กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ฟิสิกส์

                     สภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุแบ่งเป็น 2 ประเภท
 คือสภาพการเคลื่อนที่คงเดิม   หมายถึง อาการที่วัตถุอยู่นิ่งหรือมีความเร็วคงที่   เช่น  นักเรียนคนหนึ่งยืนอยู่นิ่ง  ๆ  บนพื้น  เป็นต้น

สภาพการเคลื่อนที่เปลี่ยนแปลง หมายถึงอาการที่วัตถุมีการเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง เช่น นักเรียนคนหนึ่งกำลังออกวิ่ง รถยนต์กำลังเบรกกะทันหัน  เป็นต้น

สภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุมีองค์ประกอบ ดังนี้

1. แรง

ในชีวิตประจำวัน ทุกคนออกแรงกระทำต่อวัตถุต่างๆกัน เช่น ดันประตู หิ้วกระเป๋า ยกหนังสือ เข็นรถ เป็นต้น การออกแรงดังกล่าวจะบอกขนาดของแรงว่ามากหรือน้อย มักใช้ความรู้สึกเข้าช่วย เช่น รู้สึกว่ายกหนังสือออกแรงน้อยกว่าเข็นรถ การบอกขนาดของแรงดังกล่าวจะได้ข้อมูลไม่เที่ยงตรง ส่วนการบอกขนาดของแรงในทางฟิสิกส์นั้นจะบอกจากผลของแรง ได้แก่ มวลวัตถุ และการเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุ เพราะแรงสามารถทำให้วัตถุเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ได้(โดยกำหนดให้ขนาดของแรง 1 นิวตันคือ ขนาดแรงที่ทำให้มวล 1 กิโลกรัมเคลื่อนที่ไปตามแนวแรงด้วยความเร่ง 1 เมตร/วินาที² )

จากรูป - ถ้าวัตถุมีมวลขนาด 1 กิโลกรัม เคลื่อนที่ไปตามแนวแรงด้วยความเร่ง 1 เมตร/วินาที²

แรง F ที่ดึงวัตถุนั้นจะมีขนาดเท่ากับ 1 นิวตัน  แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์มีทั้งขนาดและทิศทาง หน่วยของแรงตามระบบ SI คือนิวตัน(N)และแรงสามารถทำให้วัตถุเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ได้

1.1 แรงเสียดทาน

แรงเสียดทาน ( friction )  หมายถึง  แรงที่ต่อต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุโดยเกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุกับผิวของพื้น  แรงเสียดทานมีทิศตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ 

1.2 ปัจจัยที่มีผลต่อแรงเสียดทาน  

1.2.1.  มวลของวัตถุ  วัตถุที่มีมวลมากจะกดทับลงบนพื้นผิวมาก จะมีแรงเสียดทานมากกว่าวัตถุที่มีมวลน้อยซึ่งจะกดทับลงบนพื้นผิวน้อย  เช่น การวิ่งของนักกีฬา คนที่มีมวลมากจะมีแรงเสียดทานมากกว่าคนที่มีมวลน้อย

1.2.2.   ลักษณะผิวสัมผัส  ผิวสัมผัสที่เรียบจะเกิดแรงเสียดทานน้อยกว่าผิวสัมผัสที่ขรุขระ

1.2.3.   ชนิดของวัตถุ  ยางมีแรงเสียดทานมากกว่าไม้

1.3. ประเภทของแรงเสียดทาน จำแนกประเภทของแรงเสียดทานตามลักษณะการเคลื่อนที่ของวัตถุได้  2   ประเภท  คือ

1.3.1.   แรงเสียดทานสถิต (Static  Friction) คือ  แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุยังไม่เคลื่อนที่( อยู่นิ่ง) จนกระทั่งวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ เช่น  ออกแรงผลักรถแล้วรถยังอยู่นิ่ง  เป็นต้น

แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นนี้จะเท่ากับแรงที่มากระทำและมีค่าสูงสุดเมื่อวัตถุเริ่มจะเคลื่อนที่ 

1.3.2. แรงเสียดทานจลน์  (Kinetic Friction)  คือ  แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุขณะที่วัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว  เช่น  การกลิ้งของวัตถุ  การลื่นไถลของวัตถุและการไหลของวัตถุ เป็นต้น 

แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นนี้จะเท่ากับแรงที่มากระทำ   ซึ่งค่าของแรงเสียดทานจลน์จะน้อยกว่าแรงเสียดทานสถิตเสมอสำหรับผิวสัมผัสเดียวกัน

1.4.  สัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทาน  (  coefficient  of  friction  )  เป็นค่าตัวเลขที่แสดงถึงการเกิดแรงเสียดทานขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ  2  ชนิด  ใช้สัญลักษณ์แทนด้วยตัวอักษร (มิว )

                      นี่คือสูตรในการใช้กฎนะค่ะ