ถ้าพูดถึงในวงการฟิสิกส์แล้ว คงไม่มีใครไม่รู้จักบุคคลผู้เป็นที่รักยิ่งคนนี้ คนนั้นก็คือออ.... Isaac Newton นั่นเอง (หรออ??) นิวตันเป็นนักฟิสิกส์ นักคณิตศาตร์ และนักดาราศาตร์ ผู้ที่ศึกษาเรื่องของ แรง (Force) และเขาก็บอกถึงกฏ 3 ข้อของแรงขึ้น ซึ่งเป็นกฏปฏิวัติโลกเลยก็ว่าได้ และนี่เป็นเหตุผลหนึ่งที่เราต้องมานั่งเรียนกันทุกวันนี้ไง 555
อย่างแรกที่ต้องรู้คือ "แรงคืออะไร"
แรง คือ อำนาจที่ทำให้วัตถุเปลี่ยนแปลงสภาพการเคลื่อนที่ (พูดภาษาชาวบ้านคือ ตัวที่ทำให้เกิดความเร่ง(a)นั่นแหละ) แปลว่า โดยสภาวะปกติ วัตถุจะมีความเร่ง = 0 (ความเร็วคงที่) เสมอ ตราบเท่าที่ไม่แรงมากระทำต่อมัน โดยแรงที่ว่าเป็นปริมาณเวคเตอร์ ดังนั้นต้องมีทั้งขนาดและทิศทาง หน่วยเป็น "นิวตัน" (N)
****ความเร็วคงที่ หมายความว่า ทั้งขนาด และทิศทางต้องไม่เปลี่ยนนะ
เช่น ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 5 m/s ไปทางขวา อีก 5 นาที หรือ 5 ชั่วโมง มาสังเกตมันใหม่ มันก็จะมี ความเร็ว 5 m/s เหมือนเดิม และไปทางขวาเหมือนเดิมด้วย 
แรงที่ควรรู้จักในบทนี้
1. แรงดึงดูดระหว่างมวล เป็นแรงที่เกิดจากมวล 2 ก้อน วางห่างกัน R (วัดจากจุดศูนย์กลางมวล) ในการคำนวน ให้ใช้
มวล หน่วยเป็น กิโลกรัม (kg)
ระยะห่าง (R) หน่วยเป็น เมตร (m)
* แรงดึงดูดระหว่างมวล โดยปกติมีค่าน้อยมาก ทำให้เราไม่เคยรู้สึกว่ามันมีอยู่เลย ดังน้้นตอนคำนวนจึงตัดทิ้งได้
** ในความเป็นจริงแล้วแรงดึงดูดระหว่างมวล จะพูดว่าเราไม่เคยรู้สึกก็ไม่ถูก เพราะจริงๆแล้ว การที่เราอยู่บนที่สูงแล้วตกลงมาได้นั้นก็เกิดจากแรงดึงดูดระหว่างมวลนี่และ (มวลโลก กับ มวลเรา) และเราเรียกแรงดังกล่าวว่า น้ำหนัก (Weight)
2. น้ำหนัก (Weight) ใช้ตัวแปรเป็น "W" เป็นแรงที่เกิดจากแรงดึงดูดระหว่างมวล กับ วัตถุที่เราสนใจ ดังนั้นน้ำหนักของเราจึงอาจไม่เท่ากันในแต่ละที่ เช่น วัตถุหนัก 6 นิวตันบนโลก แต่ไปชั่งบนดาวดวงอื่นอาจเหลือแค่ 1 นิวตัน ก็ได้ (สังเกตว่าน้ำหนักหน่วยเป็น นิวตัน ไม่ใช่ กิโลกรัม อย่างที่เข้าใจกัน เนื่องจากน้ำหนัก เป็นแรงประเภทหนึ่ง) โดยส่วนใหญ่ น้ำหนักที่เราชั่งนั้นจะอยู่บนผิวโลก หรือไม่ก็ห่างจากผิวโลกหน่อยๆ จึงทำให้ ระยะห่างระหว่างผิวโลกกับวัตถุนั้นมีค่าน้อยมากเมื่อเทียบกับระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางมวล กับผิว เราจึงประมาณได้ดังภาพ 
3. แรงตึงเชือก (Tension) ใช้ตัวแปรเป็น T เป็นแรงเชือกที่ดึงวัตถุ
ถ้านาย A ดึงเชือกชักกะเย่อกับ นาย B นาย A จะรู้สึกว่าเชือกดึงตัวของเขาไป ในขณะที่นายB ก็จะรู้สึกเช่นเดียวกัน เพราะ เชือกจะออกแรงดึงทั้งนาย A และ นาย B ด้วยขนาดที่เท่ากัน แต่ทิศทางตรงกันข้าม
4. แรงปฏิกิริยา (Reaction force หรือ Normal force) เป็นแรงที่เกิดจากการสัมผัสกันของพื้นผิว และมีพื้นผิวหนึ่งส่งแรงถึงอีกพื้นผิวหนึ่ง ทำให้อีกวัตถุหนึ่งต้องส่งแรงปฏิกิริยากลับในทิศตรงข้ามจนกระทั่งหักล้างกันเป็น 0 โดยแรงนี้จะมีทิศตั้งฉากกับพื้นผิวเสมอ โดย ปกติแล้วจะนิยมใช้ตัวแปร N(พื้นกับวัตถุ) และ R(วัตถุกับวัตถุ)
5.แรงเสียดทาน (Friction) ใช้ตัวแปร f เป็นแรงที่ต้านการเคลื่อนที่ ยกตัวอย่าง เวลาเราไถลของไปบนโต๊ะ โดยปกติแล้ว ความเร็วของสิ่งของของเรามันควรจะคงที่ เพราะดูๆแล้วไม่มีแรงไปกระทำมัน (ถ้างง กลับไปอ่านนิยามความหมายของแรงใหม่ข้างบน) แต่มันกลับค่อยๆมีความเร็วที่ลดลงจนหยุดนิ่ง นั่นเป็นเพราะ ที่พื้นผิวสัมผัสของมันมีแรงไปกระทำมันในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่นั่นเองจึงทำให้ความเร็วค่อยๆลดลง ย้ำ แรงเสียดทานมีทิศตรงข้ามกับการเคลื่อนที่เสมอนะ (รายละเอียดโปรดติดตามในโพสต์ต่อๆไป)
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น