13/07/56

1

กฎการเคล่ือนที่ของกฎการเคล่ือนที่ของนิวนิวตันตัน

นายสมควร โพธารินทร

หมวดวิชาฟสิกส สาขาวิชาวิทยาศาสตร คณะวิทยาศาสตรและวิศวกรรมศาสตรมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร วิทยาเขตเฉลิมพระเกียรติ จังหวัดสกลนคร

01420111/04825113 General Physics I

แรง (Force)

แรง คือ ส่ิงที่ทําให (พยายามทําให) การเคล่ือนที่ของวัตถุเกิดการเปล่ียนแปลงการ

เคล่ือนที่ เชน การเปล่ียนทิศทาง การเคล่ือนที่เร็วขึ้น หรือชาลง (มีความเรง)

แรง เปนปริมาณเวกเตอร

มีทั้งขนาดและทิศทาง

แรง แบงปน 2 ประเภท

ใหญๆ คือ แรงที่เกิดจากการ

สัมผัส (Contact Force) และ

แรงที่ไมเกิดการสัมผัส (Non-

Contact Force)

13/07/56

2

การวัดแรง

เม่ือมีแรงตั้งแต 2 แรงขึ้นไป แรงที่เปนผลบวกเวกเตอรของแรงที่กระทําทั้งหมด

เรียกวา แรงลัพธ (Resultant Force)

แรงท่ีกระทํากับวัตถุ แรงลัพธ

5 N 5 N 5 N 5 N 10 N

5 N 5 N 5 N 5 N 0 N

5 N 10 N 5 N 10 N 5 N

Free body diagram

F

13/07/56

3

1 20F N

2 30F N

30

+x

+y

340

2 cos 60F

2 sin 60F1 2 cos 60xF F F

2 sin 60yF F

1 2cos30 cos 20xF F F

1 2sin 30 sin 20yF F F

กฎการเคลื่อนที่ของนิวตนั นิวตันไดคนพบกฎการเคล่ือนที่ของวัตถุ ซ่ึงใชไดกับวัตถุขนาดใหญ (ใหญกวาอะตอม)

และเคล่ือนที่ไมเร็วมากนัก (นอยกวาความเร็วของแสง) กฎการเคล่ือนที่น้ีมีอยู 3 ขอ

13/07/56

4

กฎขอที่หนึ่งของนิวตัน

นิวตันตั้งกฎขอน้ีจากการสรุปความคิดเรื่องความเฉื่อยของกาลิเลโอ

ความเฉ่ือยและมวล

แนวโนมที่วัตถุคงอยูในสภาวะเดิม และฝนการเปล่ียนแปลงการเคล่ือนที่ คือ ความเฉ่ือย

วัตถุทุกชนิดมีความเฉื่อย

วัตถุที่มีมวลมาก จะทําใหมีการเปล่ียนแปลงการเคล่ือนที่ไดยาก เน่ืองจากมีความเฉื่อยมาก

วัตถุที่มีมวลนอย จะทําใหมีการเปล่ียนแปลงการเคล่ือนที่ไดงาย เน่ืองจากมีความเฉื่อยนอย

มวล อาจหมายถึงการวัดขนาดของความเฉ่ือย มีหนวยเปนกิโลกรัม (kg)

กฎขอที่สองของนิวตัน

Fa m

a 1

F ma

F ma

13/07/56

5

ความเรงเปนสัดสวนตรงกับแรงลัพธที่กระทํากับวัตถุ โดยมีทิศทางเดียวแรงที่กระทํา

ความเรงเปนสัดสวนผกผันกับมวลของวัตถุ

aF 2a2FFa มวลเทาเดิม

ma 1

ออกแรงเทาเดิม

Fa/2

a/3

F

กฎขอที่สามของนวิตัน

13/07/56

6

13/07/56

7

การประยุกตกฎของนิวตัน

13/07/56

8

ความเสียดทานแรงเสียดทาน คือ แรงตานที่เกิดจากการสัมผัสกันระหวางผิววัตถุ 2 ผิว

ความเสียดทานในขณะที่วัตถุไมเคล่ือนที่ เรียกวา ความเสียดทานสถิต (static friction)

ความเสียดทานขณะวัตถุเคล่ือนที่ เรียกวา ความเสียดทานจลน (kinetic friction)

กฎของความเสียดทาน

1. แรงเสียดทานแปรโดยตรงกับแรงกดระหวางพื้นผิว

2. แรงเสียดทานไมขึ้นกับพื้นที่ผิวสัมผัส

3. แรงเสียดทานไมขึ้นกับอัตราเร็วของผิวสัมผัส ที่อัตราเร็วสูง แรงเสียดทานอาจมีคาลดลง

แรงเสียดทาน มีคาขึ้นกับขนาดของแรงปฏิกิริยาตั้งฉากกับพื้น f N