การเคลื่อนที่เชิงเส้นแบบเร่งความเร็วสม่ำเสมอ

คุณเคยสังเกตเครื่องบินที่กำลังเคลื่อนที่บนรันเวย์หรือไม่? ถ้ายังไม่เคย ลองหาเวลาไปที่สนามบินในเมืองของคุณดู สังเกตการเคลื่อนที่ของเครื่องบินขณะที่กำลังจะขึ้นบินหรือกำลังจะลงจอด เมื่อเครื่องบินกำลังจะขึ้นบิน เครื่องบินจะเริ่มเคลื่อนที่ตรงจากจุดหยุดนิ่ง แล้วความเร็วในการเคลื่อนที่ก็จะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งบินขึ้นได้ ในทางกลับกัน เมื่อลงจอด การเคลื่อนที่ของเครื่องบินซึ่งตอนแรกเร็วมาก ก็จะค่อยๆ ชะลอลง การเคลื่อนที่ของเครื่องบินบนรันเวย์เป็นตัวอย่างของการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่มีความเร่งสม่ำเสมอในแนวนอน คุณเคยเห็นผลไม้ที่ร่วงจากก้านลงสู่พื้นหรือไม่? การเคลื่อนที่ของผลไม้หรือวัตถุใดๆ ที่ตกลงมาจากความสูงระดับหนึ่งลงสู่พื้นเป็นตัวอย่างของการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่มีความเร่งสม่ำเสมอในแนวตั้ง และเรื่องนี้ได้กล่าวถึงโดยละเอียดในหัวข้อการตกอย่างอิสระคุณสามารถยกตัวอย่างการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่มีความเร่งสม่ำเสมอในชีวิตประจำวันได้หรือไม่?

นิยามของการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่มีความเร่งสม่ำเสมอ
การเคลื่อนที่เชิงเส้นแบบเร่งความเร็วสม่ำเสมอ (GLBB) คือการเคลื่อนที่ที่มีความเร่งคงที่ ความเร่งเป็นปริมาณเวกเตอร์ ดังนั้นความเร่งจึงประกอบด้วยขนาดของความเร่งและทิศทางของความเร่ง ดังนั้นการเคลื่อนที่เชิงเส้นแบบเร่งความเร็วสม่ำเสมอจึงเป็นการเคลื่อนที่ที่มีขนาดของความเร่งคงที่และทิศทางของความเร่งคงที่ ทิศทางของความเร่งคงที่ = ทิศทางของความเร็วคงที่ = ทิศทางของการเคลื่อนที่ของวัตถุคงที่ = วัตถุเคลื่อนที่ในเส้นตรง ขนาดของความเร่งคงที่หมายถึง ใหญ่ ความเร็วหรืออัตราเร็ว เพิ่มขึ้นอย่างสม่ำเสมอหรือลดลงอย่างสม่ำเสมอ

ความเร็วเพิ่มขึ้นอย่างสม่ำเสมอ
ตัวอย่างเช่น วัตถุชิ้นหนึ่งอยู่นิ่งในตอนเริ่มต้น หนึ่งวินาทีต่อมา วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 2 เมตร/วินาที สองวินาทีต่อมา วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 4 เมตร/วินาที สามวินาทีต่อมา วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 6 เมตร/วินาที และเป็นเช่นนี้เรื่อยไป… ดูเหมือนว่าทุกๆ วินาที ความเร็วของวัตถุจะเพิ่มขึ้น 2 เมตร/วินาที กล่าวได้ว่าวัตถุนั้นกำลังประสบกับความเร่งคงที่ 2 เมตร/วินาที² หรือ 2 เมตร/วินาที²².

ความเร็วลดลงอย่างสม่ำเสมอ
ตัวอย่างเช่น วัตถุหนึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเริ่มต้น 10 เมตร/วินาที หนึ่งวินาทีต่อมา ความเร็วลดลงเหลือ 9 เมตร/วินาที สองวินาทีต่อมา ความเร็วลดลงเหลือ 8 เมตร/วินาที สามวินาทีต่อมา ความเร็วลดลงเหลือ 7 เมตร/วินาที และเป็นเช่นนี้เรื่อยไป... จะเห็นได้ว่าทุกๆ 1 วินาที ความเร็วของวัตถุลดลง 1 เมตร/วินาที กล่าวได้ว่าวัตถุนั้นกำลังประสบกับความหน่วงคงที่ หรือความเร่งติดลบ 1 เมตร/วินาที² ต่อ 1 วินาที หรือ 1 เมตร/วินาที²².
สูตรการเคลื่อนที่เชิงเส้นแบบเร่งความเร็วสม่ำเสมอ
สูตร GLBB มีสามแบบ ได้แก่:
กราฟ GLBB
กราฟความเร่งเทียบกับเวลา และกราฟความเร็วเทียบกับเวลา ของวัตถุที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงด้วยอัตราเร็วคงที่ 2 เมตร/วินาที².

เรียนรู้ ตัวอย่างคำถาม GLBB เพื่อให้คุณเข้าใจ GLBB ได้ดียิ่งขึ้น