ความเร่ง : ตัวอย่าง

พอจะสังเกตเห็นอะไรกันบ้างไหม เกี่ยวกับความเร่งน่ะ มันไม่ได้เกิดขึ้นแค่ตอนที่คนขับรถ เร่งความเร็วหรือเหยียบเบรค ซึ่งเหมือนรถบัสกำลังเร่งอยู่นี่ คุณต้องหาที่จับเพื่อรักษาการทรงตัว แน่นอนคุณคงสังเกตตอนที่รถเลี้ยว เมื่อทิศทางของรถเปลี่ยนไป ตัวเราจะเอนไปพร้อมกับผู้โดยสารคนอื่นๆ จากนั้นแรงรถจะพาเรากลับมาอยู่ในจุดเดิม ถ้าหากรถยังคงวิ่งต่อไปด้วยความเร็วคงที่ นั่นเป็นเพราะความเร่งจะเกิดขึ้น ในตอนที่รถเลี้ยวด้วยเช่นกัน ความเร่งของรถสามารถเกิดได้ แม้ว่าความเร็วของรถจะไม่เปลี่ยนไปก็ตาม มาดูนี่กัน รถบัสคันนี้กำลังแล่นตรงไปเรื่อยๆ ด้วยอัตราเร็ว 12 เมตร/วินาที ทีนี้มาเจาะเฉพาะจุดที่เราสนใจกัน อัตราเร็วของรถอยู่ที 12 เมตร/วินาที ไม่เพียงแค่ความเร็วของรถเท่านั้น ที่เรารู้ แต่เรายังรู้ด้วยว่ารถได้แล่นไป ยังทิศทางใด ถ้ามองแค่การเปลี่ยนแปลงความเร็วนี้ แค่อย่างเดียว เมื่อใดที่ความเร็วรถเปลี่ยนไป เมื่อนั้นล่ะที่เราจะได้สัมผัสกับความเร่ง รถบัสที่แล่นมาด้วยอัตราเร็วคงที่ แต่อยู่ดีๆก็กลับหักพวงมาลัยเลี้ยวซ้ายไป แล้วถ้าเกิดเรายืนอยู่บนรถคันนั้น เราก็ต้องรักษาการทรงตัวเอาไว้ เพื่อไม่ให้ตัวเอนไปตามแรงเหวี่ยง นี่แหละคือสัญญาณที่ชัดเจนว่า มีความเร่งเกิดขึ้นกับรถแล้ว และยิ่งเราทรงตัวอยู่บนรถได้ยากเท่าไหร่ ก็แปลว่าความเร่งที่เกิดมีมากขึ้นเท่านั้น ความเร่งก็มีสิ่งที่เหมือนกับความเร็วนะ ทิศทางไงล่ะ ความเร่งของรถบัส จะอยู่ในทิศตรงข้ามกับจุดที่สามารถ ทำให้เราล้มลงไปได้ เมื่อความเร่งของรถไปด้านหน้า ตัวเราจะถูกผลักไปข้างหลัง แต่เมื่อรถเบรค และมีความเร่ง ติดลบเกิดขึ้น ตัวเราจะถูกผลักไปข้างหน้า แต่ถ้าเกิดว่าเราถูกผลักไปทางขวา นั่นเพราะว่าความเร่งของรถนั้น อยู่ทางซ้ายนั่นเอง เราใช้ลูกศรมาแทนความเร็ว แต่ลูกศรนี้ไม่เหมือนลูกศรทั่วไปนะ มันคือเวกเตอร์ รถบัสคันนี้กำลังแล่นไปตาม ทิศทางเดียวกันกับเวกเตอร์ ยิ่งเวกเตอร์ยาวมากเท่าไหร่ รถก็จะยิ่งแล่นเร็วขึ้นไปเท่านั้น และนี่ก็คือเวกเตอร์ความเร็ว แต่ยังมีเวกเตอร์อีกแบบหนึ่งอยู่ด้วย และเวกเตอร์ตัวนี้ก็ยังเป็นตัวแทน ความเร็วของรถบัส นั่นคืออัตราเร็วที่เปลี่ยนไปนั่นเอง และตอนนี้ความเร่งเริ่มชี้ไปยังจุดข้างๆ ซึ่งก็แปลว่าทิศทางของรถกำลังเปลี่ยนไป ตราบใดที่ทิศทางของรถบัสยังคงเปลี่ยนแปลง นั่นคือมันมีความเร่งเกิดขึ้น ตอนนี้การเลี้ยวของรถได้สิ้นสุดลงแล้ว ดังนั้นจึงไม่มีความเร่งเกิดขึ้นอีกต่อไป และเวกเตอร์ที่บอกความเร็ว ก็ได้หายไปด้วย เวกเตอร์ความเร็วนั้นจะ เปลี่ยนแปลงทิศทางได้ และตอนนี้รถบัสก็กำลังเบรค เพื่อลดความเร็วลง ดูเหมือนเวกเตอร์ความเร็ว จะเกิดขึ้นในทิศตรงข้ามอีกแล้ว แถมเวกเตอร์ความเร็วที่เกิด ก็ดูจะสั้นลงกว่าเดิมด้วย รถที่วิ่งด้วยอัตราเร็วคงที่ ไปในทิศทางเดียวกัน จะไม่มีความเร่งเกิดขึ้น กับรถคันนั้นเลยสักนิด ทั้งหมดที่ว่านี้ล้วน เกี่ยวข้องกับความเร่ง ที่จะนำไปประยุกต์ใช้กับเรื่องอื่นได้ นอกเหนือจากในรถบัสแน่นอน ดวงจันทร์นั้นโคจรรอบโลกของเรา ด้วยอัตราเร็วคงที่ หรือประมาณ 1,000 เมตร/ วินาที โดยในการโคจรครบ 1 รอบ จะใช้เวลา 28 วันเศษ แต่ทว่าดวงจันทร์กลับไม่ได้เคลื่อนที่ ด้วยความเร็วที่คงที่ ดวงจันทร์นั้นมีความเร่งเกิดขึ้นตลอดเวลา แต่มันกลับไปเกิดที่ด้านข้างน่ะสิ! วิถีที่ดวงจันทร์เคลื่อนที่นั้น เป็นเส้นตรงไปข้างหน้า แล้วถ้าไม่มีแรงใดๆเหนี่ยวนำ ดวงจันทร์เอาไว้เลย มันก็คงจะหลุดลอยไปในอวกาศ และไม่สามารถกลับมาได้อีก แต่ด้วยเหตุที่ดวงจันทร์ยังมีแรงโน้มถ่วง ที่ทำให้การหมุนรอบโลกของมัน มีความเร่งด้านข้างในระดับคงที่ ความเร็วในส่วนหน้า ที่ได้รับอิทธิพล จากความเร่งด้านข้างอย่างคงที่นี้ จะทำให้ดวงจันทร์ยังคงเดินทางรอบโลกได้ ความเร่งคืออัตราการเปลี่ยนแปลง ของความเร็ว และเพราะความเร่งนั้นมีทิศทางของมันอยู่ การเปลี่ยนแปลงทิศทางนั้นจึง ทำให้ความเร่งเปลี่ยนไป และการเลี้ยวก็ทำให้มี ความเร่งเกิดขึ้นด้วย