อัตราเร็วขณะหนึ่งขณะใดหาได้อัตราเร็วเฉลี่ยที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่น้อยมากๆเข้าใกล้ศูนย์
โดยมากปล่อยให้วัตถุเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ภายในช่วงเลาที่น้อยมากๆ โดยมากปล่อยให้วัตถุเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ภายในช่วงเลาที่น้อยมากๆ

 

สำหรับในการทดลองวัดอัตราเร็วขณะหนึ่งขณะใดในระดับมัธยมเราใช้อุปกรณ์ที่มีชื่อเรียกว่า เครื่องเคาะสัญญาณ ซึ่งจะเคาะ

50ครั้งต่อวินาที เมื่อนำวัีตถุมาผูกติดกับแถบกระดาษและวัดอัตราเร็ววัตถุ แถบกระดาษวิ่งผ่านเครื่องเคาะจะเกืดจุดบนแถบกระ
กระดาษ ระยะทางระหว่างช่วงจุด จะแสดงถึงความเร็วภายในช่วงเวลา 1 ช่วงจุด หรือ 1/50 วินาที มีลักษณะดังรูป

 

ลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์

1. ขดลวด ใช้กับไฟฟ้ากระแสกลับ 4 - 6 โวลต์ ความถี่ 50 เฮิรตซ์ เมื่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวด ขดลวดจะทำตัวเป็นแท่งแม่เหล็ก โดยปลายหนึ่งของขดลวดเป็นขั้วเหนือ ขณะเดียวกันอีกปลายหนึ่งของขดลวดจะเป็นขั้วใต้ ต่อมาปลายขดลวดที่เคยเป็นขั้วเหนือก็จะเปลี่ยนเป็นขั้วใต้ และปลายที่เคย เป็นขั้วใต้ก็จะเปลี่ยนเป็นขั้วเหนือสลับกันเช่นนี้ 2 ครั้ง เมื่อไฟฟ้ากระแสสลับผ่านมา 1 ลูกคลื่น
2. คันเคาะสัญญาณ สอดอยู่ตรงกลางขดลวดปลายหนึ่งของคันเคาะสัญญาณเวลาถูกตรึงไว้ อีกปลายหนึ่งเป็นอิสระทำหน้าที่เป็นปลายเคาะสัญญาณเวลา ขณะกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวด ขดลวดจะแสดงอำนาจแม่เหล็ก ถ้าปลายขดลวดที่อยู่ด้านแท่งแม่เหล็กถาวรเป็นขั้วแม่เหล็ก เหมือนกับขั้วแม่เหล็กถาวรที่อยู่เหนือคันเคาะสัญญาณเวลา และเป็นขั้วตรงกันข้ามกับขั้วแม่เหล็กถาวรที่อยู่ใต้คันเคาะสัญญาณเวลาจะทำให้ปลายเคาะสัญญาณเวลาเคลื่อนที่ลงมาเคาะกระดาษคาร์บอน จากนั้น กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดจะเปลี่ยนทิศทำให้ปลายขดลวดดังกล่าว แสดงอำนาจแม่เหล็ก ที่เป็นขั้วแม่เหล็กตรงข้ามกับครั้งแรก (จะเป็นขั้วเดียวกับขั้วแม่เหล็กถาวรที่อยู่ใต้คันเคาะ) ทำให้ปลายเคาะสัญญาณเวลาดีดตัวขึ้น เหตุการณ์นี้เกิดจากไฟฟ้ากระแสสลับ 1 ลูกคลื่น ใน 1วินาที มีไฟฟ้ากระแสสลับ50 ลูกคลื่น ดังนั้นปลายเคาะสัญญาณเวลาจะเคาะกระดาษคาร์บอน 50 ครั้งใน 1 วินาทีจะได้ปลายเคาะสัญญาณเวลา เคาะ1ครั้งใช้เวลา 1/50 วินาที

3. กระดาษคาร์บอน ตัดเป็นแผ่นกลม เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 3เซนติเมตร
การใช้ประโยชน์ในการทดลอง

1. ใช้จับเวลาการเคลื่อนที่ของวัตถุ ติดแถบกระดาษปลายหนึ่งกับวัตถุ อีกปลายหนึ่งของแถบกระดาษสอดผ่านเส้นลวด และสอดใต้กระดาษคาร์บอนบนเครื่องเคาะสัญญาณเวลาเปิดสวิตช์หม้อแปลงให้เครื่องเคาะสัญญาณเวลาทำงาน แล้วปล่อยวัตถุให้เคลื่อนที่ จะเกิดจุดบนแถบกระดาษ นับจุดทั้งหมดบนแถบเป็นจำนวนช่วงจุด 1 ช่วงจุดใช้เวลา 1/50 วินาที

2. หาระยะทางการเคลื่อนที่ ทำการทดลองแบบเดียวกับข้อ 1 ใช้ไม้บรรทัดหรือไม้เมตรวัดระยะจากจุดแรกถึงจุดสุดท้ายบนแถบกระดาษ หรืออาจหาระยะใน 2 ช่วงจุด และอื่นๆ

วิธีใช้

1. เสียบสายไฟของเครื่องเคาะสัญญาณเวลาเข้ากับหม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับขนาด 4 - 6 โวลต์ (เริ่มต้นใช้ 4 V ถ้าการเคาะสัญญาณไม่แรงพอให้เปลี่ยนเป็น 6 V)
2. ตรึงกระดาษคาร์บอนที่จุดศูนย์กลางด้วยหมุดหัวโต ทั้งนี้กระดาษคาร์บอนต้องหมุนรอบจุดตรึงได้
3. ติดแถบกระดาษปลายหนึ่งเข้ากับสิ่งที่จะใช้ทดลอง ส่วนอีกปลายหนึ่งสอดผ่านกระดาษคาร์บอนทางด้านใต้
4. เปิดสวิตช์แล้วปล่อยให้วัตถุที่ติดกับแถบกระดาษเคลื่อนที่ ปลายเคาะสัญญาณเวลาจะเคาะกระดาษคาร์บอน ทำให้เกิดจุดบนแถบกระดาษ สมมุติดังรูป

รูปแสดงจุดบนแถบกระดาษซึ่งเราสามารถนำมาบอกลักษณะการเคลื่อนที่ได้

ก.และ ข. วัตถุเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงตัว เพราะระยะห่างจุดคงที่

ค. วัตถุเคลื่อนที่โดยมีอัตราเร็วเพิ่มขึ้นอย่างสม่ำเสมอ เพราะระยะห่างระหว่างจุดเพิี่ิมขึ้น

ในการวัดอัตราเร็วขณะหนึ่งขณะใด สามารถวัดได้จากระยะทางของวัตถุที่เคลื่อนที่ได้ หารด้วยเวลาที่วัตถุใช้ในการเคลื่อนที่แต่เป็นช่วงเ้วลาที่น้อยมากๆคื่อ

วัดระยะทาง 2 ช่วงจุด แล้วหารด้วยช่วง 2 ช่วงจุดเราจะได้อัตราเร็วขณะหนึ่งขณะใดที่ตำแหน่งเวลากึ่งกลางระหว่าง 2 ช่วงจุด ดังตัวอย่าง

 

ตัวอย่างจากรูป แถบกระดาษที่ผูกติดรถทดลอง ซึ่งกำลังเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงไปข้างหน้า มีลักษณะแถบจุดดังรูป

จากรูปจงหา ก. อัตราเร็วเฉลี่ยตลอดการเคลื่อนที่บนแถบกระดาษนี้ ข. จงหาอัตราเร็วขณะหนึ่งขณะใดที่ตำแหน่ง จุดA จุด D และ F

แบบฝึกหัดเรื่องการหาอัตราเร็วขณะหนึ่งขณะใดจากแถบกระดาษ