กฏข้อ2 กฏแห่งความเร่ง ( The secnd law of motion Newton 's) |
ในตอนที่แล้วเรื่องกฎข้อที่ 1 กฎแห่งความเฉื่อย แรงสมดุลกันไม่มีความเร่ง พอมาตอนนี้เราจะเล่าให้ฟังถึง
กรณีที่แรงไม่สมดุล แรงรวมไม่เท่ากับ 0 นิวตัน ตัวอย่างเช่น การเตาะลูกบอล แรงรวมที่ให้ลูกบอลมีค่ามากกว่า 0
นิวตัน เป็นการให้แรงที่ทำให้ลูกบอลมีความเร่ง ความสำพันธ์ที่เป็นเหตุให้เกิดกฎแห่งความเร่งมี 2 หัวข้อดังนี้ |
1.แรงเป็นสาเหตุที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง ยิ่งออกแรงมากขึ้นเท่าไร วัตถุยิ่งมีความเร่ง
มากขึ้นเท่านั้น สรุปเป็นความสำพันธ์ได้ว่า แรงแปลผันตรงกับความเร่ง
.gif) |
 |
|
 |
2.มวลที่มากขึ้นเป็นสาเหตุให้ความเร่งลดลง รถบรรทุกที่วิ่งด้วยแรงเท่า
เดิมแต่เพิ่มมวลขึ้นเรื่อยๆย่อมมีอัตราเร่งลดลง สรุปเป็นความสำพันธ์ได้ว่า
ความเร่งแปลผกผันกับมวล
.gif)
|
|
จากความสำพันธ์ทั้ง 2 ข้างต้น แรงเป็นสาเหตุที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง และมวลที่มากขึ้นเป็น
สาเหตุให้ความเร่งลดลง ดังนั้น ความเร่งผกผันกับแรง และ มวล จะได้เป็นสมการเป็น

F คือน้ำหนัก หน่วยเป็น N (นิวตัน)
m คือมวล หน่วยเป็น kg (กิโลกรัม)
a คือความเร่ง หน่วยเป็น m/s2 (เมตรต่อวินาทีกำลัง2) |
มวลและน้ำหนัก
ในชีวิตประจำวันเราเรียกน้ำหนักของสิ่งของว่ามีหน่วยเป็น kgกิโลกรัมซึ่งผิดความจริงแล้ว
น้ำหนักในทางฟิสิกส์ต้องมีหน่วยเป็น N นิวตัน ส่วนมวลมีหน่วยเป็น kg (กิโลกรัม)
มวล คือเนื้อสาร นักบินอวกาศไร้น้ำหนักเนื่องจากไม่มีแรงดึงดูดจากดวงดาวกระทำกับเขาเขาจึงไม่
มีน้ำหนัก แต่มวลของเขาซึ่งก็คือร่างกายของเองยังเท่าเดิมเหมือนที่อยู่บนโลก
น้ำหนัก คือแรงเนื่องจากความเร่งโน้มถ่วงกระทำกับมวลคนที่มีมวลมากน้ำหนักเยอะและถ้าอยู่บน
ดาวที่มีแรงโน้มถ่วงมากน้ำหนักก็จะเยอะ เขียนเป็นสมการได้ดังนี้
W = mg
W คือน้ำหนักหน่วยเป็น N (นิวตัน)
m คือมวลหน่วยเป็น kg (กิโลกรัม)
g คือความเร่งโน้มถ่วงหน่วยเป็น m/s2 (เมตรต่อวินาทีกำลัง2) |

นักบินอวกาศอยู่ในสภาวะไร้
น้ำหนักแต่มวลยังคงเท่าเดิม |
|
ตัวอย่าง
คนมวล 65 kg อยู่บนโลกซึ่งมีความเร่งโน้มถ่วงประมาณ 9.8 m/s2 จะมีน้ำหนัก
W = mg
W = (65)(9.8)
= 637 N
เมื่อคนที่มวล 65 kg ไปอยู่ที่ดวงจันทร์ซึ่งมีความเร่งโน้มถ่วง 1.6 m/s2 ดังนั้นเขาจะหนัก
W = mg
W = (65)(1.6)
= 105.7 N
ดังนั้น น้ำหนักของคนที่อยู่บนดวงจันทร์จะลดลงจะเห็นได้ว่านักบินอวกาศที่อยู่บนดวงจันทร์แม้ว่าจะต้องสวม
ชุดที่หนักแต่ก็สามารถกระโดดบนดวงจันทร์ได้อย่างสบายเนื่องจากน้ำหนักลดลงยิ่งดาวดวงใดมีขนาดใหญ่ย่อม
มีวามเร่งโน้มถ่วงมาก น้ำหนักของเราก็จะยิ่งมากตามไปด้วย แต่ถ้าเป็นดาวดวงเล็กน้ำหนักเราจะน้อยลง คนที่
มีน้ำหนัก 637 N บนโลกแต่เมื่อไปเยือนที่ต่างๆในอวกาศ น้ำหนักจะเปลี่ยนไปดังนี้ |
อวกาศ

|
ดวงอาทิตย์

|
ดวงจันทร์

|
ดาวพฤหสับดี

|
|
จากเนื้อนี้ยังไม่เพียงพอในการหาคำตอบในแบบทดทดเราต้องนำสูตรการเคลื่อนที่แนวตรงมาประยุคใช้ด้วย มีดังนี้

a =ความเร่ง
g =ความเร่งในแนวดิ่ง
u =ความเร็วต้น
v =ความเร็วปลาย
t =เวลา
|