วันศุกร์ที่ 3 พฤษภาคม พ.ศ. 2556

แรงโน้มถ่วง ฟิสิกส์


แรงโน้มถ่วงของโลก ปรากฏการณ์ และการประยุกต์ใช้
แรงโน้มถ่วง (Gravitational force)
        แรงโน้มถ่วงของโลกเป็นแรงซึ่งโลกกระทำต่อวัตถุทุกชิ้น  โดยมีทิศทางเข้าสู่ศูนย์กลางโลก  เป็นแรงที่ยึดเหนี่ยววัตถุให้ติดอยู่กับพื้นโลก มิฉนั้นวัตถุหรือแม้กระทั้งบรรยากาศจะหลุดปลิวไปในอากาส  นิวตันได้ค้นพบธรรมชาติพื้นฐานของแรงดึงดูดโน้มถ่วงระหว่างวัตถุใดๆ สองวัตถุ  นิวตันตีพิมพ์กฏความโน้มถ่วงพร้อมกับกฏการเคลื่อนที่  3ข้อของเขา ในปี ค.ศ.1687 เราอาจแถลงกฏนี้ได้ดังนี้
       "ทุกอนุภาคสสารนี้เอกภพดึงดูดทุกอนุภาคอื่นด้วยแรงซึ่งแปรผันตรงกับผลคูณของมวลของอนุภาคและแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างอนุภาคทั้งสองนั้น"

วัตถุมีมวล  m   จะมีแรงโน้มถ่วงกระทำต่อวัตถุขนาดเท่ากัน
              F   =  mg
      เมื่อ   g   =  ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก
                  =  9.81 m/s.s
      ถ้า   m   มีหน่วยเป็นกิโลกรัม
            F    จะมีหน่วยเป็นนิวตัน
          แรง F นี้คือสิ่งที่เรามักเรียกว่า "น้ำหนัก" (Weight) เนื่องจาก g มีค่าเปลี่ยนแปลงไปตามตำแหน่งต่างๆ ของโลก แรง F จึงมีค่าเปลี่ยนไปด้วยเล็กน้อย
          มนุษอวกาศที่อยู่บนดวงจันทร์ (g=1.6 m/s.s) จะมีน้ำหนักน้อยกว่าขนาดที่อยู่บนโลกประมาณ 1/6 เท่า
         ในอวกาศ  g  มีค่าเป็น  0  แรง F จึงมีค่าเป็นศูนย์ด้วย  นี่คือสภาพที่เรียกว่า "ไร้น้ำหนัก" 
(อ้างอิง : หนังสือฟิสิกส์วิทยาศาสตร์ชีวภาพ Life Science Physics, ชัยวิทย์  ศิลาวัชนาไนย  ภาควิชาฟิสิกส์  มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์, 2527, หนังสือฟิสิกส์ระดับอุดมศึกษา  เล่ม 1, Hugt D.Young Roger  A.Freedman, ปิยพงษ์  สิทธิคง  แปลและเรียบเรียง, 2547 )

ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงโลก
การพังทลายของดินกับแรงโน้มถ่วงของโลก
          ปัจจัยที่ทำให้เกิดการพังทลายของดิน ได้แก่ แผ่นดินไหว  มนุษย์ สัตว์ น้ำ ลม และแรงโน้มถ่วงของโลก แรงโน้มถ่วงของโลกมีผลทำให้เกิดการพังทลายของดิน ซึ่งพบได้จากบริเวณที่มีความลาดชันสูง เมื่อมีฝนตกหนักจนดินอิ่มตัว ทำให้แรงยึดตัวของดินมีน้อยกว่าแรงโน้มถ่วงของโลก ดินที่อิ่มตัวด้วยน้ำจะเคลื่อนที่จากที่สูงลงสู่ที่ต่ำตามแรงดึงดูดของโลก เกิดดินเลื่อนหรือดินถล่มเป็นต้น