเคลื่อนที่ 3 (v_o) = 10 ม./วินาที

ช่วงเวลาของการเคลื่อนไหว 3
สามารถคำนวณช่วงเวลาได้หลังจากทราบค่าความหน่วงแล้ว การคำนวณค่าความหน่วง (a) และช่วงเวลา (t) ใช้ข้อมูลการเคลื่อนที่ 3

การลดความเร็วของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ 3:
v_t² = v_o² + 2 เพลา
0² = 10² + 2 a (50)
0 = 100 + 100 a
100 = -100 ก
a = – 100 / 100
a = – 1 ม./วินาที²
ช่วงเวลาของการเคลื่อนไหว 3:
v_t = vo + at
0 = 10 + (-1) t
0 = 10 – t
t = 10 วินาที
โปรดสังเกตกราฟด้านบน
การเคลื่อนที่ครั้งที่ 1: วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ 5 เมตร/วินาที เป็นเวลา 10 วินาที
การเคลื่อนที่ครั้งที่ 2: วัตถุเร่งความเร็วเป็นเวลา 5 วินาที จนกระทั่งความเร็วถึง 10 เมตร/วินาที
การเคลื่อนไหวที่ 3: วัตถุจะเคลื่อนที่ช้าลงเป็นเวลา 10 วินาทีจนกระทั่งหยุดนิ่ง
คำตอบที่ถูกต้องคือ D.

6. รถยนต์คันหนึ่งมีมวล 800 กิโลกรัม เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงด้วยความเร็วเริ่มต้น 36 กิโลเมตรต่อชั่วโมง^-1 หลังจากเดินทางไปได้ระยะทาง 150 เมตร ความเร็วจะเพิ่มขึ้นเป็น 72 กิโลเมตรต่อชั่วโมง^-1ระยะเวลาในการเดินทางของรถยนต์คือ…
ก. 5 วินาที
ข. 10 วินาที
ค. 17 วินาที
ง. 25 วินาที
E. 35 วินาที
การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
v_o = 36 กม./ชม. = 36000 ม. / 3600 วิ = 10 ม./วินาที
v_t = 72 กม./ชม. = 72000 ม. / 3600 วิ = 20 ม./วินาที
s = 150 เมตร
ถาม: เวลาเดินทาง (นาที)?
คำตอบ :
สูตรสำหรับการเคลื่อนที่เชิงเส้นแบบเร่งความเร็วสม่ำเสมอ (GLBB) มีสามสูตร ได้แก่:
v_t = v_o + ที่
s = vo t + ½ at²
v_t² = v_o² + 2 เพลา
จากข้อมูลที่มีอยู่ เราไม่สามารถคำนวณเวลาเดินทางโดยตรงโดยใช้สูตรใดสูตรหนึ่งข้างต้นได้
ขั้นแรก คำนวณค่าความเร่ง (a) โดยใช้สูตรที่ 3
v_t² = v_o² + 2 เพลา
20² = 10² + 2 a (150)
400 = 100 + 300 a
400 – 100 = 300 ก.
300 = 300 ก.
a = 300 / 300
a = 1 ม./วินาที²
คำนวณช่วงเวลา (t) โดยใช้สูตรแรก
v_t = v_o + ที่
20 = 10 + (1) t
20 – 10 = t
t = 10 วินาที
คำตอบที่ถูกต้องคือ B.

7. คนขับรถกำลังขับด้วยความเร็ว 20 เมตร/วินาที เมื่อเขาเห็นเนินชะลอความเร็วอยู่ข้างหน้า เขาเหยียบเบรกและรถหยุดหลังจาก 5 วินาที จงคำนวณระยะทางที่รถเคลื่อนที่ไป!
การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
ความเร็วเริ่มต้น (v)_o) = 20 ม./วินาที
ความเร็วสุดท้าย (v)_t) = 0 ม./วินาที
ช่วงเวลา (t) = 5 วินาที
ถาม: ระยะทางที่เดินทาง (หน่วยเป็นวินาที)
คำตอบ :
ขั้นแรก คำนวณอัตราเร่งของรถ:
v_t = v_o + ที่
0 = 20 + a 5
-20 = 5a
a = -20/5
a = -4 ม/วินาที²
คำนวณระยะทางที่รถยนต์วิ่ง:
ส = ว_o t + 1/2 ที่²
s = (20)(5) + 1/2 (-4)(5)2 = (20)(5) + (-2)(25)
s = 100 – 50
s = 50 เมตร
รถยนต์คันดังกล่าววิ่งเป็นระยะทาง 50 เมตร

8. ดูภาพต่อไปนี้

ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปได้ ณ เวลา t = 40 วินาที คือ…

ก. 100 ม.

ข. 160 ม.

ค. 220 ม.

ด. 280 ม.

320 ม. ตะวันออก

การอภิปราย

พื้นที่สนาม 1 = พื้นที่สี่เหลี่ยมผืนผ้า = (20-0)(8-0) = (20)(8) = 160 เมตร

พื้นที่ของระนาบ 2 = พื้นที่ของสามเหลี่ยม = ½ (25-20)(8-0) = ½ (5)(8) = (5)(4) = 20 เมตร

พื้นที่ของระนาบ 3 = พื้นที่ของสามเหลี่ยม = ½ (30-25)(8-0) = ½ (5)(8) = (5)(4) = 20 เมตร

พื้นที่สนาม 4 = พื้นที่สี่เหลี่ยมผืนผ้า = (40-30)(8-0) = (10)(8) = 80 เมตร

ระยะทางที่เดินทางในช่วงเวลา 40 วินาที = 160 + 20 + 20 + 80 = 280 เมตร

คำตอบที่ถูกต้องคือ D.

9. กราฟ vt ด้านล่างแสดงการเปลี่ยนแปลงความเร็วของวัตถุที่เคลื่อนที่ในเวลา 20 วินาที!

ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปได้คือ…

ก. 200 ม.

ข. 260 ม.

ค. 300 ม.

ด. 400 ม.

470 ม. ตะวันออก

การอภิปราย

พื้นที่ของระนาบ 1 = พื้นที่ของสามเหลี่ยม = ½ (5-0)(20-0) = ½ (5)(20) = (5)(10) = 50 เมตร

พื้นที่สนาม 2 = พื้นที่สี่เหลี่ยมผืนผ้า = (15-5)(20-0) = (10)(20) = 200 เมตร

พื้นที่ของระนาบ 3 = พื้นที่ของสามเหลี่ยม = ½ (20-15)(20-0) = ½ (5)(20) = (5)(10) = 50 เมตร

ระยะทางที่เดินทางในช่วงเวลา 20 วินาที = 50 + 200 + 50 = 300 เมตร

คำตอบที่ถูกต้องคือ C.

10. วัตถุเคลื่อนที่ในเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ 36 กม./ชม. ^เป็นเวลา 5 วินาที จากนั้นเร่งความเร็วด้วยอัตราเร่ง 1 ม./วินาที^²เป็นเวลา 10 วินาที และลดความเร็วด้วยอัตราเร่ง 2 ม./วินาที^²จนกระทั่งวัตถุหยุดนิ่ง กราฟ (vt) ที่แสดงการเคลื่อนที่ของวัตถุคือ...

การอภิปราย

เป็นที่ทราบกันว่า:
การเคลื่อนไหวที่ 1 = GLB
ความเร็วคงที่ (v) = 36 กม./ชม. = 36 (1000 ม.) / 3600 วินาที = 36.000 ม. / 3600 วินาที = 10 ม./วินาที
ช่วงเวลา (t) = 5 วินาที
การเคลื่อนที่ 2 = GLBB ที่เร่งความเร็ว
ความเร็วเริ่มต้น (v)_o) = ความเร็วในการเคลื่อนที่ 1 = 10 ม./วินาที
ความเร่ง (a) = 1 ม./วินาที²²
ช่วงเวลา (t) = 10 วินาที
การเคลื่อนไหวที่ 3 = GLBB ที่ลดความเร็วลง
ความเร่ง (a) = -2 ม./วินาที²²
ความเร็วสุดท้าย (v)_t) = 0 ม./วินาที
ต้องการ: กราฟแสดงการเคลื่อนที่ของวัตถุ
คำตอบ :

สามารถสร้างกราฟได้หลังจากทราบความเร็วสุดท้ายของการเคลื่อนที่ 2 และช่วงเวลาสำหรับการเคลื่อนที่ 3 แล้ว
ความเร็วสุดท้ายของการเคลื่อนที่ 2:
v_t = v_o + ที่
v_t = 10 + (1)(10) = 10 + 10 = 20 ม./วินาที

ความเร็วสุดท้ายของการเคลื่อนที่ 2 (v_t) = ความเร็วเริ่มต้นของการเคลื่อนที่ 3 (v_o) = 20 ม./วินาที
ช่วงเวลาของการเคลื่อนไหว 3:
v_t = v_o + ที่
0 = 20 + (-2)(t)
0 = 20 – 2t
20 = 2t
เสื้อ = 20 / 2
t = 10 วินาที

โปรดสังเกตกราฟด้านบน
การเคลื่อนที่ครั้งที่ 1: วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ 10 เมตร/วินาที เป็นเวลา 5 วินาที
การเคลื่อนที่ครั้งที่ 2: วัตถุเร่งความเร็วเป็นเวลา 10 วินาที จนกระทั่งความเร็วถึง 20 เมตร/วินาที
การเคลื่อนไหวที่ 3: วัตถุจะเคลื่อนที่ช้าลงเป็นเวลา 10 วินาทีจนกระทั่งหยุดนิ่ง
กราฟที่เหมาะสมคือกราฟในคำตอบ B
คำตอบที่ถูกต้องคือ B.

11. รถยนต์คันหนึ่งเริ่มเคลื่อนที่ในเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ 5 ms⁻¹ ^{หลังจาก}รักษาความเร็วคงที่ไว้ 10 วินาที รถยนต์ก็เร่งความเร็วขึ้นจนมีความเร่ง 1 ms⁻² ในอีก 5 วินาทีต่อมา^จากนั้นเครื่องยนต์ของรถยนต์ก็ดับลง ทำให้รถหยุดหลังจากเคลื่อนที่ไปได้ระยะทางรวม 137,5 เมตร การเคลื่อนที่ของรถยนต์สามารถอธิบายได้ด้วยกราฟความเร็ว (v) เทียบกับเวลา (t) ที่เหมาะสม...

การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
การเคลื่อนไหวที่ 1 = GLB
ความเร็วคงที่ (v) = 5 ม./วินาที
ช่วงเวลา (t) = 10 วินาที
การเคลื่อนที่ 2 = GLBB ที่เร่งความเร็ว
ความเร็วเริ่มต้น (v)_o) = ความเร็วในการเคลื่อนที่ 1 = 5 ม./วินาที
ความเร่ง (a) = 1 ม./วินาที²²
ช่วงเวลา (t) = 5 วินาที
การเคลื่อนไหวที่ 3 = GLBB ที่ลดความเร็วลง
ความเร็วสุดท้าย (v)_t) = 0 ม./วินาที

ระยะทางรวมที่เดินทาง (วินาที) = 137,5 เมตร/วินาที
ต้องการ: กราฟแสดงการเคลื่อนที่ของวัตถุ
คำตอบ :
ระยะทางที่เดินทางโดยการเคลื่อนไหวครั้งที่ 1:
s = vt = (5)(10) = 50 เมตร
ระยะทางที่เดินทางโดยการเคลื่อนไหวครั้งที่ 2:
ส = ว_o t + ½ ที่² = (5)(5) + ½ (1)(5)² = 25 + ½ (25) = 25 + 12,5 = 37,5 เมตร
ระยะทางที่เดินทางโดยการเคลื่อนไหวครั้งที่ 3:
137,5 – (50 + 37,5) = 137,5 – 87,5 = 50 เมตร

สามารถสร้างกราฟได้หลังจากทราบความเร็วสุดท้ายของการเคลื่อนที่ 2 และช่วงเวลาสำหรับการเคลื่อนที่ 3 แล้ว
ความเร็วสุดท้ายของการเคลื่อนที่ 2
ความเร็วสุดท้ายของการเคลื่อนที่ 2 คำนวณโดยใช้ข้อมูลของการเคลื่อนที่ 2

v _t = v _o + at

v _t = 5 + (1)(5) = 5 + 5 = 10 m/s

ความเร็วการเคลื่อนที่สุดท้าย 2 (v _t ) = ความเร็วการเคลื่อนที่เริ่มต้น 3 (v _o ) = 10 m/s

ช่วงเวลาของการเคลื่อนไหว 3

สามารถคำนวณช่วงเวลาได้หลังจากทราบค่าความหน่วงแล้ว การคำนวณค่าความหน่วง (a) และช่วงเวลา (t) ใช้ข้อมูลการเคลื่อนที่ 3

การลดความเร็วของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ 3:

v _t ² = v _o ² + 2 as

0 ² = 10 ² + 2 a (50)

0 = 100 + 100 a

100 = -100 ก

a = – 100 / 100

a = – 1 ม./วินาที^²

ช่วงเวลาของการเคลื่อนไหว 3:

v _t = v _o + at

0 = 10 + (-1) t

0 = 10 – t

t = 10 วินาที

โปรดสังเกตกราฟด้านบน

การเคลื่อนที่ครั้งที่ 1: วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ 5 เมตร/วินาที เป็นเวลา 10 วินาที

การเคลื่อนที่ครั้งที่ 2: วัตถุเร่งความเร็วเป็นเวลา 5 วินาที จนกระทั่งความเร็วถึง 10 เมตร/วินาที

การเคลื่อนไหวที่ 3: วัตถุจะเคลื่อนที่ช้าลงเป็นเวลา 10 วินาทีจนกระทั่งหยุดนิ่ง

คำตอบที่ถูกต้องคือ D.

การเคลื่อนที่ตรง

12.

กราฟทางด้านขวาแสดงวัตถุที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ระหว่างเวลา 0 ถึง 8 วินาที คือ…

ก. 72 ม.
ข. 64 ม.
ค. 48 ม.
ด. 24 ม.
12 ม. ตะวันออก

การอภิปราย
ใช้หลักการเดียวกับโจทย์ข้อก่อนหน้า โดยที่ระยะทางที่เดินทาง = พื้นที่ส่วนที่แรเงาบนกราฟ สังเกตกราฟด้านบน! พื้นที่แรเงาถูกแบ่งออกเป็นส่วนๆ เพื่อให้สามารถคำนวณพื้นที่ได้โดยใช้สูตรที่ทราบแล้ว
พื้นที่ของระนาบ 1 = พื้นที่ของสามเหลี่ยม = ½ (4-0)(12-0) = ½ (4)(12) = (2)(12) = 24
พื้นที่ของระนาบ 2 = พื้นที่ของสี่เหลี่ยมผืนผ้า = (8-4)(12-0) = (4)(12) = 48

ระยะทางที่เดินทางในช่วงเวลา 8 วินาที = 24 + 48 = 72 เมตร
คำตอบที่ถูกต้องคือ A.

13.

โปรดสังเกตกราฟ ความเร็ว กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง v กับ t สำหรับวัตถุที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงดังภาพด้านล่าง!
ระยะทางที่เดินทางได้ใน 12 วินาที คือ….

ก. 8 ม.
ข. 10 ม.
ค. 12 ม.
ด. 24 ม.
36 ม. ตะวันออก

การอภิปราย
คำถามข้อนี้คล้ายกับคำถามข้อก่อนหน้า แต่คำถามข้อก่อนหน้าถามถึงระยะทางที่เดินทางได้ใน 10 วินาที ส่วนคำถามข้อนี้ถามถึงระยะทางที่เดินทางได้ใน 12 วินาที
พื้นที่ของ 1 = พื้นที่ของสามเหลี่ยม = ½ (2-0)(4-0) = ½ (2)(4) = 4
พื้นที่ของระนาบ 2 = พื้นที่ของสี่เหลี่ยมผืนผ้า = (6-2)(4-0) = (4)(4) = 16
พื้นที่ของ 3 = พื้นที่ของสามเหลี่ยม = ½ (8-6)(4-0) = ½ (2)(4) = 4
พื้นที่ของ 4 = พื้นที่ของสามเหลี่ยม = ½ (10-8)(4-0) = ½ (2)(4) = 4
พื้นที่ของ 5 = พื้นที่ของสี่เหลี่ยมจัตุรัส = (12-10)(4-0) = (2)(4) = 8

ระยะทางที่เดินทางในช่วงเวลา 10 วินาที = 4 + 16 + 4 + 4 + 8 = 36 เมตร
คำตอบที่ถูกต้องคือ D.

ที่มาของคำถาม:

ข้อสอบวิชาฟิสิกส์ระดับชาติ สำหรับนักเรียนมัธยมปลาย/อาชีวศึกษา

ตัวอย่างคำถามเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ตรงสม่ำเสมอ
14. รถยนต์คันหนึ่งเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ 10 เมตร/วินาที จงหาว่ารถยนต์คันนั้นเคลื่อนที่ไปได้ไกลเท่าใดหลังจากเคลื่อนที่ไปได้ 10 เมตร/วินาที
การอภิปราย
ความเร็วคงที่ 10 เมตร/วินาที หมายความว่ารถเคลื่อนที่ได้ 10 เมตรทุกๆ 1 วินาที
หลังจาก 2 วินาที รถจักรยานยนต์เคลื่อนที่ไปได้ระยะทาง (2)(10) = 20 เมตร,
หลังจาก 3 วินาที รถจักรยานยนต์เคลื่อนที่ไปได้ระยะทาง (3)(10) = 30 เมตร,
หลังจาก 10 วินาที รถจักรยานยนต์เคลื่อนที่ไปได้ระยะทาง (10)(10) = 100 เมตร.
เรียนรู้เพิ่มเติมได้ที่หน้าเว็บ ตัวอย่างของการเคลื่อนที่ตรงสม่ำเสมอ

ตัวอย่างของการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่มีความเร่งสม่ำเสมอ
15. วัตถุที่หยุดนิ่งอยู่ตอนแรกเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงที่ 5 เมตร/วินาที²²จงหาความเร็วและระยะทางที่เคลื่อนที่ได้หลังจากผ่านไป 5 วินาที
การอภิปราย
(ก) ความเร็วหลังจาก 5 วินาที
ความเร่งคงที่ 5 เมตร/วินาที²² หมายความว่าความเร็วจะเพิ่มขึ้น 5 เมตร/วินาที ทุกๆ 1 วินาที หลังจาก 2 วินาที ความเร็วจะเพิ่มขึ้นเป็น 10 เมตร/วินาที และหลังจาก 5 วินาที ความเร็วจะเพิ่มขึ้นเป็น 25 เมตร/วินาที
(ข) ระยะทางที่เดินทางได้หลังจาก 5 วินาที
เป็นที่ทราบกันว่า:
ความเร็วเริ่มต้น (v)_o) = 0 (วัตถุอยู่ในสภาพหยุดนิ่งในตอนเริ่มต้น)
ความเร่ง (a) = 5 ม./วินาที²²
ช่วงเวลา (t) = 5 วินาที
ถาม: ระยะทางที่เดินทาง (หน่วยเป็นวินาที)
คำตอบ :
ส = ว_o t + ½ ที่² = (0)(5) + ½ (5)(5²) = 0 + (2,5)(25) = 62,5 เมตร
ระยะทางที่เดินทางได้หลังจาก 5 วินาที คือ 62,5 เมตร

16. รถยนต์หนัก 400 กิโลกรัม กำลังเคลื่อนที่ในเส้นตรงด้วยความเร็วเริ่มต้น 72 กิโลเมตรต่อชั่วโมง หลังจากเคลื่อนที่ไปได้ 100 เมตร ความเร็วของรถเพิ่มขึ้นเป็น 108 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เวลาที่รถใช้ในการเคลื่อนที่ระยะทางนี้คือ...
ก. 1 วินาที
ข. 2 วินาที
ค. 3 วินาที
ง. 4 วินาที
E. 5 วินาที
การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
v_o = 72 กม./ชม. = (72)(1000 ม.) / 3600 วินาที = 20 ม./วินาที
v_t = 108 กม./ชม. = (108)(1000 ม.) / 3600 วินาที = 30 ม./วินาที
s = 100 เมตร
ถาม: ช่วงเวลา (t)?
คำตอบ :

17. กราฟด้านข้างแสดงการเคลื่อนที่ของรถยนต์ที่เคลื่อนที่ในเส้นตรงด้วยอัตราเร็วคงที่ ระยะทางที่รถยนต์เคลื่อนที่ได้ใน 8 วินาทีคือ...

ก. 40 ม.
ข. 60 ม.
ค. 80 ม.
ด. 100 ม.
120 ม. ตะวันออก
การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
v_o = 10 ม./วินาที
v_t = 20 ม./วินาที
t = 8 วินาที
ถาม: ระยะทางที่เดินทาง?
คำตอบ :

คำตอบที่ถูกต้องคือ E.

18. กราฟด้านข้างแสดงกราฟของวัตถุที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ระหว่างเวลา 0 ถึง 6 วินาที คือ...

ก. 40 ม.
ข. 45 ม.
ค. 50 ม.
ด.55 ม.
ตะวันออก 60 ม.
การอภิปราย
ระยะทางที่เดินทาง = พื้นที่ของกราฟ (s = vt)
ระยะทางที่เดินทาง 1 = ½ (10)(3) = (5)(3) = 15 เมตร
ระยะทางที่เดินทาง 2 = (10)(6-3) = (10)(3) = 30 เมตร
ระยะทางรวมที่เดินทาง:
15 เมตร + 30 เมตร = 45 เมตร
คำตอบที่ถูกต้องคือ B

เรียนรู้เพิ่มเติมได้ในหน้าตัวอย่างเกี่ยวกับการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่มีความเร่งสม่ำเสมอ

ตัวอย่างการเคลื่อนที่แบบตกอิสระ
19. มะม่วงร่วงจากก้านและตกลงพื้นหลังจาก 2 วินาที ความเร็วของมะม่วงขณะกระทบพื้นคือ... g = 10 m/s²
การอภิปราย
ถ้าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเท่ากับ 10 m/s²² ดังนั้น มะม่วงหรือวัตถุใดๆ ที่ตกลงมาอย่างอิสระ จะมีความเร็วเพิ่มขึ้น 10 เมตร/วินาที ทุกๆ 1 วินาที หลังจาก 2 วินาที ความเร็วของมะม่วงจะอยู่ที่ 20 เมตร/วินาที
เรียนรู้เพิ่มเติมได้ที่หน้าเว็บ ตัวอย่างของการเคลื่อนที่แบบตกอิสระ