ความเร่งคืออะไร? แตกต่างจากอัตราเร่งอย่างไร

ความเร่ง ถือเป็นคำศัพท์ที่สามารถพบเจอหรือได้ยินบ่อย ๆ ไม่ว่าจะในวงการรถยนต์, วิชาฟิสิกส์ และชีวิตประจำวัน ตั้งแต่เรื่องของการเคลื่อนที่รถ หรือการตกของวัตถุ เป็นต้น แต่ก็อาจจะมีบ่อยครั้งที่จะถูกเข้าใจผิดหรือสับสนกับคำว่า อัตราเร่ง เสมอ ๆ ซึ่งก็ไม่ใช่เรื่องแปลกเท่าไรนัก เพราะแต่ละคำนั้นก็เกี่ยวข้องกับเรื่องของความเร็วและการเคลื่อนที่ทั้งคู่ เว้นแต่ความหมายและการใช้นั้นแตกต่างกันพอสมควร

โดยในบทความนี้ APRTECH จะขอมาอธิบายว่า ความเร่งคืออะไร และอัตราเร่งคืออะไร พร้อมทั้งอธิบายความแตกต่างอย่างชัดเจน เพื่อให้ทุกท่านสามารถเข้าใจและแยกแยะได้ง่ายขึ้น ทั้งในหัวข้อเกี่ยวกับของรถยนต์และสิ่งอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง

ความเร่ง คืออะไร?

ความเร่งคืออัตราการเปลี่ยนแปลงความเร็ว หรือ ความเร็วที่เปลี่ยนไปในหนึ่งหน่วยเวลา ถูกจัดให้เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีประกอบไปด้วยขนาด (Magnitude) และทิศทาง (Direction)

หน่วยวัดที่ใช้: เมตร/วินาที2 (m/s2)

ตัวอย่าง: รถยนต์วิ่งด้วยความเร็ว 2 กิโลเมตร/ชั่วโมง มุ่งหน้าไปทางทิศตะวันตก เท่ากับว่าทุก ๆ 1 ชั่วโมง รถคันนี้จะวิ่งด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น 2 กิโลเมตร ด้วยทิศทางที่ตรงไปทางทิศตะวันตก

อัตราเร่ง คืออะไร?

อัตราเร่ง คืออัตราเร็วที่เปลี่ยนแปลงในหนึ่งหน่วยเวลา ถูกจัดให้เป็นปริมาณสเกลาร์ ซึ่งจะต่างจากปริมาณเวกเตอร์ตรงที่มีแค่ขนาด แต่ไม่มีทิศทาง

หน่วยวัดที่ใช้: เมตร/วินาที2 (m/s2)

ตัวอย่าง: รถยนต์วิ่งด้วยความเร็ว 2 กิโลเมตร/ชั่วโมง เท่ากับว่าทุก ๆ 1 ชั่วโมง รถคันนี้จะวิ่งด้วยอัตราเร็วที่เพิ่มขึ้น 2 กิโลเมตร โดยไม่คำนึงว่าจะมุ่งหน้าไปในทิศทางไหน

สูตรคำนวณความเร่งและอัตราเร่ง

สูตรคำนวณความเร่ง

ในการหาความเร่งนั้น จะสามารถวัดหรือคำนวณได้จากการใช้สูตร a = ΔV/Δt   

โดย a หมายถึงความเร่ง ใช้หน่วยเมตร/วินาที², ส่วน ΔV จะแทนการเปลี่ยนแปลงความเร็ว หน่วยเมตร/วินาที และ Δt จะเป็นช่วงเวลาที่เกิดการเปลี่ยนแปลงความเร็ว ใช้หน่วยวัดเป็นวินาที

สำหรับประเภทของความเร่งจะมีหลักคิดคือ ความเร่งบวก หมายถึงวัตถุมีความเร็วเพิ่มขึ้น, ความเร่งลบ วัตถุจะมีความเร็วลดลง และ ความเร่งศูนย์ คือ วัตถุนั้น ๆ จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

ตัวอย่างการใช้สูตร: รถยนต์คันหนึ่ง วิ่งด้วยความเร็ว 10 เมตร/วินาที² ในเวลา 5 วินาที สูตรที่ได้คือ

a = (20−10)/​5 = 10/5 = 2m/s2

ถ้าแปลออกมา หมายถึงรถคันนี้ มีความเร่งอยู่ที่ 2 เมตร/วินาที² 

สูตรคำนวณอัตราเร่ง

สำหรับการคำนวณอัตราเร่งนั้น สามารถคำนวณด้วยอนุพันธ์ a = dv/dt

โดย a จะเป็นอัตราเร่งทันที dv คือการเปลี่ยนแปลงขนาดเล็กของความเร็ว และ dt คือการเปลี่ยนแปลงขนาดเล็กของเวลา

ตัวอย่างการใช้อนุพันธ์: เราจะสมมติว่าความเร็วของรถเป็นฟังก์ชันของเวลา v = 5t² โดยความเร่งที่เวลา t ใด ๆ คือ
a = dv/dt​ = d/dt(5t²) = 10t

เมื่อ t = วินาที ก็จะได้ a = 10(2) = 20m/s²

เท่ากับว่า ในเวลานั้น ๆ รถมีอัตราเร่ง 20 เมตร/วินาที² 

ความเร่งมี 2 ประเภทดังนี้

1. ความเร่งสู่ศูนย์กลาง (Centripetal acceleration)

เมื่อวัตถุใด ๆ เคลื่อนที่เป็นวงกลม ได้เปลี่ยนแปลงทิศทางเรื่อย ๆ ในขณะเคลื่อนที่ คล้ายการโคจรของดวงดาวในอวกาศ จะเกิดเป็นความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลางขึ้น

2. ความเร่งในแนวสัมผัส (Tangential acceleration)

เป็นความเร่งที่เกิดขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงเฉพาะความเร็วเทียบกับเวลา แต่ไม่มีการเปลี่ยนทิศทาง วัตถุจะเคลื่อนไปทิศทางเดิมเสมอ

ความแตกต่างระหว่างความเร่งและอัตราเร่ง

สรุปคือ ความเร่ง (Acceleration) คืออัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วต่อเวลา เป็นค่าเฉลี่ยความเร็วในช่วงเวลาหนึ่ง ในขณะที่ อัตราเร่ง (Instantaneous Acceleration) คือค่าความเร่งในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง หรือจุดใดจุดหนึ่งของเวลา

ยกตัวอย่างเปรียบเทียบระหว่าง ความเร่ง และ อัตราเร่ง เราจะสมมติว่ามีการแข่งรถทางตรง และรถคันหนึ่งวิ่งเป็นเวลา 8 กิโลเมตร โดยทำความเร็วอยู่ที่ 35 เมตรต่อวินาที

ในการหาความเร่งเฉลี่ย จะคำนวณด้วยสูตร a = Δv/Δt โดยพิจารณาช่วง 0-8 วินาที
a = 35-0/8-0 = 35/8 = 4.375 m/s²
เท่ากับว่าความเร่งเฉลี่ยของรถคันนี้ตลอด 8 วินาที จะอยู่ที่ 4.375 เมตร/วินาที² 

ส่วนของอัตราเร่ง ถ้าอิงสมการความเร็วอย่าง v = 2t² อัตราเร่งที่จะได้จากการคำนวณด้วยอนุพันธ์ a = dv/dt
ทำให้การคำนวณอัตราเร่งในช่วงเวลาต่าง ๆ คือ (t = วินาที)
ที่ t = 2s, a = 4(2) = 8 m/s²
ที่ t = 4s, a = 4(4) = 16 m/s²
ที่ t = 6s, a = 4(6) = 24 m/s² 

3 วิธีเพิ่มอัตราเร่งรถง่าย ๆ ที่ทำให้รถคุณแรงขึ้น

แม้ว่ารถแต่ละคันจะมีสมรรถนะในการทำความเร็วแตกต่างกัน แต่การดูแลรถให้พร้อมใช้งานอยู่เสมอ จะช่วยให้รถสามารถเพิ่มความเร่งเฉลี่ยได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ โดยสามารถทำได้ง่าย ๆ ดังนี้

1. รักษาแบตเตอรี่ให้อยู่ในสภาพสมบูรณ์

แบตเตอรี่มีหน้าที่จ่ายพลังงานให้กับระบบต่าง ๆ ในรถยนต์ หากแบตฯ อ่อนหรือเสื่อมสภาพ อาจส่งผลให้ระบบไฟทำงานไม่เต็มประสิทธิภาพ เครื่องยนต์สตาร์ทช้า หรือจ่ายไฟไม่พอ ดังนั้น เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาแบตเสื่อมจากการจอดรถนาน ควรนำรถออกไปขับเป็นระยะ หรือใช้เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ที่ได้มาตรฐาน เพื่อเติมประจุไฟให้อยู่ในระดับที่พร้อมใช้งานอยู่เสมอ

2. ตรวจสอบของเหลวในระบบเครื่องยนต์อย่างสม่ำเสมอ

ของเหลวที่สะอาดและอยู่ในระดับเหมาะสม ช่วยให้เครื่องยนต์และระบบเกียร์ทำงานได้ราบรื่น ลดการสูญเสียพลังงาน ดังนั้น ควรเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องและน้ำมันเกียร์ตามระยะที่กำหนด พร้อมตรวจสอบน้ำยาแอร์ น้ำกลั่นแบตเตอรี่ และของเหลวอื่น ๆ เพื่อให้ระบบต่าง ๆ ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

3. เปลี่ยนไส้กรองอากาศแบบสมรรถนะสูง

ไส้กรองอากาศที่มีประสิทธิภาพช่วยให้เครื่องยนต์ดูดอากาศได้มากขึ้น ส่งผลให้การเผาไหม้ภายในห้องเครื่องมีประสิทธิภาพ รถจึงสามารถเร่งความเร็วได้ดี โดยอาจเปลี่ยนไปใช้ไส้กรองอากาศแบบ Performance หรือแบบซักล้างได้ จะช่วยเพิ่มอัตราเร่งได้โดยไม่ต้องดัดแปลงเครื่องยนต์มากนัก

หากคุณต้องการให้รถมีอัตราเร่งที่ดีขึ้น การดูแลเครื่องยนต์ ระบบเกียร์ รวมถึงแบตเตอรี่ให้พร้อมอยู่เสมอถือเป็นสิ่งสำคัญ หากรถของคุณมีสุขภาพแบตฯ ที่ดี จ่ายไฟได้อย่างเต็มที่ จะส่งผลต่อการตอบสนองเครื่องยนต์ให้ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นอย่าลืมดูแลแบตฯ รถของคุณให้พร้อมอยู่เสมอด้วยเครื่องชาร์จแบตเตอรี่อัจฉริยะ CTEK เพื่อสมรรถนะสูงสุดของรถคุณ

เตรียมรถให้พร้อมก่อนเร่ง! ด้วยเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ CTEK

สำหรับผู้ที่ใส่ใจในการเร่งความเร็วของรถยนต์ แบตเตอรี่นั้นก็มีความสำคัญเช่นกันแม้ว่าจะเป็นรถสันดาปก็ตาม เพราะแบตเตอรี่นั้นมีทำหน้าที่จ่ายกระแสไฟฟ้าไปยังหัวเทียน, คอยล์จุดระเบิด และหัวฉีดเชื้อเพลิง เมื่อแบตเตอรี่สามารถส่งกระแสไฟได้อย่างสม่ำเสมอและเต็มที่ ก็จะช่วยให้รถยนต์มีอัตราเร่งที่ดีขึ้น ดังนั้นการบำรุงรักษาแบตเตอรี่ให้ทำงานได้ดีตลอดเวลาจึงสำคัญ และตัวเลือกในการดูแลเรื่องนี้ จึงเป็นหน้าที่ของ เครื่องชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ CTEK ที่จะช่วยลดและป้องกันการเกิดแบตเตอรี่เสื่อม ช่วยเติมประจุไฟในแบตเตอรี่ให้ส่งกำลังไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพและพร้อมเร่งในทุกสถานการณ์

ให้รถยนต์คันโปรดของคุณทำความเร็วได้เต็มประสิทธิภาพ ด้วยเครื่องชาร์จแบตเตอรี่รถ CTEK จากสวีเดนที่ได้รับความไว้วางใจผลิตเครื่องชาร์จแบตฯ ให้กับรถยนต์ชั้นนำมากที่สุดในโลก เช่น Mercedes-Benz, Porsche, Rolls-Royce, Lamborghini, Ferrari, McLaren, Bentley, Maserati, BMW, Mini, Audi, Jaguar, Lexus, Koenigsegg, Chrysler, Jeep และอื่น ๆ อีกมากมาย

โดยรุ่นที่แนะนำคือ CTEK MXS 5.0 เครื่องชาร์จแบตเตอรี่จากสวีเดน ที่เหมาะกับทั้งรถยนต์และมอเตอร์ไซค์ รวมถึงรถยนต์ไฟฟ้า (EV) คุณสมบัติเด่น:

- กระแสชาร์จสูงสุด 5A

- เหมาะสำหรับแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด 12V ขนาด 1.2 - 110Ah

- ใช้งานง่าย ไม่จำเป็นต้องมีความรู้ด้านช่างก็สามารถใช้งานได้

- รุ่นขายดีที่สุดในปัจจุบันรับประกัน 5 ปี

- ชาร์จเต็มแล้วตัดไฟอัตโนมัติ

- มีระบบเลี้ยงไฟ คอยเติมไฟอัตโนมัติ สามารถชาร์จทิ้งไว้ได้เป็นเดือน

คงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ ให้รถของคุณเร่งความเร็วได้อย่างเต็มที่ สั่งซื้อเลยวันนี้!