📖 Demo 01-08: Constant Velocity — ความเร็วคงที่ (หน้า 24–25)
การทดลองนี้แสดงความเร็วคงที่โดยใช้ Air Track Glider — ลูกเลื่อนบนรางอากาศ แรงเสียดทานน้อยมาก ทำให้ glider เคลื่อนที่ด้วย ความเร็วคงที่หลังจากถูกผลักไป
ปลายรางทั้งสองมีสปริงรับแรงกระแทก (spring bouncers) ทำให้ glider ชนแล้วเด้งกลับ ความเร็วสลับทิศแต่ ขนาดเท่าเดิม
v_bounce = −v_initial
📐 สมการและกราฟ
สมการตำแหน่ง
x(t) = x₀ + v·t
กราฟ x-t เป็น เส้นตรง
ความชัน = v (ความเร็ว)
ความเร่ง
a = dv/dt = 0
กราฟ v-t เป็น เส้นแนวนอน
ไม่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็ว
⚫ การอ่านกราฟจุด (Dot Pattern)
v คงที่ (v ≠ 0)
⚫⚫⚫⚫⚫
ระยะห่างเท่ากันทุกช่วง
Δx คงที่
a > 0 (เร่งขึ้น)
⚫
⚫
⚫
⚫
⚫
ระยะห่างเพิ่มขึ้น
Δx เพิ่มขึ้น
v = 0 (หยุดนิ่ง)
⚫⚫⚫⚫⚫
จุดซ้อนทับกัน
Δx = 0
🛠️ อุปกรณ์การทดลอง (Equipment)
1. Level air track — รางอากาศระดับ
2. Blower system — ระบบเป่าลมสร้างเบาะอากาศ
3. Heavy glider — ลูกเลื่อนหนัก
4. Spring bouncers ที่ปลายทั้งสองด้าน
💡 จุดสำคัญจากวิดีโอ (Script Highlights)
✦ Glider ลอยบนเบาะอากาศ → แรงเสียดทานน้อยมาก
✦ ทำเครื่องหมายตำแหน่ง glider ทุก 0.5 วินาที → ระยะห่างเท่ากัน
✦ เมื่อชนปลายราง ความเร็ว +v → −v (ทิศกลับ ขนาดเท่าเดิม)
✦ ที่ความเร็วสูงกว่า → ระยะห่างระหว่างจุดมากขึ้น (แต่ยังคงที่)
✦ กราฟ x-t มีความชัน = v (เส้นตรงเสมอ)