ฟิสิกส์ม.4 งิงิ

ลำดับตอนที่ #6 : การเคลื่อนที่ของนิวตัน

วัตถุจะรักษาสภาพนิ่งหรือเคลื่อนที่สม่ำเสมอในแนวตรงนอกจากจะมีแรงลัพธ์ซึ่งมีขนาดไม่เป็นศูนย์มากระทำจะได้สมการการเคลื่อนที่เป็น 
                  บางครั้งเรียกว่า กฏแห่งความเฉื่อย

ถ้ามีแรงลัพธ์ซึ่งมีขนาดไม่เป็นศูนย์มากระทำต่อวัตถุ วัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งในทิศทางเดียวกับแรงลัพธ์ที่มากระทำขนาดของความเร่งจะแปรโดยตรงกับแรงลัพธ์ และแปรผกผันกับมวลของวัตถุนั้นจะได้ สมการของการเคลื่อนที่เป็น 

เมื่อมีแรงกิริยา ย่อมมีแรงปฏิกิริยาซึ่งมีขนาดเท่ากัและมิทศทางตรงกันข้ามเรียกแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาคู่ใด ๆ ว่า แรงคู่ปฏิกิริยา แรงคู่ปฏิกิริยาใดมีสมบัติ 4 ประการคือ

1. เกิดขึ้นพร้อมกัน
2. มีขนาดเท่ากัน
3. ทำซึ่งกันและกัน

1.                   แรงโน้มถ่วงของโลก     (Gravitational force : ) คือแรงที่โลกกระทำต่อมวลของวัตถุ ทำให้ วัตถุมีน้ำหนัก โดยที่ หรือ
2. แรงตึงในเส้นเชือก (Tension force  ) คือแรงที่เกิดขึ้นในเส้นเชือกที่ถูกขึงตึง โดยที่ ในเส้นเชือกเดียวกันย่อมมีแรงตึงเท่ากันทุกจุด และทิศทางของแรงตึง   มีทิศทางอยู่ในแนวของเส้นเชือก
3. แรงต้านของอากาศ (Air resistance force) คือแรงที่อากาศต่อต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุแรงต้านของอากาศจะมีขนาดแปรโดยตรงกับอัตราเร็วของวัตถุยกกำลังต่าง ๆ และมีทิศทางตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ
4. แรงหนืด (Viscosity force) คือแรงที่ ของเหลวต่อต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ สำหรับวัตถุทรงกลม รัศมี r เคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็ว v ในของเหลวหรือก๊าซ ที่มีความหนืด
5. แรงเสียดทาน (Friction force  ) คือแรงที่ต่อต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ เกิดขึ้น ระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ กับพื้นผิวใด ๆ มี 2 ประเภทคือ
   •      แรงเสียดทานสถิต (Static friction : ) เกิดขึ้นในวัตถุที่หยุดนิ่ง ในขณะที่วัตถุเริ่มเคลื่อนที่ แรงเสียดทานสถิต จะมีค่าสูงสุดเรียกว่า  starting friction or limiting friction
   • แรงเสียดทานจลน์ (Kinetic friction : ) เกิดขึ้นในวัตถุที่มีการเคลื่อนที่ แบ่งได้เป็น 2 แบบ คือ
•   sliding friction เกิดจากการไถลของวัตถุชนิดหนึ่งบนวัตถุอีกชนิดหนึ่ง
• rolling                    friction เกิดจากการกลิ้งไปของวัตถุชนิดหนึ่งบนวัตถุอีกชนิดหนึ่ง

• มีทิศทางตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ผิวสัมผัส
• ขนาดของแรงขึ้นกับชนิดของคู่ผิวสัมผัสนั้น ๆ
• ขนาดของแรงไม่ขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวสัมผัสหรือรูปร่างของวัตถุในระหว่างผิวสัมผัสคู่ใด ๆ
• ขนาดของแรงเสียดทานจะแปรผกผันกับแรงปฏิกิริยาที่ตั้งฉากกับผิวสัมผัส

 

คือ อัตราส่วนระหว่างแรงเสียดทานต่อแรงปฏิกิริยาที่ตั้งฉากกับผิวสัมผัส มี 2 ชนิด

• สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานสถิต 

• สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจลน์ 

• เป็นอัตราส่วนระหว่างแรงเสียดทานต่อแรงปฏิกิริยา
• ไม่ขึ้นกับขนาดของพื้นที่ผิวสัมผัส
• ขึ้นอยู่กับชนิดของวัตถุที่เป็นคู่ผิวสัมผัส
• ขึ้นกับลักษณะของคู่ผิวสัมผัส
• ขึ้นกับอุณหภูมิของผิวสัมผัส ถ้าอุณหภูมิสูงขึ้นสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจะลดลง

---