5.4 กฎข้อที่สองของนิวตัน
ในกฎข้อแรกของนิวตันได้อธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นกับวัตถุ ขณะที่ไม่มีแรงมากระทำต่อมัน สภาพการณ์ของวัตถุมันอาจเป็นได้ทั้ง นิ่งอยู่คงที่ หรือเคลื่อนที่เป็นแนวตรงด้วยอัตราเร็วคงที่ก็ได้
ส่วนในกฎข้อที่สองของนิวตันได้อธิบายถึงสิ่งที่เกิดขึ้นของวัตถุ ภายหลังที่วัตถุถูกแรงกระทำ ซึ่งวัตถุอาจถูกแรงกระทำหนึ่งแรง หรือมากกว่าหนึ่งแรงที่กระทำต่อมันก็ได้
รูปการดันกล่อง
แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window
ลองนึกภาพ ในการทำการทดลอง ซึ่งคุณลองดันกล่องที่มีมวล m ไปโดยไม่คิดความเสียดทาน บนพื้นราบ คุณออกแรงผลักในแนวนอน F บนกล่อง กล่องมันจะเคลื่อนที่ไปด้วยความเร่ง a แล้วถ้าหากคุณลองเพิ่มแรงขึ้นเป็นสองเท่ากระทำที่กล่องเดิม ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่าจะเกิดความเร่งขึ้นสองเท่าต่อกล่องเช่นกัน แล้วถ้าหากคุณเพิ่มแรงไปเป็น 3F ความเร่งก็จะเพิ่มเป็น 3 เท่า เป็นต้น
จากการสังเกตดังกล่าว เราสรุปได้ว่า ความเร่งของวัตถุจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงที่กระทำ
รูปสมการ
แนวคิดนี้ถูกกล่าวไว้แล้วใน หัวข้อที่ 2.4 เมื่อเราอธิบายทิศทางของความเร่งของวัตถุ เมื่อเทียบกับมวลของมันแล้ว ความเร่งของวัตถุจะมีสัดสัดส่วนผกผันกับมวลของมัน
รูปสมการ
การสังเกตจากเหล่านี้ เราสรุปว่าเราได้เข้าสู่หลักความรู้ของ กฎข้อที่สองของนิวตัน (Newton’s second law)
เมื่อมองจากกรอบอ้างอิงเฉื่อย ความเร่งของวัตถุจะเป็นสัดส่วนโดยตรงต่อแรงที่กระทำ และเป็นสัดส่วนผกผันกับมวลของมัน
รูปสมการ
หากเราเลือกสัดส่วนคงที่เป็น 1 เราสามารถสร้างความสัมพันธ์กันของมวล, ความเร่ง และแรงกระทำผ่านสมการทางคณิตศาสตร์จนกลายมาเป็นกฎข้อที่สองของนิวตัน
รูปสมการที่ 5.2
ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก
ร่วมน้อมรำลึกถึง คำพ่อสอน เพื่อใช้เป็นแนวทางในการดำเนินชีวิต
“ชาติบ้านเมือง คือ ชีวิต เลือดเนื้อ และสมบัติของเราทุกคน
และการดำรงรักษาชาติประเทศนั้น
มิใช่หน้าที่ของบุคคลผู้ใดหมู่ใดโดยเฉพาะ
หากแต่เป็นหน้าที่ของทุก ๆฝ่าย ทุก ๆคน
ทีจะต้องร่วมมือกระทำ พร้อมกันไปโดยสอดคล้องเกื้อกูลกัน”
พระบรมราโชวาทของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ในพิธีตรวจพลสวนสนาม เนื่องในโอกาสพระราชพิธีรัชดาภิเษก ๘ มิถุนายน ๒๕๑๔
ขอน้อมส่งพระองค์สู่สวรรคาลัย
ด้วยเกล้าด้วยกระหม่อมขอเดชะ
|