แรงและกฎของนวตนเรอง

แรงและกฎของนวตน

1. แรงและกฎของนวตน

2. กฎการเคลอนทขอ 1 ของนวตน

3. กฎการเคลอนทขอ 2 ของนวตน

4. กฎการเคลอนทขอ 3 ของนวตน

แรง คอความพยายามหรอการกระท าตอวตถ ทจะท าใหวตถนนเกดการเปลยนแปลง แรงเปนปรมาณเวกเตอร ดงนนการรวมแรงจงตองรวมแบบเวกเตอร

1.แรงและกฎการเคลอนท

ถาแรงลพธของแรงภายนอกเปนศนย วตถจะไมมความเรงหรอเคลอนทดวยความเรว

คงตวแตถาแรงลพธของแรงภายนอกไมเปนศนย วตถจะเคลอนทดวยความเรง

หรอมความเรวทเปลยนแปลง

แรงและการเคลอนท

ลกษณะของการกระท าของแรงภายนอก

แรงโดยการสมผส แรงจากสนามของแรง

e -

e - v

v

แรงโนมถวง เปนแรงดงดดระหวางมวลซงเปนแรงทมพสยยาว ขนอยกบขนาดของมวลและระยะหางระหวางมวล แรงนจะมขนาดต ามากประมาณ 10-38 เทาของแรงนวเคลยร แรงนเปนแรงทท าใหดาวเคราะหตางๆ รวมกนอยไดในระบบสรยะของเรา

http://www.gotoknow.org/posts/504730

แรงแมเหลกไฟฟา เปนแรงระหวางประจไฟฟาซงเปนแรงทมพสยยาว ขนอยกบขนาดของประจ และระยะทางระหวางประจ แรงนจะมขนาดประมาณ 10-2 เทาของแรงนวเคลยร และเปนแรงทท าใหอะตอมและโมเลกลรวมตวกนอยไดในสสาร

http://www.rmutphysics.com/charud/scibook/electric1/Motor_effect.htm

แรงนวเคลยร เปนแรงทยดนวคลออนในนวเคลยสเอาไวท าใหนวเคลยส คงสภาพอยได แรงชนดนมขนาดสงมาก แตเปนแรงพสยสนจะมผลเมอนวคลออนอยใกลกนไมเกนระยะ 10-14 เมตร หรอเทากบขนาดของนวเคลยสเทานน

http://www.vcharkarn.com/lesson/view.php?id=1042

มวลและความเฉอย มวล (Mass) คอ ปรมาณเนอธาตของสารหรอของวตถ มหนวยเปนกโลกรม (kilogram , kg) มวลเปนปรมาณ สเกลาร มวลมสมบตในการตานการเปลยนสภาพการเคลอนท ถาเดมวตถอยนง มวลจะพยายามรกษาสถานะภาพการอยนงตอไป ถาเดมวตถเคลอนทดวยความเรวคงตวมวลกจะพยายามรกษาสถานะภาพความเรวคงตวเอาไว สมบตในการตานการเปลยนสภาพการเคลอนทของมวลน เรยกวา ความเฉอย (inertia)

http://www.google.co.th/search?q=รปมวล

กฎการเคลอนทของนวตน

Newton’s Three Laws of Motion

Sir Issac Newton

เซอรไอแซคนวตน นกคณตศาสตรชาวองกฤษ นวตนตดใจใน

ปรศนาทวา แรงอะไรทท าใหผลแอปเปลตกสพนดน และตรงดวงจนทรไวกบโลกซงน าไปสการคนพบกฎการเคลอนทส าคญ 3 ขอ

2. กฎการเคลอนทขอ 1 ของนวตน“ วตถใดๆ ถาเดมอยในสภาวะหยดนง หรอเคลอนทไปตามแนวเสนตรง ดวยความเรวสม าเสมอ วตถนนๆ จะยงคงอยในสภาวะหยดนง หรอเคลอนทในแนวเสนตรงดวยความเรวสม าเสมอนนตลอดไป ถาไมมแรงภายนอกมากระท า”

กฎขอ 1 ของนวตนเปนกฎแหงความสมดลของวตถ เปนกฎทสบเนองมาจากความเฉอยของวตถโดยตรง บางครงจงเรยกวา “กฎแหงความเฉอย” ซงกฎขอท 1 ยงรวมถงแรงหลายแรงทมากระท ากบวตถ แตผลรวมของแรงหรอแรงลพธเปนศนย

http://www.pt.ac.th/ptweb/prajead/force/newton/newton1.html

ตวอยาง• วตถทหยดนง เชน หนงสอ ทวางไวเฉยๆ จะไมมการเปลยนแปลงถาไมมอะไร

มากระท าตอมน

• รถทเคลอนทดวยความเรว 40 กโลเมตร/ชวโมง จะยงคงเคลอนทดวยความเรวเทาเดม จนกวาเราจะเหยยบเบรค หรอ เหยยบคนเรง

• การเหยยบเบรค หรอ เหยยบคนเรงเปนการออกแรงกระท าตอรถ

http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=74753

ตวอยาง• เชอกทถกดงสองขางดวยแรงเทากน จะหยดนงอยต าแหนงเดม

• มแรงกระท าตอเชอก 2 แรง แตกระท าในทศตรงขามกน ดงดวยขนาดเทากน จงหกลางกน ท าใหเชอกอยนงตรงกลาง

• วตถบนโลกน มแรงมากระท ามากมาย ยากทจะเปนไปตามกฎขอทหนงอยางแทจรง

• อยางนอยทสดวตถทอยบนโลกเกอบทกอยางถกแรงตานของอากาศกระท า

• ตวอยางวตถทรกษาสภาพการเคลอนทไดอยางแทจรงกคอวตถทอยในอวกาศ

3. กฎการเคลอนทขอ 2 ของนวตนกลาววา “ อตราความเรงของวตถใดๆ จะแปรผนโดยตรงกบแรงลพธทไมเปนศนยทกระท าตอวตถนน และแปรผกผนกบมวลของวตถ โดยมทศทางการเคลอนทไปในทศทางเดยวกนกบแรงลพธทมากระท ากบวตถนน”

เขยนสมการไดวา

หรอเมอ F เปนขนาดของแรงลพธทไมเปนศนยมากระท าตอวตถมวล m ใหมอตราเรง a

m

Fa

maF

รถเดกเลนจะเคลอนทดวยความเรง เนองจากแรงดงดดของโลกทกระท าตอวตถทถวง

กลาววา “ เมอมแรงมากระท ากบวตถ จะเกดแรงปฏกรยาตานดวยขนาดของแรงทเทากน แตมทศทางตรงกนขามกบแนวแรงนน”

เมอ F เปนขนาดของแรงลพธทไมเปนศนย มากระท าตอวตถมวล m ใหมอตราเรง a

4. กฎการเคลอนทขอ 3 ของนวตน

2112 FF

http://www.pt.ac.th/ptweb/prajead/force/newton/law3.htm

กฎการเคลอนทขอ 3 ของนวตน

• กฎการเคลอนทขอ 3 ของนวตน กลาววา "ทกแรงกรยา ยอมมแรงปฏกรยา ซงมขนาดเทากนแตมทศทางตรงกนขาม"

• การพจารณาแรงกรยาและแรงปฏกรยา

1. จะตองกระท าตอวตถตางกอนกน

2. ไมจ าเปนทตองเกดกบผวทสมผสกน

3. ไมน าแรงทงสองมาหกลบกน (เนองจากกระท าตอวตถตางกอนกน)

4. ผลของแรงตางกน

http://www.baanjomyut.com/library_2/extension-1/newton_laws/index.html

กฎการเคลอนทขอ 3 ของนวตน

• จากรป มมวลกอนหนงวางอยบนโตะ ถา N = แรงทโตะกระท าตอมวล

W = น าหนกของวตถ Fo = แรงทมวลกระท าตอโตะ

FE = แรงทมวลดงดดโลก

• รไหม....แรงใดเปนแรงปฏกรยาของน าหนกของวตถ W

• ขอสงเกต น าหนกกคอแรงทโลกดงดดมวล

http://www.pt.ac.th/ptweb/prajead/force/newton/law3.htm

• หนาเจบ มอกเจบดวย

• เนองจากมแรงปฏกรยากระท าตอกน

• แรงดนของเชอเพลงทพงออกมาจากจรวด จะดนจรวดไปขางหนา