วันจันทร์ที่ 9 สิงหาคม พ.ศ. 2553

ความเร็วสัมพัทธ์

ความเร็วสัมพัทธ์ (Relative Velocity)

การจะบอกว่าวัตถุอยู่ที่ตำแหน่งใดให้ชัดเจน และเป็นที่เข้าใจกันได้เป็นอย่างดี ย่อมต้องมีจุดอ้างอิงและแกนอ้างอิง นั่นคือ มีระบบโคออร์ดิเนตอ้างอิง ถ้ามีผู้สังเกตสองคน ต่างใช้ระบบโคออร์ดิเนตของตนเองและเคลื่อนที่สัมพัทธ์กัน นั่นคือ ระบบหนึ่งมีความเร็ว เมื่อเทียบกับอีกระบบหนึ่ง สิ่งนี้เป็นไปได้เสมอ เมื่อเป็นเช่นนี้ วัตถุที่เห็นอยู่นิ่งในระบบหนึ่ง ก็จะปรากฎในอีกระบบหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ขณะที่รถไฟวิ่งด้วยความเร็วคงตัวผ่านชานชาลา แห่งหนึ่งผู้โดยสารในรถไฟทำของหล่นจากมือลงพื้น ผู้สังเกตในรถไฟเห็นวัตถุนั้นตกลง ด้วยความเร่งในแนวดิ่ง ทั้งนี้เทียบกับตัวเองในรถไฟ ส่วนผู้ที่อยู่บนชานชาลานอกรถไฟ มองผ่านหน้าต่างเห็นว่าวัตถุตกลงเป็นวิถีโค้งแบบโพรเจกไทล์ตัวอย่างของการสังเกตที่ เกี่ยวกับความเร็วสัมพัทธ์เช่น ขณะที่ฝนตก ให้เม็ดฝนมีขนาดที่ทำให้ตกด้วยความเร็วสม่ำเสมอ 10 เมตรต่อวินาที และตกลงในแนวดิ่งในอากาศนิ่ง (สำหรับผุ้สังเกตอยู่นิ่ง) สำหรับผู้สังเกตที่อยู่ในรถยนต์วิ่งด้วยความเร็ว 36 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (10 เมตรต่อวินาที) จะเห็นเม็ดฝนตกอย่างไร ซึ่งความเร็วของเม็ดฝนที่เห็นจะเป็นความเร็วสัมพัทธ์กับผู้สังเกตที่เคลื่อนที่นั่นเอง สิ่งที่ลอยอยู่นิ่งในอากาศข้างหน้าของผู้สังเกตที่ออยู่ในรถ ผู้สังเกตย่อมเห็น สิ่งนั้นเคลื่อนที่เข้าหาด้วยความเร็วมีขนาดเท่าที่รถวิ่ง ซึ่งหมายถึงความเร็วในทิศตรงกันข้าม กับการเคลื่อนที่ของตนเอง สิ่งที่อยู่นิ่งด้านข้าง หรือหลังของผู้สังเกตก็จะปรากฎมีความเร็วเช่นเดียวกัน เพราะฉะนั้นผู้สังเกตจึงจะเห็นเม็ดฝนมีความเร็วเดิม บวกด้วยความเร็วมีทิศตรงกันข้ามกับความเร็วของตนเองแต่ขนาดเท่ากัน

ลองดูตัวอย่างเรื่องความเร็วสัมพัทธ์ คลิกที่นี่ค่ะ

4 ความคิดเห็น:

  1. ยากจังนะคะฟิสิกส์เนี่ย ฮิฮิ
    ยังไงก็ฝากเนื้อฝากตัวด้วยนะคะ อาจารย์

    ตอบนำออก
  2. นางสาวอรอุมา สิงห์พา ม.4/3 เลขที่45
    ข้อ1.ตอบ u=คือความเร็วต้น vคือความเร็วปลาย tคือช่วงเวลาในการเคลื่อนที่ aคือความเร่งคงที่ sคือการกระจัดที่ได้ในช่วงเวลาt
    สูตร
    1.v=u+at
    2.s=(u+u/2)t
    3.s=ut+0.5a(t)กำลังสอง
    4.vกำลังสอง=uกำลังสอง+2as
    ข้อ2ตอบ
    1.การกระจัดเป็นปริมาณเวกเตอร์ที่ลากจากจุดเริ่มต้นไปยังจุดสุดท้ายของการเครื่อนที่สัญลักษณ์ หน่วยเป็นm
    2.ระยะทางคือความาวตามเส้นทางการเครื่อนที่ของวัตถุเป็นสเคลาร์sหน่วยเป็นเมตร
    3.ความเร็วคือการกระจัดที่เกิดขึ้นในหนึ่งหน่วยเวลาเป็นปริมาณเวกเตอร์หน่วยเป็นm/s
    4.อัตราเร็วคือระยะทางที่มีวัตถุเฉลี่ยไปได้ในหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเป็นm/s
    5.ความเร่งคือปริมาณเวกเตอร์แทนด้วยaเป็นอัตราเปลี่ยนความเร็วหรือความเร็วที่เปล่ยนไปในหนึ่งหน่วยเวลาหน่วยเป็นm/sกำลังสอง
    6.อัตราเร่งคือขนาดของความเร่งขณะนั้นๆหน่วยเป็นm/sกำลังสอง

    ตอบนำออก
  3. นายวิศว ทองดี ม4/1 เลขที่ 6
    การเคลื่อนที่แนวตรง
    1. s=u+at ครับ
    2.s=( u+u/2)t ครับ
    3.s=ut+1/2(t)กำลังสองครับ
    4.vกำลัง2=uกำลัง2+2as
    ข้อ 2.ตอบ
    1.การกระจัดเป็นปริมาณเวกเตอร์ที่ลากจากจุดเริ่มต้นไปยังจุดสุดท้ายของการเครื่อนที่สัญลักษณ์ หน่วยเป็นm(เมตร)
    2.ระยะทางคือความาวตามเส้นทางการเครื่อนที่ของวัตถุเป็นสเคลาร์sหน่วยเป็นเมตร
    3.ความเร็วคือการกระจัดที่เกิดขึ้นในหนึ่งหน่วยเวลาเป็นปริมาณเวกเตอร์หน่วยเป็นm/s
    4.อัตราเร็วคือระยะทางที่มีวัตถุเฉลี่ยไปได้ในหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเป็นm/s
    5.ความเร่งคือปริมาณเวกเตอร์แทนด้วยaเป็นอัตราเปลี่ยนความเร็วหรือความเร็วที่เปล่ยนไปในหนึ่งหน่วยเวลาหน่วยเป็นm/sกำลังสอง
    6.อัตราเร่งคือขนาดของความเร่งขณะนั้นๆหน่วยเป็นm/sกำลังสอง
    เพื่อความไม่ซำจำเจ ครับ

    ตอบนำออก
  4. นางสาวกิตติยา ตุ้มทองม.4/3 เลขที่29
    ความเร็วสัมพัทธ์
    ความเร็วสัมพัทธ์ (Relative Velocity)

    การจะบอกว่าวัตถุอยู่ที่ตำแหน่งใดให้ชัดเจน และเป็นที่เข้าใจกันได้เป็นอย่างดี ย่อมต้องมีจุดอ้างอิงและแกนอ้างอิง นั่นคือ มีระบบโคออร์ดิเนตอ้างอิง ถ้ามีผู้สังเกตสองคน ต่างใช้ระบบโคออร์ดิเนตของตนเองและเคลื่อนที่สัมพัทธ์กัน นั่นคือ ระบบหนึ่งมีความเร็ว เมื่อเทียบกับอีกระบบหนึ่ง สิ่งนี้เป็นไปได้เสมอ เมื่อเป็นเช่นนี้ วัตถุที่เห็นอยู่นิ่งในระบบหนึ่ง ก็จะปรากฎในอีกระบบหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ขณะที่รถไฟวิ่งด้วยความเร็วคงตัวผ่านชานชาลา แห่งหนึ่งผู้โดยสารในรถไฟทำของหล่นจากมือลงพื้น ผู้สังเกตในรถไฟเห็นวัตถุนั้นตกลง ด้วยความเร่งในแนวดิ่ง ทั้งนี้เทียบกับตัวเองในรถไฟ ส่วนผู้ที่อยู่บนชานชาลานอกรถไฟ มองผ่านหน้าต่างเห็นว่าวัตถุตกลงเป็นวิถีโค้งแบบโพรเจกไทล์ตัวอย่างของการสังเกตที่ เกี่ยวกับความเร็วสัมพัทธ์เช่น ขณะที่ฝนตก ให้เม็ดฝนมีขนาดที่ทำให้ตกด้วยความเร็วสม่ำเสมอ 10 เมตรต่อวินาที และตกลงในแนวดิ่งในอากาศนิ่ง (สำหรับผุ้สังเกตอยู่นิ่ง) สำหรับผู้สังเกตที่อยู่ในรถยนต์วิ่งด้วยความเร็ว 36 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (10 เมตรต่อวินาที) จะเห็นเม็ดฝนตกอย่างไร ซึ่งความเร็วของเม็ดฝนที่เห็นจะเป็นความเร็วสัมพัทธ์กับผู้สังเกตที่เคลื่อนที่นั่นเอง สิ่งที่ลอยอยู่นิ่งในอากาศข้างหน้าของผู้สังเกตที่ออยู่ในรถ ผู้สังเกตย่อมเห็น สิ่งนั้นเคลื่อนที่เข้าหาด้วยความเร็วมีขนาดเท่าที่รถวิ่ง ซึ่งหมายถึงความเร็วในทิศตรงกันข้าม กับการเคลื่อนที่ของตนเอง สิ่งที่อยู่นิ่งด้านข้าง หรือหลังของผู้สังเกตก็จะปรากฎมีความเร็วเช่นเดียวกัน เพราะฉะนั้นผู้สังเกตจึงจะเห็นเม็ดฝนมีความเร็วเดิม บวกด้วยความเร็วมีทิศตรงกันข้ามกับความเร็วของตนเองแต่ขนาดเท่ากัน

    ลองดูตัวอย่างเรื่องความเร็วสัมพัทธ์ คลิกที่นี่ค่ะ



    ข้อ1.ตอบ u=คือความเร็วต้น vคือความเร็วปลาย tคือช่วงเวลาในการเคลื่อนที่ aคือความเร่งคงที่ sคือการกระจัดที่ได้ในช่วงเวลาt
    สูตร
    1.v=u+at
    2.s=(u+u/2)t
    3.s=ut+0.5a(t)กำลังสอง
    4.vกำลังสอง=uกำลังสอง+2as
    ข้อ2ตอบ
    1.การกระจัดเป็นปริมาณเวกเตอร์ที่ลากจากจุดเริ่มต้นไปยังจุดสุดท้ายของการเครื่อนที่สัญลักษณ์ หน่วยเป็นm
    2.ระยะทางคือความาวตามเส้นทางการเครื่อนที่ของวัตถุเป็นสเคลาร์sหน่วยเป็นเมตร
    3.ความเร็วคือการกระจัดที่เกิดขึ้นในหนึ่งหน่วยเวลาเป็นปริมาณเวกเตอร์หน่วยเป็นm/s
    4.อัตราเร็วคือระยะทางที่มีวัตถุเฉลี่ยไปได้ในหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเป็นm/s
    5.ความเร่งคือปริมาณเวกเตอร์แทนด้วยaเป็นอัตราเปลี่ยนความเร็วหรือความเร็วที่เปล่ยนไปในหนึ่งหน่วยเวลาหน่วยเป็นm/sกำลังสอง
    6.อัตราเร่งคือขนาดของความเร่งขณะนั้นๆหน่วยเป็นm/sกำลังสอง

    ตอบนำออก