กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
ทีมงานทรูปลูกปัญญา
|
06 ส.ค. 64
 | 18.9K views



วกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน เกี่ยวข้องกับแรงกิริยา แรงปฏิกิริยา ความเร่ง และแรงลัพธ์ เป็นต้น ส่งผลให้เกิดสภาพการเคลื่อนที่ในรูปแบบที่แตกต่างกัน ดังนี้

 

กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 1 ของนิวตัน

“วัตถุจะคงสภาพอยู่นิ่ง หรือสภาพเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัวในแนวตรง นอกจากจะมีแรงลัพธ์ซึ่งมีค่าไม่เป็นศูนย์มากระทำ”

จากการศึกษาเกี่ยวกับแรง และสภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุ พบว่า วัตถุที่อยู่นิ่ง ถ้าไม่มีแรงภายนอกอื่นใดมากระทำต่อวัตถุ หรือถ้ามีแรงภายนอกหลายแรงมากระทำต่อวัตถุ แต่แรงลัพธ์ของแรงภายนอกเหล่านั้นเป็นศูนย์แล้ว วัตถุยังคงรักษาสภาพนิ่งไว้อย่างเดิม

นอกจากนี้ วัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วค่าหนึ่ง ถ้าไม่มีแรงภายนอกอื่นใดมากระทำต่อวัตถุ หรือถ้ามีแรงภายนอกหลายแรงมากระทำต่อวัตถุ แต่แรงลัพธ์ของแรงภายนอกเหล่านั้นเป็นศูนย์แล้ว วัตถุนั้นยังคงรักษาสภาพการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัวนั้นตลอดไป

สรุปได้ว่า ถ้าแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุเป็นศูนย์ วัตถุจะไม่เปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ กล่าวคือ ถ้าเดิมวัตถุอยู่นิ่งก็จะอยู่นิ่งตลอดไป แต่ถ้าเดิมวัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วค่าหนึ่ง วัตถุนั้นก็จะยังคงเคลื่อนที่ต่อไปในแนวตรง ตามทิศทางเดิมด้วยความเร็วคงตัวนั้นตลอดไป

ภาพ : shutterstock.com

กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตัน

 

“เมื่อมีแรงลัพธ์ซึ่งมีขนาดไม่เป็นศูนย์มากระทำต่อวัตถุ จะทำให้วัตถุเกิดความเร่งในทิศเดียวกับแรงลัพธ์ที่มากระทำ และขนาดของความเร่งจะแปรผันตรงกับขนาดของแรงลัพธ์ และจะแปรผกผันกับมวลของวัตถุ”

จากการศึกษาสภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุ ถ้าแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุมีค่าไม่เป็นศูนย์ วัตถุจะเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ กล่าวคือ ความเร็วของวัตถุอาจเพิ่มขึ้นหรือลดลง หรืออาจเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ ซึ่งเรียกว่า วัตถุมีความเร่ง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับขนาดและทิศทางของแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุ

 

กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 3 ของนิวตัน 

“ทุกแรงกิริยาจะต้องมีแรงปฏิกิริยาที่มีขนาดเท่ากัน และทิศตรงข้ามเสมอ”

จากการศึกษาในขณะที่มีแรงมากระทำต่อวัตถุ วัตถุจะออกแรงโต้ตอบต่อแรงที่มากระทำนั้น เช่น เมื่อเราออกแรงผลักกำแพง เราจะรู้สึกว่ากำแพงก็ออกแรงผลักมือเรา หรือเมื่อเราออกแรงดึงเครื่องชั่งสปริง เราจะรู้สึกว่าเครื่องชั่งสปริงก็ดึงมือเรา และยิ่งเราออกแรงดึงเครื่องชั่งสปริงด้วยแรงมากขึ้นเท่าไร เราก็จะรู้สึกว่าเครื่องชั่งสปริงยิ่งดึงมือเรามากขึ้นเท่านั้น

ภาพ : shutterstock.com

 

จากตัวอย่างข้างต้นพบว่า เมื่อมีแรงกระทำต่อวัตถุหนึ่ง วัตถุนั้นจะออกแรงโต้ตอบในทิศตรงข้ามกับแรงที่มากระทำ แรงทั้งสองนี้จะเกิดขึ้นพร้อมกันเสมอ เราเรียกแรงที่กระทำต่อวัตถุว่า แรงกิริยา และเรียกแรงที่วัตถุโต้ตอบต่อแรงที่มากระทำว่า แรงปฏิกิริยา แรงทั้งสองนี้รวมเรียก แรงคู่กิริยา-ปฏิกิริยา ซึ่งแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาจะมีขนาดเท่ากัน แต่มีทิศทางตรงข้ามกันเสมอ