อัตราเร็วฉเลี่ยและความเร็วเฉลี่ย(average speed and average velocity)

ใบความรู้ที่ 4

เรื่อง อัตราเร็วเฉลี่ยและความเร็วเฉลี่ย

…………………………………………………………………………………………………. 

4. อัตราเร็วและความเร็ว (Speed and Velocity)

ในขณะที่วัตถุมีการเคลื่อนที่  ได้ระยะทางและการกระจัดในเวลาเดียวกัน  และต้องใช้เวลาในการเคลื่อนที่  จึงทำให้เกิดปริมาณสัมพันธ์ขึ้น  ปริมาณดังกล่าวคือ

1.อัตราเร็ว (Speed) คือ ระยะทางทีวัตถุเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลาจัดเป็นปริมาณ

สเกลาร์ หน่วยในระบบเอสไอ มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที

2.ความเร็ว (Velocity)    คือ ขนาดของการกระจัดที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา จัดเป็นปริมาณเวกเตอร์  มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที

สมการแสดงความสัมพันธ์ของอัตราเร็ว ระยะทาง และเวลาเป็นดังนี้
ให้      v   เป็นค่าอัตราเร็วหรือความเร็ว  (m/s)
S  เป็นระยะทางหรือการกระจัด   (m)
t    เป็นเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่   (s)
สมการคือ          

อัตราเร็วและความเร็ว เป็นปริมาณที่แสดงให้ทราบ ลักษณะการเคลื่อนที่ของวัตถุถ้าในทุกๆหน่วยเวลาของการเคลื่อนที่ วัตถุเคลื่อนที่ด้วยขนาดของอัตราเร็ว หรือ ความเร็วเท่ากันตลอดการเคลื่อนที่ เรียกว่าวัตถุเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วสม่ำเสมอหรืออัตราเร็วคงที่         ถ้าพิจารณาแล้วพบว่าในแต่ละหน่วยเวลาของการเคลื่อนที่วัตถุเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วหรือความเร็วที่แตกต่างกัน กล่าวว่า วัตถุเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร่ง หรือ ความเร่ง   ในกรณีนี้การหาค่าอัตราเร็วหรือความเร็ว หาได้สองลักษณะคือ

– อัตราเร็วขณะใดขณะหนึ่ง หรือความเร็วขณะใดขณะหนึ่ง เป็นการหาค่าอัตราเร็วหรือความเร็วในช่วงเวลาสั้น ๆ ช่วงใดช่วงหนึ่งของการเคลื่อนที่

– อัตราเร็วเฉลี่ยหรือความเร็วเฉลี่ย เป็นการหาค่าอัตราเร็วหรือความเร็วหลังจากมีการเคลื่อนที่  โดยคำนวณหาจากการเฉลี่ยระยะทางทั้งหมดของการเคลื่อนที่ในหนึ่งหน่วยเวลาของการเคลื่อนที่ หรือการเฉลี่ยการกระจัดของการเคลื่อนที่ในหนึ่งหน่วยเวลา
วัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วสม่ำเสมอ ค่าอัตราเร็วขณะใดขณะหนึ่ง กับค่าอัตราเร็วเฉลี่ยมีค่าเท่ากัน