แรง ทดลอง

เรื่อง แรง (Forces)

1. แรง (Forces)

แรง (Force)  แรง (Force) หมายถึง สิ่งท่ีกระทาต่อวตั ถุ แลว้ ทาใหว้ ตั ถุเคล่ือนท่ี อาจ ทาใหช้ า้ ลงหรือเร็วข้ึน  หรือทาใหท้ ิศทางการเคล่ือนท่ีของวตั ถุเปล่ียนไปจากเดิม  แรงมีหน่วยเป็น นิวตนั (N) หรือ kg m/s2  แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ ที่ประกอบดว้ ยขนาดและทิศทาง ซ่ึงไม่มีตวั ตน รูปร่างที่มองเห็นได้  จึงจาเป็นท่ีตอ้ งใชป้ ริมาณเวกเตอร์มาช่วยอธิบาย โดยเขียนเป็นภาพแลว้ ใช้ ลูกศรแทนเวกเตอร์

แรง (Force)  เราใชแ้ รงในชีวติ ประจาวนั เช่น เปิ ดประตู เดินข้ึนบนั ได เป็นตน้  แรงไม่มีตวั ตน เราจึงไม่เห็นแรงเหล่าน้นั  เราพบเพียงวา่ แรงมีผลทาใหว้ ตั ถุคล่ืนท่ี เปล่ียนรูปร่างของวตั ถุได้  ฉะน้นั เรานิยามคาวา่ แรง คือ การดึง หรือ การดนั

1. การวดั แรง  กาลิเลโอ กาลิเลลี (Galileo Galilei : 1564-1642)  เป็นคนแรกท่ีอธิบาย เรื่อง แรงและเรื่องการเคลื่อนท่ี  และ เซอร์ไอแซค นิวตนั (Sir Isaac Newton : 1642-1727) นกั คณิตศาสตร์ผมู้ ีช่ือเสียงไดน้ าแนวคิดศกึ ษาคน้ ควา้ ปรับปรุงแกไ้ ขจนสรุป ไดเ้ ป็นกฎการเคลื่อนท่ีของแรง  เพอ่ื เป็นเกียรติแก่นิวตนั จึงใหห้ น่วยแรงเป็น นิวตนั (N)

Galileo Galilei (1564-1642)  Galileo Galilei was born in Pisa, Italy, in 1564  เป็นคนแรกที่อธิบาย เรื่อง แรงและการ เคลื่อนที่ http://www.nmm.ac.uk/mag/pages/mnuExplore/ViewLargeImage.cfm?ID=BHC2700

กฎการเคลื่อนทข่ี องนวิ ตัน (Newton's law of motion)  1. กฎการเคลื่อนทข่ี ้อทหี่ น่ึงของนิวตัน (Newton's First Law of Motion)  2. กฎการเคล่ือนทขี่ ้อทส่ี องของนิวตัน (Newton's Second Law of Motion)  3. กฎการเคล่ือนทข่ี ้อทสี่ ามของนิวตนั (New Ton's Third Law of Motion)

Newton's First law of motion  1. กฎการเคล่ือนทข่ี ้อทห่ี นึ่งของนิวตัน (Newton's First Law of Motion) กล่าววา่ “ เม่ืออตั ราเร็วในการเคล่ือนที่คงตวั วตั ถุจะเคลื่อนท่ี เป็นเส้นตรง หรืออาจจะอยนู่ ิ่งกบั ท่ีเม่ืออตั ราเร็วเป็นศูนย์ นอกจากมีแรงท่ีมีค่า ไม่เท่ากบั ศนู ยจ์ ากภายนอกมากระทาต่อวตั ถุ ”  เราอาจจะเรียกกฎขอ้ น้ีไดว้ า่ กฎแห่งความเฉื่อย (Law of Inertia)

Newton's Second law of motion  2. กฎการเคล่ือนท่ีข้อท่สี องของนิวตนั (Newton's Second Law of Motion) กล่าววา่ “ เมื่อมีแรงมากระทากบั วตั ถุจะทาใหว้ ตั ถุเกิดความเร่งในทิศทาง เดียวกบั แรงท่ีมากระทา และขนาดของความเร่งจะแปรผนั ตรงกบั แรงลพั ธ์ แต่จะ แปรผกผนั กบั มวลของวตั ถุ ”  ซ่ึงสามารถสรุปออกมาเป็นสูตรไดด้ งั น้ี  เม่ือ Σ F = ma F= แรง มีหน่วยเป็น นิวตนั (N)  m= มวล มีหน่วยเป็น กิโลกรัม (kg) a = ความเร่ง มีหน่วยเป็น เมตร / วินาที 2 (m/s2)

Newton's Third law of motion  3. กฎการเคลื่อนทขี่ ้อทส่ี ามของนิวตนั (New Ton's Third Law of Motion) กล่าววา่ “ แรงที่กระทาจะเกิดเป็นคู่เสมอ โดยที่แรงกิริยา (Action) ท่ีเกิดข้ึนบนวตั ถุที่กระทา จะมีแรงปฏิกิริยา (Reaction) ท่ีมีขนาดเท่ากนั แต่มีทิศทางตรงขา้ มกนั เกิดข้ึนเสมอ ”  กฎขอ้ ท่ี 3 น้ีเป็นผลที่เกิดตามจากกฎขอ้ ที่สอง  จึงเรียกกฎขอ้ น้ีวา่ กฎแห่งแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา (Law of Action and Reaction)

2. ชนิดของแรง  น้าหนกั W = mg  แรงยดื หยนุ่  แรงตึง  แรงแม่เหลก็  แรงไฟฟ้า  แรงเสียดทาน  แรงหน่วง

3. การรวมแรง  เราสามารถรวมแรงเดียวกนั ไดเ้ รียกแรงเดียวกนั น้ีวา่ แรงลพั ท์  ซ่ึงการรวมแรงตอ้ งรวมกนั แบบเวกเตอร์ แนวคิดเร่ืองแรงลพั ท์ = 0 จะมีเหตุการณ์เกิดข้ึนได้ 2 กรณี คือ  ไม่มีแรงกระทาบนวตั ถุน้นั  วตั ถุสมดุล

4. ประโยชน์ของแรง  1. ดา้ นพลงั งาน ใชใ้ นการผลิตกระแสไฟฟ้าพลงั น้า  2. ดา้ นการก่อสร้าง เช่น ตรวจสอบแนวดิ่งของโครงสร้าง  3. ดา้ นชลประทาน  4. ดา้ นการแพทย์  5. ดา้ นกีฬา  6. ดา้ นขนส่ง  7. ดา้ นเกษตร  8. ดา้ นการทหาร  9. ดา้ นเวลา  10. ดา้ นการสื่อสาร

Thank you Miss Lampoei Puangmalai Department of science St. Louis College Chachoengsao