กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน

กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลนิวตัน

                          นักดาราศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์ในสมัยโบราณสังเกตพบว่า ดวงจันทร์โคจรรอบโลกส่วนโลกและดาวเคราะห์ต่างๆ โคจรรอบดวงอาทิตย์ โดยวงโคจรของดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์มีลักษณะเป็นวงกลมหรือวงรี แม้แคปเลอร์ (Kepler) จะพบกฎการโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ได้ แต่ก็ยังไม่มีใครสามารถอธิบายเหตุผลในการโคจรลักษณะเช่นนี้ได้ จนกระทั่งนิวตันได้นำผลการสังเกตของนักดาราศาสตร์ทั้งหลายมาสรุปว่า การที่ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ได้ เนื่องจากมีแรงกระทำระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวเคราะห์   อ่านเพิ่มเติ่ม

แรงเสียดทาน

               แรงเสียดทาน (frictional force) คือ แรงที่ต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุซึ่งเกิดขึ้นระหว่างผิววัตถุกับพื้นที่

สัมผัสและมีทิศตรงกันข้ามกับทิศการเคลื่อนที่ของวัตถุเสมอ แรงเสียดทานแบ่งเป็น 2 ชนิด คือ

1. แรงเสียดทานสถิตเป็นแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุอยู่นิ่งจนถึงเริ่มต้นเคลื่อนที่ มีความสัมพันธ์

ตามสมการ
2. แรงเสียดทานจลน์เป็นแรงเสียดทานขณะวัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว ซึ่งจะมีค่าน้อยกว่าแรงเสียดทานสถิต อ่านเพิ่มเติม

กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

             ไอแซก นิวตัน นักฟิสิกส์ นักคณิตศาสตร์ นักดาราศาสตร์ ชาวอังกฤษเป็นผู้มีชื่อเสียงที่สุดในประวัติศาสตร์อังกฤษ นิวตันเกิดที่วูลส์ธอร์พแมน เนอร์ลิงคอนเชียร์ อังกฤษ ในปี ค.ศ. 2019 หนังสือชื่อ PhilosophiæNaturalis Principia Mathematica (เรียกกันโดยทั่วไปว่า Principiareble)  เป็นรากฐานกฎกติกาพื้นฐานเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุภายใต้แรงที่กระทำ (กฎว่าด้วยการเคลื่อนที่3 ข้อของนิวตัน) และทฤษฎีความโน้มถ่วงที่อธิบายว่าแรงซึ่งดึงดูดให้ผลแอปเปิลจากต้นตกสู่พื้น เป็นแรงชนิดเดียวกับที่ควบคุมการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ นิวตันได้ศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุและได้เสนอกฎการเคลื่อนที่สามข้อ กฎการเคลื่อนที่ทั้งสามข้อได้นำเสนออยู่ในหนังสือ Principia กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน (Newton’s laws of motion) สำหรับวัตถุ เป็นกฎกายภาพ (physical laws) ซึ่งเป็นกฎที่เกี่ยวกับพฤติกรรมของสสารที่เป็นจริงอยู่เสมออย่างไม่เปลี่ยนแปลง โดยเราไม่สามารถจะควบคุม ดัดแปลง หรือแก้ไขกฎแห่งความจริงได้  อ่านเพิ่มเติม

แรงมวลและกฎการเคลื่อนที่

แรง คือสิ่งที่กระทำต่อวัตถุในรูปของการพยายามดึงหรือดันให้วัตถุนั้นเคลื่อนที่โดยที่วัตถุอาจเคลื่อนที่หรือไม่ก็ได้

เพราะมีแรงอื่นกระทำต่อวัตถุอยู่ด้วย แรงถือเป็นปริมาณเวคเตอร์ที่ต้องกำหนดด้วยขนาดและทิศทาง

กฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน

 กฏข้อที่ 1 ถ้าแรงลัพธ์ที่กระทำกับวัตถุเป็นศูนย์วัตถุจะรักษาสภาพการเคลื่อนที่เดิมถ้าเดิมวัตถุหยุดนิ่งก็จะหยุดนิ่งอยู่อย่างนั้น หรือถ้าเดิมเคลื่อนที่ก็จะเคลื่อนที่ต่อไปด้วยความเร็วคงที่ในแนวเส้นตรง 

กฏข้อที่ 2 ถ้ามีแรงลัพธ์ที่ไม่เป็นศูนย์มากระทำกับวัตถุ วัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งในทิศเดียวกับแรงลัพธ์โดยความเร่งจะมีขนาดแปรผันตรงกับขนาดของแรงลัพธ์ และแปรผกผันกับมวลของวัตถุ 

กฏข้อที่ 3 ทุก ๆ แรงกิริยา (Action Force) จะมีแรงปฏิกิริยา (Reaction Force) ที่มีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้ามกันเสมอ

น้ำหนัก คือ แรงดึงดูดของโลกซึ่งกระทำต่อวัตถุอยู่ตลอดเวลา คำนวณได้จาก  

โดยที่     W  =  น้ำหนักของวัตถุ มีหน่วยเป็นนิวตัน (N)

             m  =  มวลของวัตถุ มีหน่วยเป็นกิโลกรัม (kg) 

             g   =  ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที

ค่า g ในบริเวณต่างๆ ทั่วโลกมีค่าไม่เท่ากัน โดยทั่วไปมักให้ใช้ค่า  g = 10   อ่านเพิ่มเติม

การเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง

การเคลื่อนที่แนวดิ่ง (Motion under gravity)

                เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ตกอย่างอิสระภายใต้แรงโน้มถ่วงของโลกเพียงแรงเดียว การเคลื่อนที่ลักษณะนี้จะไม่คิดแรงต้านของอากาศ

สมการการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง

                เนื่องจากการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง คือ การการเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงแบบหนึ่ง ดังนั้น สมการในการคำนวณจึงเหมือนกับสมการการเคลื่อนที่ในแนวราบเพียงแต่เปลี่ยนค่า a เป็นg เท่านั้น   อ่านเพิ่มเติม

กราฟในวิชาฟิสิกส์

กราฟ  คือ รูปที่เขียนขึ้นเพื่อแสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณสองปริมาณหรือเรียกว่า ตัวแปร  สองตัว  กราฟที่เราจะศึกษานี้เป็นกราฟในระบบพิกัดฉาก  โดยมีแกน  X  เป็นแกนนอน  และ แกน Y  เป็นแกนตั้ง  และให้ค่าบนแกน X  เป้นค่าของตัวแปรที่เรากำหนดไว้ล่วงหน้า  เรียกกว่า  ตัวแปรอิสระ  สำหรับค่าบนแกน Y  กำหนดให้เป็นค่าของตัวแปรที่คาดว่าจะแปรตามตัวแปรอิสระ   เรียกกว่า  ตัวแปรตาม  ซึ่งต่าตัวแปรตามนี้จะได้จากการใช้เครื่องมือวัด

              ค่าของ  x   เรียกว่า   Abscissa   ส่วนค่าของ     y   เรียกว่า   ordinate

              สำหรับค่า  x  และ y   ที่เหมาะสมกันเป็นคู่  เรียกว่า  Co - ordinate   จุดต่าง ๆ ที่พล๊อดลงในกราฟจึงเรียกว่า   Co - Ordinate

        กราฟที่มักพบในวิชาฟิสิกส์ส่วนใหญ่ได้แก่      

       1.  กราฟเส้นตรง

                      2.  กราฟพาราโบลา

                      3.  กราฟเส้นโค้ง          อ่านเพิ่มเติม

  

                      

การเคลื่อนที่แนวตรง

การเปลี่ยนกราฟระหว่าง การกระจัด(S) - เวลา(t) ความเร็ว(V ) - เวลา(t) และ

ความเร่ง(a) - เวลา(t)

ต้องทราบความสัมพันธ์ดังนี้

 1. พิจารณาจากความสัมพันธ์ของปริมาณ การกระจัด ความเร็ว และความเร่ง

               1. กราฟระหว่าง การกระจัด(S) - เวลา(t) ความชันของกราฟนี้คือ ความเร็ว

                            ถ้าเปลี่ยนเป็นกราฟ ความเร็ว(V ) - เวลา(t) ก็เปลี่ยนจากความชัน

           2. กราฟระหว่าง ความเร็ว(V ) - เวลา(t) ความชันของกราฟนี้คือ ความเร่ง

                            ถ้าเปลี่ยนเป็นกราฟ ความเร่ง(a) - เวลา(t) ก็เปลี่ยนจากความชัน   อ่านเพิ่มเติม