2. แรงและการเคลื่อนที่
วัตถุหรือสิ่งต่างๆ
สามารถเคลื่อนที่เปลี่ยนแปลงรูปร่างหรือหยุดนิ่งได้ เมื่อมีพลังงานรูปหนึ่งซึ่งเรียกว่า
"แรง" มากระทำกับวัตถุนั้น
แรงที่รู้จัดกันในปัจจุบัน แบ่งออกเป็น 3
ประเภท คือ
แรงที่เกิดจากธรรมชาติ เช่น แรงลม แรงน้ำ แรงโน้มถ่วง เป็นต้น
แรงที่เกิดจากกล้ามเนื้อ คือ แรงที่เกิดจาการเคลื่อนไหว
ซึ่งอาจเป็นแรงจากกล้ามเนื้อของเรา เช่น การยกของ ขว้างก้อนหิน แรงดึง แรงผลัก
เป็นต้น
แรงที่ได้จากเครื่องจักรกล
เป็นแรงที่เกิดจากมนุษย์ประดิษฐ์ขึ้น เช่น แรงจากเครื่องกล ได้แก่ รถยนต์ เรือ
รวมไปถึงแรงที่เกิดจากเครื่องผ่อนแรงทั้งหลาย เช่น ลูกรอก เป็นต้น
แรงโน้มถ่วงของโลก
วัตถุต่างๆ
ที่ปล่อยจากที่สูง จะตกลงสู่ผิวโลกเสมอ เพราะโลกและวัตถุต่างๆ นั้น
จะออกแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน จึงเรียกแรงจึงดูดที่โลกดึงดูดวัตถุนี้ว่า
แรงโน้มถ่วงของโลก เซอร์ไอแซก นิวตัน (Sir Isaac Newton) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ
เป็นผู้ค้นพบแรงโน้มถ่วงจากการสังเกตการหล่นของลูกแอปเปิล
จากการสังเกตถึงผลแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุต่างๆ ในโลกแล้วอธิบายว่า
"วัตถุทุกอย่างจะออกแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน
เหมือนกับแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุทุกอย่างในโลก" กาลิเลโอ กาลิเลอิ
(Galileo Galilei) นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาเลียน
เป็นผู้ค้นพบว่า
แรงโน้มถ่วงดึงดูดวัตถุด้วยความเร่งเดียวกันและทำให้วัตถุตกลงมาด้วยความเร่งคงที่
แม้ว่าวัตถุจะมีน้ำหนักไม่เท่ากัน นั่นคือ วัตถุใดๆ เมื่อปล่อยจากที่สูงเท่ากัน
จะตกลงสู่พื้นผิวโลกพร้อมกันแรงดึงดูดของโลกหรือ แรงโน้มถ่วงของโลก (gravity)
ทำให้วัตถุสิ่งของต่างๆ ที่อยู่บนโลกมีน้ำหนัก ดังนั้น
เมื่อเรายกสิ่งของต่างๆ จะรู้สึกว่าสิ่งของเหล่านั้นมีน้ำหนัก
เราต้องออกแรงยกขึ้นซึ่งจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับสิ่งของเหล่านั้นมีน้ำหนักมากหรือน้อย
ทั้งนี้เพราะ มีแรงดึงดูดระหว่างโลกกับสิ่งของเหล่านั้นแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุต่างๆ
จะมีขนาดเท่ากันไม่ว่าวัตถุนั้นจะเป็นอะไรก็ตาม แต่สาเหตุที่ทำให้วัตถุต่างๆ
มีน้ำหนักไม่เท่ากันทั้งๆ ที่ถูกแรงดึงดูดเท่าๆ กัน ก็เพราะว่าวัตถุต่างๆ
มีมวลต่างกันนั่นเองดังนั้น น้องๆ จะเห็นว่า การเคลื่อนย้ายหรือยกสิ่งของ เช่น
โต๊ะขนาดใหญ่ หรือตู้เย็น จะต้องออกแรงมาก ตรงกันข้ามกับดินสอ กระเป๋านักเรียน
ใช้แรงน้อยมากในการเคลื่อนย้ายหรือยก เพราะ มีมวลน้อย จึงมีน้ำหนักน้อยกว่า
มวลและน้ำหนักจึงมีความหมายแตกต่างกัน
มวล
หมายถึง ปริมาณของเนื้อสารที่มีอยู่ในวัตถุ ซึ่งจะมีค่าคงที่ตลอดเวลา
ไม่ว่าวัตถุจะอยู่ที่ไหนก็ตาม วัตถุใดมีเนื้อสารมากจะมีมวลมาก
และถ้าวัตถุใดมีเนื้อสารน้อยจะมีมวลน้อย เราสามารถวัดมวลของวัตถุได้
โดยใช้เรื่องมือที่เรียกว่า เครื่องชั่ง
น้ำหนัก
คือ แรงดึงดูดของโลก ที่ดึงให้วัตถุตกลงสู่พื้น น้ำหนักของวัตถุขึ้นกับแรงดึงดูดของโลกที่กระทำต่อวัตถุนั้น
แรงดึงดูดของโลกจะแตกต่างกันไปตามแต่ละสถานที่
เครื่องมือในการหาน้ำหนักของวัตถุ เรียกว่า
เครื่องชั่งน้ำหนัก มีหลายแบบ แล้วแต่ความเหมาะสมของสิ่งของ เช่น เครื่องชั่งสปริง
น้ำหนักมีหน่วยเป็นนิวตัน
แต่เครื่องชั่งน้ำหนักในชีวิตประจำวันใช้หลักการเปรียบเทียบกับน้ำหนักของมวลมาตรฐาน
(1 กิโลกรัม) และกำหนดให้ค่าที่อ่านได้บนเครื่องชั่งเป็นกิโลกรัม
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น