logo IPST4 IPST4
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • Ebook อื่นๆ
  • Apps
  • เกี่ยวกับ scimath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
  • คำถามที่พบบ่อย
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • Ebook อื่นๆ
  • Apps
  • เกี่ยวกับ scimath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
  • คำถามที่พบบ่อย
  • learning space
  • ระบบอบรมครู
  • ระบบการสอบออนไลน์
  • ระบบคลังความรู้
  • สสวท.
  • สำนักงานสลากกินแบ่ง
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • E-Books อื่นๆ
  • Apps
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • คำถามที่พบบ่อย
  • สมัครสมาชิก
  • Forgot your password?
ค้นหา
    
ค้นหาบทความ
กลุ่มเป้าหมาย
ระดับชั้น
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
การกรองเปลี่ยนแปลง โปรดคลิกที่ส่งเมื่อดำเนินการเสร็จ
เลือกหมวดหมู่
    
  • บทความทั้งหมด
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
  • คณิตศาสตร์
  • เทคโนโลยี
  • โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ
  • วิทยาศาสตร์ทั่วไป
  • สะเต็มศึกษา
  • อื่น ๆ

กฎการเคลื่อนที่ไม่ใช่แค่เรื่องของคนเรียนสายวิทย์

โดย :
ภิเษก ทัศนะนาคะจิตต์
เมื่อ :
วันจันทร์, 28 ตุลาคม 2562
Hits
57073

           หากพูดถึงเรื่องของแรงหรือเรื่องของกฎการเคลื่อนที่คงจะเป็นเรื่องพื้นฐานสำหรับนักเรียนสายวิทย์ที่ต้องเรียนตั้งแต่ มัธยมศึกษาปีที่ 4 แต่ว่าเรื่องทั้งสองนี้ก็เป็นเรื่องที่เป็นความรู้รอบตัวที่สำคัญแม้แต่ผู้ที่เรียนทางด้านภาษาหรือสังคมก็ควรรู้เอาไว้ วันนี้จึงจะมาเล่าเรื่องพวกนี้ให้เข้าใจง่าย ๆ คนที่ไม่มีพื้นฐานก็จะสามารถอ่านทำความเข้าใจได้อย่างแน่นอน

10614 edit

ภาพการขี่จักรยานแสดงการเคลื่อนที่
ที่มา https://pixabay.com, Free-Photos

 

           ก่อนที่เราจะไปทำความเข้าใจพื้นฐานของกฎการเคลื่อนที่นั้น เราต้องรู้จักคำว่า “แรง” กันก่อน

           แรง (F) คือสิ่งที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ ทำให้วัตถุมีความเร็วมากขึ้นก็ได้ ความเร็วลดลงก็ได้ หรือเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ก็ได้ เพราะทั้งสามอย่างนี้เป็นสิ่งที่ขึ้นอยู่กับขนาดและทิศทางของแรง นอกจากนี้แรงยังเป็นสิ่งที่ทำให้วัตถุรักษาสภาพรูปร่างไว้ได้ (maintain) หรือทำให้วัตถุเกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างก็ได้ (distort) โดยแรงมีหน่วยสากลคือ นิวตัน (N)

ประเภทของแรง

  1. แรงที่เกิดการสัมผัส (Contact Force) เป็นแรงที่ต้องมีการสัมผัสกันของวัตถุ 2 ชิ้น เช่น การวิ่ง (เป็นการกระทำแรงลงบนพื้น) การชนกันของวัตถุ ซึ่งสามารถแบ่งย่อยได้อีก 6 ประเภท คือ
    1. แรงตึง (tensional)

    2. แรงสปริง (spring)

    3. แรงปฏิกิริยา (normal reaction)

    4. แรงเสียดทาน (friction)

    5. แรงต้านอากาศ (air friction)

    6. น้ำหนัก (weight)

  2. แรงที่ไม่เกิดการสัมผัส (Non - Contact Force) เช่น แรงโน้มถ่วง แรงทางแม่เหล็ก แรงทางไฟฟ้า เหล่านี้ล้วนเป็นแรงที่กระทำต่อวัตถุใด ๆ ได้โดยไม่ต้องมีการสัมผัสและสามารถเกิดแรงเหล่านี้ได้แม้แต่ในอวกาศ ซึ่งสามารถแบ่งย่อยได้ 3 ประเภท คือ

    1. แรงโน้มถ่วง (gravitational)

    2. แรงทางไฟฟ้า (electrical)

    3. แรงทางแม่เหล็ก (magnetic)

หน่วยของแรง

  • แรงคือปริมาณเวกเตอร์ (ปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทาง)

  • หน่วย SI ของแรงคือ นิวตัน N (คนที่คุณก็รู้ว่าใคร)

  • 1 นิวตัน = 1 kg⋅m/s2 ; kg = kilogram, m = meter, s = second

 (ตรงนี้อาจจะเข้าใจยากแต่ที่มาที่ไปคือ แรงเกิดจากการนำ “มวล” คูณกับ “ความเร่ง”)

แรงและกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

    สำหรับแนวคิดเกี่ยวกับเรื่องแรงนั้นผู้ที่ได้คิดค้นเป็นผู้แรกและถูกบันทึกไว้เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่เราทุกคนน่าจะเคยได้ยินชื่อของท่าน เซอร์ไอแซค นิวตัน โดยท่านได้บัญญัติกฎเรื่องแรงขึ้นมา 3 ข้อ ซึ่งแต่ละข้อมีรายละเอียดเบื้องต้นดังนี้

ข้อที่ 1

" วัตถุที่หยุดนิ่งจะพยายามหยุดนิ่งอยู่กับที่ ตราบที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำ ส่วนวัตถุที่เคลื่อนที่จะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ ตราบที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำเช่นกัน "

นี่คือสิ่งที่เรียกว่า  ความเฉื่อย กล่าวคือ วัตถุจะไม่มีการเพิ่มความเร็ว ลดความเร็ว หรือเปลี่ยนทิศทางถ้าไม่มีแรงมากระทำ (อาจฟังดูเหมือนเป็นเรื่องปกติแต่ว่ามันพิเศษมากที่ท่านสามารถสังเกตจนสรุปและบัญญัติออกมาเป็นกฎได้)

ข้อที่ 2

“ ความเร่งของวัตถุจะแปรผันตามแรงที่กระทำต่อวัตถุ แต่จะแปรผกผันกับมวลของวัตถุ ”

F = ma ถ้าคุณผู้อ่านหยิบสูตรนี้ไปถามนักเรียนมัธยมปลายสายวิทยาศาสตร์ เด็ก ๆ จะตอบได้อย่างแน่นอนเพราะเป็นเรื่องที่ถูกบรรจุอยู่ในรายวิชาฟิสิกส์พื้นฐาน ม.4 แรงเพิ่ม ความเร่งก็เพิ่ม แรงลด ความเร่งก็ลด กลับกัน ถ้ามวลเพิ่ม ความเร่งจะลด มวลลด ความเร่งจะเพิ่ม ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณเขวี้ยงลูกบอลออกไปกระแทกลงพื้น ในขณะที่บอลกระทบพื้นนั้นบอลจะกระจายแรงของตัวเองลงสู่พื้นซึ่งมีค่าขึ้นกับความเร่งของลูกบอล แต่ในขณะเดียวกันนั้นพื้นก็มีแรงกระแทกกลับสู่ลูกบอลซึ่งเป็นเหตุผลที่ทำให้ลูกบอลเด้งกลับขึ้นมาจากพื้น ซึ่งสูตรนี้ของนิวตันทำให้เราประยุกต์ใช้ในทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างมากมายเพราะถ้าเราทราบหรือมีข้อมูลของตัวแปรสองตัวเราก็สามารถรู้และหาค่าตัวที่สามได้ทันที และเราก็ยังรู้ด้วยว่าเมื่อใดก็ตามที่วัตถุมีความเร่ง หมายความว่าวัตถุนั้นต้องมีแรงกระทำกับมันอย่างแน่นอน

ข้อ 3   

“แรงที่วัตถุที่หนึ่งกระทำต่อวัตถุที่สองย่อมเท่ากับแรงที่วัตถุที่สองกระทำต่อวัตถุที่หนึ่งแต่ทิศทางตรงข้ามกัน”

“(Action = Reaction)”

ยกตัวอย่างเช่น     ถ้าคุณมีโอกาสได้ไปล่องเรือชมเมืองเวนิสก่อนที่มันจะจมน้ำหมดในอีกไม่ถึง 100 ปี และคุณกระโดดออกจากเรือลงสู่แม่น้ำ แรงที่คุณกระโดดไปข้างหน้าเพื่อออกจากเรือนั้น จะมีแรงที่มีขนาดเท่ากันแต่ทิศทางตรงข้ามผลักเรือไปข้างหลัง ซึ่งแรงทั้งสองนี้เกิดขึ้นพร้อม ๆ กัน

          ผู้เขียนหวังเป็นอย่างยิ่งว่าบทความนี้จะช่วยให้ท่านผู้อ่านที่ไม่เคยศึกษาเรื่องแรงและกฎการเคลื่อนที่ของท่านเซอร์ไอแซก นิวตันได้เห็นคุณค่าของผลงานท่านที่เป็นมรดกมาจนถึงทุกวันนี้ และได้เรียนรู้เรื่องของแรงไปในระดับหนึ่ง

แหล่งที่มา

Definition of Force in Physics.  Retrieved Aug 10, 2019, from https://www.thoughtco.com/force-2698978

 Force Definition and Examples (Science)

.Retrieved Aug 10, 2019, from https://www.thoughtco.com/force-definition-and-examples-science-3866337

 

หัวเรื่อง และคำสำคัญ
กฎการเคลื่อนที่, แรง, ประเภทของแรง, หน่วยของแรง, มวล, ความเร่ง, นิวตัน
ประเภท
Text
ประเภท แบ่งตามผลผลิต สสวท.
บทความ
รูปแบบการนำเสนอ แบ่งตามผลผลิต สสวท.
สื่อสิ่งพิมพ์ในรูปแบบดิจิทัล
ลิขสิทธิ์
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)
วันที่เสร็จ
วันเสาร์, 10 สิงหาคม 2562
ผู้แต่ง หรือ เจ้าของผลงาน
นายภิเษก ทัศนะนาคะจิตต์
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
ฟิสิกส์
ระดับชั้น
ม.4
ม.5
ม.6
ช่วงชั้น
มัธยมศึกษาตอนปลาย
กลุ่มเป้าหมาย
ครู
นักเรียน
บุคคลทั่วไป
  • 10614 กฎการเคลื่อนที่ไม่ใช่แค่เรื่องของคนเรียนสายวิทย์ /article-physics/item/10614-2019-09-02-01-28-26
    เพิ่มในรายการโปรด
  • ให้คะแนน
    Average rating
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • Share
    • Tweet
    • Share

  • คำที่เกี่ยวข้อง
    หน่วยของแรง ประเภทของแรง นิวตัน กฎการเคลื่อนที่ มวล แรง ความเร่ง
คุณอาจจะสนใจ
เรื่องน่าสนใจของเเรงโน้มถ่วงโลก
เรื่องน่าสนใจของเเรงโน้มถ่วงโลก
Hits ฮิต (42561)
ให้คะแนน
ทุกคนน่าจะพอทราบความหมายของแรงโน้มถ่วงกันมาบ้างว่ามันคือแรงที่ดึงดูดระหว่างดาวเคราะห์ไว้ด้วยกัน (เก ...
Misconceptual Physics เรื่อง การหาระยะยุบของสปริงจากการปล่อย ...
Misconceptual Physics เรื่อง การหาระยะยุ...
Hits ฮิต (88)
ให้คะแนน
สถานการณ์ สปริงตั้งอยู่ในแนวดิ่ง มีค่านิจสปริงเป็น k N/m ปล่อยก้อนมวล M จากระยะสูง / วัดจากปลายด้าน ...
ไขข้อสงสัยความเร็วกับความเร่งต่างกันอย่างไร
ไขข้อสงสัยความเร็วกับความเร่งต่างกันอย่า...
Hits ฮิต (60565)
ให้คะแนน
ความเร็วและความเร่งคือแนวคิดหลักสองอย่างเมื่อทำการศึกษาเรื่องการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีเวลาเข้ามาเก ...
ค้นหาบทความ
กลุ่มเป้าหมาย
ระดับชั้น
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
การกรองเปลี่ยนแปลง โปรดคลิกที่ส่งเมื่อดำเนินการเสร็จ
  • บทความทั้งหมด
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
  • คณิตศาสตร์
  • เทคโนโลยี
  • โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ
  • วิทยาศาสตร์ทั่วไป
  • สะเต็มศึกษา
  • อื่น ๆ
  • เกี่ยวกับ SciMath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
  • คำถามที่พบบ่อย
Scimath คลังความรู้

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธิการ เป็นหน่วยงานของรัฐที่ไม่แสวงหากำไร ได้จัดทำเว็บไซต์คลังความรู้ SciMath เพื่อส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีทุกระดับการศึกษา โดยเน้นการศึกษาขั้นพื้นฐานเป็นหลัก หากท่านพบว่ามีข้อมูลหรือเนื้อหาใด ๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุด

The Institute for the Promotion of Teaching Science and Technology (IPST), Ministry of Education, a non-profit organization under the Thai government, developed SciMath as a website that provides educational resources in Science, Mathematics and Technology. IPST invites visitors to use its online resources for personal, educational and other non-commercial purpose. If there are any problems, please contact us immediately.

Copyright © 2018 SCIMATH :: คลังความรู้ SciMath. Terms and Conditions. Privacy. , All Rights Reserved. 
อีเมล: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. (ให้บริการในวันและเวลาราชการเท่านั้น)