เด็กสายวิทย์ต้องรู้ กฎความเฉื่อย คืออะไร? – กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 1 ของนิวตัน
ความเฉื่อย (inertia) ในทางฟิสิกส์ หมายถึง ความพยายามของวัตถุในการรักษาสภาพหยุดนิ่งเอาไว้ หรือ การต่อต้านการเปลี่ยนแปลงสภาพการเคลื่อนไหว (ทั้งอัตราความเร็วและทิศทางของการเคลื่อนที่)
เด็กสายวิทย์ต้องรู้ กฎความเฉื่อย คืออะไร?
ตามกฎการเคลื่อนที่ในข้อที่ 1 ของนิวตัน ได้กล่าวเอาไว้ว่า วัตถุจะรักษาสภาพหยุดนิ่ง หรือมีการเคลื่อนที่ด้วยอัตราความเร็วคงที่และในทิศทางเดิมเสมอ ก็ต่อเมื่อมีแรงลัพธ์ที่มากระทำต่อวัถตุนั้นมีค่าเท่ากับศูนย์ เว้นเสียแต่ว่าจะมีแรงบางอย่างมากระทำต่อวัถตุทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอัตราความเร็วและทิศทางในการเคลื่อนที่ (รวมถึงวัถตุที่ยังไม่มีการเคลื่อนที่ด้วย)
ซึ่งอาจจะทำให้วัตถุนั้นเกิดอาการเซ สั่นไหว แต่ไม่เคลื่อนที่ออกไปจากที่เดิม หรือถ้าวัถตุที่มีมวลมากจะมีความเฉื่อยมากทำให้วัตถุนั้นเคลื่อนที่ได้ยาก ต้องใช้แรงมากมากระทำให้วตถุเคลื่อนที่ แต่ถ้าวัตถุนั้นมีมวลน้อยก็จะมีความเฉื่อยน้องทำให้วัตถุนั้นเคลื่อนที่ได้ง่าย ใช้แรงมากระทำน้อยตามไปด้วย
กฎ 3 ข้อ!! ของนิวตัน
Link : seeme.me/ch/devilphysic/9Bwb1M
ตัวอย่าง : กฎความเฉื่อย
จากกฏการเคลื่อนที่ข้อที่ 1 ของนิวตัน (ความเฉื่อย) ที่ได้กล่าวมานั้น เราอาจจะพูดใหม่ได้ว่า ถ้าไม่มีแรงมากระทำต่อวัตถุ (แรงลัพธ์เท่ากับ 0) วัตถุนั้นจะอยู่ในสภาพเดิม แต่ถ้ามีแรงมากระทำในขณะที่วัถตุกำลังเคลื่อนที่อยู่วัตถุก็จะเคลื่อนที่ต่อไปด้วยความเร็วเท่าเดิมและทิศทางเดิม
เช่น คนขี่รถมอเตอร์ไซต์ที่ขี่มาด้วยความเร็ว V ทำให้คนและรถมีความเร็วเท่ากันคือ V แต่เมื่อรถหยุดกระทันหัน (ชนกับสิ่งกีดขวาง) คนขี่มอเตอร์ไซต์จะรักษาสภาพเดิมในการเคลื่อนที่ กล่าวคือ เขาจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าด้วยความเร็วเท่าเดิม ผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นก็คือ*เมื่อรถหยุดแล้ว แต่คนไม่หยุด ดังนั้นทำให้คนกระเด็นไปข้างหน้าด้วยความเร็ว V *
ซึ่งในกรณีแบบนี้ก็เกิดขึ้นได้กับรถยนต์ที่ขับชนกับสิ่งกีดขวาง และรถยนต์ที่ชนกันเอง โดยที่รถยนต์คันหลังชนกับรถยนต์คันหน้า ทำให้วัตถุที่วางอยู่บนรถคันหลังกระเด็นไปข้างหน้าได้เหมือนกัน ฯลฯ
คนขี่รถมอเตอร์ไซต์ชนสิ่งกีดขวาง คนกระเด็นไปข้างหน้า
คนขับรถยนต์ชนสิ่งกีดขวาง คนกระเด็นไปข้างหน้า
รถยนต์คันหลังชนรถยนต์คันหน้า ของที่อยู่บนรถยนต์คันหลังกระเด็นไปข้างหน้า
สาระน่ารู้ส่งท้าย กฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน
กฎการเคลื่อนที่ในข้อที่ 1 ของนิวตันกฎความเฉื่อย กล่าวว่า วัตถุจะรักษาสภาพหยุดนิ่ง หรือมีการเคลื่อนที่ด้วยอัตราความเร็วคงที่และในทิศทางเดิมเสมอ ก็ต่อเมื่อมีแรงลัพธ์ที่มากระทำต่อวัถตุนั้นมีค่าเท่ากับศูนย์ เว้นแต่ว่าจะมีแรงบางอย่างมากระทำต่อวัถตุทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง
กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตันกฎความเร่ง กล่าวว่า ความเร่งของอนุภาคเป็นปฏิภาคโดยตรงกับแรงลัพธ์ที่กระทำต่ออนุภาค โดยมีทิศทางเดียวกันและเป็นปฏิภาคผกผันกับมวลของอนุภาค
กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 3 ของนิวตัน กล่าวว่า ทุกแรงกิริยาย่อมมีแรงปฏิกิริยาซึ่งมีขนาดเท่ากันแต่มีทิศตรงข้ามกันเสมอ กฎข้อนี้เรียกว่า กฎของกิริยาและปฏิกิริยา (Law of action and reaction) แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาหมายถึง แรงกระทำและแรงกระทำตอบ โดยเป็นแรงซึ่งกระทำต่อมวลที่ต่างกันและเกิดขึ้นพร้อมกันเป็นคู่เสมอ โดยที่มวลอาจไม่สัมผัสกันและถือว่าแรงใดแรงหนึ่งเป็นแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาก็ได้
ข้อมูลและภาพจาก : อ.ประเจียด จาก ร.ร.พัทลุงวิทยา (www.rmutphysics.com), วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี, www.scimath.org