กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันเป็นกฎที่อธิบายธรรมชาติของการเคลื่อนที่ของวัตถุต่างๆ ในเอกภพ ผู้เสนอคือไอแซก นิวตัน นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ

กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน มีด้วยกัน 3 ข้อ

วัตถุจะหยุดนิ่งหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วและทิศทางคงที่ได้ต่อเมื่อผลรวมของแรง(แรงลัพธ์) ที่กระทำต่อวัตถุเท่ากับศูนย์
เมื่อมีแรงลัพธ์ที่ไม่เป็นศูนย์มากระทำต่อวัตถุ จะทำให้วัตถุที่มีมวลเกิดการเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง โดยขนาดของแรงจะเท่ากับมวลคูณความเร่ง

ทุกแรงกิริยาย่อมมีแรงปฏิกิริยาที่มีขนาดเท่ากันแต่ทิศทางตรงกันข้ามเสมอ กฎข้อแรกและข้อที่สองของนิวตัน เขียนเป็นภาษาละติน จาก Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ฉบับดังเดิม ค.ศ. 1687

มวล แรง และกฏการเคลื่อนที่

มวลสาร น้ำหนัก แรง
หากพิจารณาวัตถุสสารใด ๆ จะเห็นว่า บางวัตถุมีความหนาแน่นของเนื้อวัตถุมาก

มวลสาร (Mass) จึงเป็นปริมาณที่จะบอกคุณสมบัติของวัตถุ และถ้ามีแรง
มากระทำต่อวัตถุพื้น ก็จะเกิดสภาพการต่อต้านสภาวะการเคลื่อนที่ เช่น ถ้าออกแรงผลักวัตถุ
ที่มีมวลสารหนาแน่น ก็ต้องออกแรงมาก

แรง (Force) คือปริมาณทางฟิสิกส์ที่กระทำต่อวัตถุ แล้วจะทำให้วัตถุนั้น
เคลื่อนที่ด้วยความเร่ง

น้ำหนัก (weight) เมื่อวัตถุอยู่ภายใต้แรงดึงดูดของโลก จะมีแรงดึงดูดที่ทำให้
วัตถุตกจากที่สูง และเคลื่อนที่เข้าสู่ศูนย์กลางของโลก แรงของโลกที่ดึงดูด มีค่าเท่ากับ
W = mg ดังรูป

กฎการเคลื่อนที่ 3 ข้อของนิวตัน
เซอร์ไอแซคนิวตัน นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ผู้มีผลงานโดดเด่นหลายเรื่อง โดยเฉพาะเรื่องการ
คำนวณระหว่างแสงกับมวลสาร เขาได้อธิบายว่า ทำไมดวงจันทร์จึงโคจรรอบ โลก และทำไมโลกจึง
โคจรรอบดวงอาทิตย์ แรงที่กระทำต่อวัตถุที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของโลก และทำให้วัตถุตก
จากที่สูงเคลื่อนที่อัตราเร่ง g นิวตันให้หลักการคำนวณที่เกิดจากแรงไว้ 3 ข้อ และเป็นกฎที่
สำคัญในการใช้อธิบายหลักการทางฟิสิกส์ได้เป็นอย่างดี

กฎข้อ 1 Law of Inertia (กฎของความเฉื่อย)
ถ้าวัตถุอยู่ในสภาพนิ่ง ก็จะรักษาสภาพนิ่ง ถ้าวัตถุอยู่ในสภาพการเคลื่อนที่
ด้วยความเร็วคงที่ ก็จะเคลื่อนที่เช่นนั้น จนกว่าจะได้รับแรงจากภายนอกมากระทำ
ต่อวัตถุนั้น

กฎข้อ 2 F = ma
เมื่อมีแรงมากระทำต่อวัตถุ และผลรวมของแรงนั้นไม่เป็นศูนย์ จะทำให้
วัตถุนั้นเคลื่อนที่ในทิศทางเดียวกับแรงลัพธ์ ความเร่งจะมีขนาดแปรผกผันกับมวล ของวัตถุ