สรุปสูตรฟิสิกส์ การเคลื่อนที่แนวตรง (พร้อมทริคจำแม่น)

เคยรู้สึกมั้ยครับว่าวิชา ฟิสิกส์ (Physics) เป็นเรื่องยาขม โดยเฉพาะบทแรกๆ อย่างเรื่อง “การเคลื่อนที่” (Motion) ที่ตัวแปรเยอะ สูตรแยะ จำยังไงก็สับสน

วันนี้เราจะมาสรุปให้ฟังแบบง่ายที่สุด ชนิดที่ว่าน้องประถม อ่านแล้วเห็นภาพ พี่มัธยม อ่านแล้วนำไปสอบได้เลย เราจะมาเปลี่ยนเรื่องยากให้เป็นเรื่องง่าย จบครบในหน้าเดียวกันครับ

---

1. รู้จักตัวละครหลัก: ตัวแปรที่ต้องรู้ (Variables)

ก่อนจะไปดูสูตร เราต้องรู้จัก “ตัวละคร” หรือตัวแปรสำคัญ 5 ตัว ที่จะวนเวียนอยู่ในโจทย์เสมอครับ

1. u = ความเร็วต้น (Initial Velocity): ความเร็วตอนเริ่มเรื่อง (หน่วย m/s)
2. v = ความเร็วปลาย (Final Velocity): ความเร็วตอนจบเรื่อง (หน่วย m/s)
3. t = เวลา (Time): เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ (หน่วย s)
4. a = ความเร่ง (Acceleration): ความเร็วที่เปลี่ยนไป (เพิ่มขึ้นหรือลดลง) ใน 1 วินาที (หน่วย m/s^2)
5. s = การกระจัด (Displacement): ระยะห่างจากจุดเริ่มต้นไปจุดสุดท้าย “แบบเส้นตรง” (หน่วย m)

ข้อควรระวัง

• ระยะทาง (Distance): คือระยะทั้งหมดที่เดินทางจริง (เลี้ยวซ้าย เลี้ยวขวา นับหมด)
• การกระจัด (Displacement): คือระยะทางลัด วัดตรงๆ จากจุดเริ่มไปจุดจบ ไม่สนว่าจะตัดผ่านอะไรบ้าง
• ในสูตรคำนวณ 5 สูตรหลักนี้ ตัว s เราใช้ “การกระจัด” นะครับ

5 สูตรหลัก การเคลื่อนที่แนวตรง (Linear Motion Formulas)

นี่คือหัวใจสำคัญครับ สูตรเหล่านี้ใช้เมื่อ “ความเร่งคงที่” (Constant Acceleration) เท่านั้นนะครับ

สูตรที่ 1: เมื่อไม่รู้ระยะทาง (s)

สูตรที่ 2: เมื่อไม่รู้ความเร่ง (a)

สูตรที่ 3: เมื่อไม่รู้ความเร็วปลาย (v)

สูตรที่ 4: เมื่อไม่รู้ความเร็วต้น (u) (สูตรนี้ใช้น้อยแต่ควรรู้)

สูตรที่ 5: เมื่อไม่รู้เวลา (t)

---

ทริคจำแม่น! (Memory Tricks)

จะจำ 5 สูตรยังไงไม่ให้ตีกัน? ผมมีเทคนิค “ดูสิ่งที่หายไป” มาฝากครับ

1. จำคำว่า “suvat” (สุ-วัต): นี่คือหัวใจของ 5 ตัวแปร (s, u, v, a, t)
2. โจทย์ไม่บอกตัวไหน ใช้สูตรที่ไม่มีตัวนั้น:
   • ไม่มี s ใช้สูตร v = u + at
   • ไม่มี t ใช้สูตร v^2 = u^2 + 2as
   • ไม่มี v ใช้สูตร s = ut + 1/2at^2 (สูตรยอดฮิต!)

Note: การทำโจทย์ฟิสิกส์ไม่ใช่การท่องจำแต่เพียงอย่างเดียว แต่เป็นการ “เลือกเครื่องมือ” ให้ถูกกับงานครับ อ่านโจทย์ปุ๊บ เขียนตัวแปรที่รู้ปั๊บ แล้วดูว่าตัวไหนหายไป ก็หยิบสูตรนั้นมาใช้เลย

---

เครื่องหมาย + / – สำคัญมาก (Sign Convention)

เรื่องที่เด็กๆ มักพลาดคือ “เครื่องหมาย” ครับ ให้จำง่ายๆ แบบนี้ครับ

• ให้ ทิศของความเร็วต้น (u) เป็นบวก (+) เสมอ
• ปริมาณใดที่มีทิศ ตรงข้ามกับ u ให้ติดลบ (-)

ตัวอย่าง:

• โยนลูกบอลขึ้นฟ้า (u ทิศขึ้น เป็น +)
• แรงโน้มถ่วงโลก (g) ดึงลง (a ทิศลง จึงต้องเป็น -)

---

ลองวิชา: ตัวอย่างโจทย์พร้อมเฉลย (Sample Problems)

อ่านสูตรอย่างเดียวอาจจะไม่เห็นภาพ เรามาลองใช้ “5 สูตรเทพ” แก้โจทย์ปัญหาจริงๆ กันดีกว่าครับ พี่คัดมาให้ 2 ข้อเน้นๆ ที่เจอบ่อยในห้องสอบ

---

โจทย์ข้อที่ 1: รถแข่งเจ้าความเร็ว (Acceleration Problem)

โจทย์: รถแข่งคันหนึ่งจอดนิ่งอยู่ที่จุดเริ่มต้น เมื่อได้รับสัญญาณไฟเขียว ก็เหยียบคันเร่งออกตัวไปข้างหน้าด้วยความเร่งคงที่ 4 m/s^2 นาน 10 วินาที อยากทราบว่ารถคันนี้จะวิ่งไปได้ไกลกี่เมตร?

วิธีทำ (Solution):

1. วิเคราะห์ตัวแปร (Analyze Variables)
   • “จอดนิ่งอยู่ที่จุดเริ่มต้น” แปลว่า ความเร็วต้น u = 0 m/s
   • “ความเร่ง” คือ a = 4 m/s^2
   • “นาน” คือ เวลา t = 10 s
   • “วิ่งได้ไกลกี่เมตร” คือ โจทย์ถามหาการกระจัด s = ?
2. เลือกสูตร (Select Formula)
   • รู้ตัวแปร u, a, t อยากหา s (ไม่รู้ v)
   • เลือกสูตรที่ 3: s = ut + 1/2at^2
3. แทนค่าและคำนวณ (Calculation)
   s = (0)(10) + 1/2(4)(10^2) (เทคนิค: อะไรคูณ 0 ได้ 0 ตัดทิ้งได้เลย)
   s = 0 + (2)(100)
   s = 200 m

คำตอบ (Answer): รถคันนี้วิ่งได้ไกล 200 เมตร (Meters)

---

โจทย์ข้อที่ 2: ลูกบอลตกจากระเบียง (Free Fall Problem)

โจทย์: เด็กชายต้นกล้าเผลอทำลูกบอลหลุดมือจากระเบียงชั้น 2 ปรากฏว่าลูกบอลตกลงมาในแนวดิ่งและกระทบพื้นในเวลา 2 วินาที อยากทราบว่าลูกบอลกระทบพื้นด้วยความเร็วเท่าไหร่? (กำหนดให้ค่าแรงโน้มถ่วง g = 10 m/s^2)

วิธีทำ (Solution)

1. วิเคราะห์ตัวแปร (Analyze Variables)
   • “ทำหลุดมือ/ปล่อย” แปลว่า ไม่ได้ขว้างลงมา ความเร็วต้น u = 0 m/s
   • “ตกลงมาตามแรงโน้มถ่วง” แปลว่า ความเร่ง a = 10 m/s^2 (ทิศลงเหมือนกัน เป็นบวก)
   • “เวลา” คือ t = 2 s
   • “ความเร็วเท่าไหร่” คือ โจทย์ถามหาความเร็วปลาย v = ?
2. เลือกสูตร (Select Formula)
   • รู้ตัวแปร u, a, t อยากหา v (ไม่รู้ s)
   • เลือกสูตรที่ 1 (ง่ายที่สุด): v = u + at
3. แทนค่าและคำนวณ (Calculation)
   v = 0 + (10)(2)
   v = 20 m/s

คำตอบ (Answer): ลูกบอลกระทบพื้นด้วยความเร็ว 20 เมตรต่อวินาที (Meters per second)

เห็นไหมครับ? แค่เรารู้ตัวแปร เลือกสูตรให้ถูก ก็แก้โจทย์ฟิสิกส์ได้ง่ายๆ เหมือนปอกกล้วยเข้าปาก ถ้าใครอยากเจอโจทย์ที่ท้าทายกว่านี้ หรืออยากรู้เทคนิคการทำข้อสอบให้ทันเวลา อย่าลืมแวะไปดูคอร์สเรียนของเรานะครับ

สรุปส่งท้าย

การเรียนฟิสิกส์เรื่อง การเคลื่อนที่ (Motion) ไม่ใช่เรื่องยากถ้าเราเข้าใจคอนเซปต์ พื้นฐานคณิตศาสตร์บวกลบคูณหารคล่อง ก็ทำได้สบายครับ

อ่านบทความอื่น ๆ เพิ่มเติม คลิก

ติดตามครูเฟิร์สใน Facebook Fanpage : ครูเฟิร์ส The Guru First คลิก