กฏ 3 ข้อของนิวตันกับจักรยาน
กฏ 3 ข้อของนิวตันกับจักรยาน - อธิบายโดย Joshua Manley
ทำไมถึงยากนักในการถีบจักรยานที่มีน้ำหนักหมื่นปอนด์? คำอธิบายที่เรียบง่ายนี้แสดงให้เห็นว่ากฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน 3 ข้อจะช่วยคุณในการขี่จักรยานได้อย่างไร
กฎข้อที่ 1 กฎของความเฉื่อย (Inertia)
"วัตถุที่หยุดนิ่งจะพยายามหยุดนิ่งอยู่กับที่ตราบที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำ ส่วนวัตถุที่เคลื่อนที่จะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ตราบที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำเช่นกัน"
นิวตันอธิบายว่า ในอวกาศไม่มีอากาศ ดาวเคราะห์จึงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่และมีทิศทางเป็นเส้นตรง เขาให้ความเห็นว่า การที่ดาวเคราะห์โคจรเป็นรูปวงรี เป็นเพราะมีแรงภายนอกมากระทำ (แรงโน้มถ่วงจากดวงอาทิตย์) นิวตันตั้งข้อสังเกตว่า แรงโน้มถ่วงที่ทำให้แอปเปิลตกสู่พื้นดินเป็นแรงเดียวกันกับแรงที่ตรึงดวงจันทร์ไว้กับโลก หากปราศจากซึ่งแรงโน้มถ่วงของโลกแล้ว ดวงจันทร์ก็คงจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงผ่านโลกไป
ตัวอย่างที่ 1: ขณะที่รถติดสัญญาณไฟแดง ตัวเราหยุดนิ่งอยู่กับที่
- เมื่อสัญญาณไฟแดงเปลี่ยนเป็นไฟเขียว คนขับเหยียบคันเร่งทำให้รถเคลื่อนที่ไปข้างหน้า แต่ตัวของเราจะพยายามคงสภาพหยุดนิ่งไว้ ผลคือ หลังของเราจะถูกผลักติดกับเบาะ ขณะที่รถเกิดความเร่งไปข้างหน้า
- ในทำนองกลับกันเมื่อสัญญาณไฟเขียวเปลี่ยนเป็นไฟแดง คนขับรถเหยียบเบรกเพื่อหยุดรถ ตัวเราซึ่งเคยเคลื่อนที่ด้วยความเร็วพร้อมกับรถ ทันทีที่รถหยุดตัวเราจะถูกผลักมาข้างหน้า
กฎข้อที่ 2 กฎของแรง (Force)
"ความเร่งของวัตถุแปรผันตามแรงที่กระทำต่อวัตถุ แต่แปรผกผันกับมวลของวัตถุ”
• ถ้าเราผลักวัตถุให้แรงขึ้น ความเร่งของวัตถุก็จะมากขึ้นตามไปด้วย
• ถ้าเราออกแรงเท่าๆ กัน ผลักวัตถุสองชนิดซึ่งมีมวลไม่เท่ากัน วัตถุที่มีมวลมากจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งน้อยกว่าวัตถุที่มีมวลน้อย
ความเร่งของวัตถุ = แรงที่กระทำต่อวัตถุ / มวลของวัตถุ (หรือ a = F/m)
ตัวอย่างที่ 2: เมื่อเราออกแรงเท่ากันเพื่อผลักรถให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้า รถที่ไม่บรรทุกของมีมวลน้อยกว่าจึงเคลื่อนที่ด้วยความเร่งมากกว่ารถที่บรรทุกของ
ในเรื่องดาราศาสตร์ นิวตันอธิบายว่า ดาวเคราะห์และดวงอาทิตย์ต่างโคจรรอบกันและกัน โดยมีจุดศูนย์กลางร่วม แต่เนื่องจากดวงอาทิตย์มีมวลมากกว่าดาวเคราะห์หลายแสนเท่า เราจึงมองเห็นว่า ดาวเคราะห์เคลื่อนที่ไปโดยมีความเร่งมากกว่าดวงอาทิตย์ และมีจุดศูนย์กลางร่วมอยู่ภายในตัวดวงอาทิตย์เอง คล้ายกับการหมุนลูกตุ้มดัมเบลสองข้างที่มีมวลไม่เท่ากัน ในภาพที่ 4
กฎข้อที่ 3 กฎของแรงปฏิกิริยา
"แรงที่วัตถุที่หนึ่งกระทำต่อวัตถุที่สอง ย่อมเท่ากับ แรงที่วัตถุที่สองกระทำต่อวัตถุที่หนึ่ง แต่ทิศทางตรงข้ามกัน” หรือกล่าวอย่างสั้นๆ ว่า แรงกริยาเท่ากับแรงปฏิกิริยา (Action = Reaction) โดยที่แรงทั้งสองจะเกิดขึ้นพร้อมกัน นิวตันอธิบายว่า ขณะที่ดวงอาทิตย์มีแรงกระทำต่อดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์ก็มีแรงกระทำต่อดวงอาทิตย์ ในปริมาณที่เท่ากันแต่มีทิศทางตรงกันข้าม และนั่นคือแรงดึงดูดร่วม
ตัวอย่างที่ 3:มนุษย์อวกาศกระโดดถีบยานอวกาศ ทั้งมนุษย์อวกาศและยานอวกาศต่างเคลื่อนที่ออกจากกัน (แรงกิริยา = แรงปฏิกิริยา) แต่มนุษย์อวกาศจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งที่มากกว่ายานอวกาศ ทั้งนี้เนื่องจากมนุษย์อวกาศมีมวลน้อยกว่ายานอวกาศ
ที่มา: https://youtu.be/R78rStjdCyM
เขียนโดย Fukurou
ส่องแนวทางเลข "แม่น้ำหนึ่ง" วันที่ 1 พฤศจิกายน 2569
เลขสนั่นเมือง งวด 1 พ.ย. 69 เปิดเลขวิ่งบน–ล่าง เจาะชุด 2 ตัวบน–ล่าง พร้อมเลข 3 ตัว
มังกรจีนห้ากรงเล็บต่างจากสี่กรงเล็บอย่างไร?
หน้าปัดรถขึ้น 100 แต่ GPS เห็นไม่ถึง อันไหนแม่นกว่ากัน?
ถนนร้อนเหมือนมีน้ำขัง ทั้งที่พื้นแห้ง ภาพลวงตานี้เกิดได้อย่างไร?
แอร์ 9,000 BTU เปิด 1 ชั่วโมง ใช้ไฟกี่หน่วย?
เลขในฝัน งวด 1 พ.ย. 69 รวมตัวเด่น 4–2 ชุดสองหลัก วงกลม 49–29 พร้อมชุดสามหลัก
บิ๊กซีทยอยปิดสาขาต่างจังหวัด ไม่ใช่สัญญาณเจ๊ง แต่คือการผ่าตัดพอร์ตครั้งใหญ่ของเครือ BJC
สถิติหวยออก ย้อนหลัง 10 ปี เลขท้าย 2 ตัว งวด 1 พฤศจิกายน
เลขปิงปอง "น้องเพชรกล้า เด็กชายนำโชค" 1 พฤศจิกายน 69
เปิดถุงขนมแล้วเจอแต่ลม โรงงานใส่อากาศมาให้ทำไม?
รวมแนวทางเลขสัตว์นำโชค (เสือตกถังพลังเงินดี ม้าวิ่ง ม้าสีหมอก และนกตาทิพย์) วันที่ 1 พฤศจิกายน 2569
แอร์ 9,000 BTU เปิด 1 ชั่วโมง ใช้ไฟกี่หน่วย?
เทน้ำจากขวดแล้วไหลกระตุกเป็นจังหวะ อากาศเข้าไม่ทันจริงไหม?
ซี.พี.ติดลำดับ 5 % แรกของบริษัทกลุ่มอุตสาหกรรมของโลก
เหตุใดนโยบายหรือเรื่องที่เกิดขึ้นในอเมริกาจึงมักจะกระทบไปประเทศอื่นทั่วโลก?
ธุรกิจและอุตสาหกรรมอะไรที่ทำให้ Elon Musk กลายเป็นมหาเศรษฐีอันดับหนึ่งของโลก?
ข่าวกราดยิงที่โรงเรียนมัธยมในจังหวัดนนทบุรีกลายเป็นกระแสไปทั่วโลก