การแตกแรง

วิธีการแตกแรง

เป็นวิธีการนำปริมาณไฟฟ้าในรูปเวกเตอร์แต่ละสัญญาณมาแตกเวกเตอร์ออกให้อยู่ในแนวแกน x และแกน y ด้วยการหาขนาดและทิศทางของเวกเตอร์ผลลัพธ์ โดยใช้ตรีโกณมิติ นำเวกเตอร์ผลลัพธ์ในแนวแกน x และแกน y แต่ละสัญญาณมารวมกัน จะได้เวกเตอร์ผลลัพธ์สุดท้าย หาขนาดและทิศทางออกมา ลักษณะการใช้วิธีแตกเวกเตอร์ แสดงดังรูปที่ 3.1

3-13            3-13b

                (ก) เวกเตอร์แรงดัน E                                       (ข) เวกเตอร์แตกในแนวแกน x และแกน y

รูปที่ 1 การใช้วิธีแตกเวกเตอร์

รูปที่ 1 (ก) เวกเตอร์ E มีมุมเฟส แตกออกให้อยู่ในแนวแกน x ด้วยสมการตรีโกณมิติ E cos และแตกในแนวแกน yด้วยสมการ E sin ได้เวกเตอร์ใหม่ตามรูปที่ 1 (ข)

ตัวอย่าง เฟสเซอร์ไดอะแกรมของสัญญาณ 3 สัญญาณ ตามรูปที่ 2 จงหาเวกเตอร์ผลลัพธ์ทั้งขนาดและทิศทาง ใช้วิธีแตกเวกเตอร์

3-9

รูปที่ 2 เฟสเซอร์ไดอะแกรมของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 3 สัญญาณ

วิธีทำ      1) แตกเวกเตอร์ E1 ให้เป็น E1x , E1y 
2) แตกเวกเตอร์ E2 ให้เป็น E2x , E2y
3) แตกเวกเตอร์ E3 ให้เป็น E3x , E3y
4) หาผลรวมของเวกเตอร์บนแกน x (x) และหาผลรวมของเวกเตอร์บนแกน y (y)
5) หาขนาดและทิศทางของเวกเตอร์ผลลัพธ์ ET ด้วยตรีโกณมิติ
6) เขียนเฟสเซอร์ไดอะแกรมได้ตามรูปที่ 3

3-12

รูปที่ 3 เฟสเซอร์ไดอะแกรมผลรวมของเวกเตอร์

ผลรวมของเวกเตอร์ ET ตามรูป ที่ 3.12 ได้

ET = 6.5 V และ มุมเฟส T = -145°

อ้างอิงจาก   http://www.sptc.ac.th/prapruet/wbi/ac/32.htm

Posted in Uncategorized | Leave a comment

การหาแรงลัพธ์

การหาแรงลัพธ์

    แรงลัพธ์  หมายถึง ผลรวมของแรงที่กระทำต่อวัตถุทั้งขนาดและทิศทาง
    1. การหาแรงลัพธ์เมื่อแรงย่อยอยู่ในแนวเดียวกัน

       1.1 เมื่อแรงย่อยมีทิศเดียวกันให้นำแรงย่อยมารวมกัน ทิศทางของแรงลัพธ์จะเป็นทิศเดิม

       1.2 เมื่อแรงย่อยมีทิศทางตรงกันข้ามกัน ให้นำแรงย่อยมาลบกัน โดยแรงลัพธ์จะมีิทิศทางตามแรงที่มากกว่า

     2. การหาแรงลัพธ์เมื่อแรงย่อยอยู่ในแนวเดียวกัน

        2.1 เมื่อแรงลัพธ์กระทำต่อวัตถุ ในทิศเดียวกัน แรงลัพธ์ก็คือ ผลบวกของแรงทั้งสอง เช่น

Image

Image

        2.2 เมื่่อแรงสองแรงกระทำต่อวัตถุในทิศทางตรงข้าม

             2.2.1 ขนาดของแรงย่อยไม่เท่ากัน แรงลัพธ์ ก็คือผลต่างของแรงทั้งสอง เช่น

Image

Image

 

 

             2.2.2 ขนาดของแรงย่อยเท่ากัน แรงทั้งสองจะหักล้างกัน แรงลัพธ์ เท่ากับ 0 วัตถุจีงไม่เคลื่อนที เช่น

Image

Image

    4. การหาแรงลัพธ์เมื่อแรงย่อยทำมุมกัน สามารถหาได้ดังนี้
        4.1 วิธีสร้างสีเหลี่ยมด้านขนานแทนแรง โดยให้จุดเริ่้มต้นของแรงทั้งสองอยู่ีที่จุดเดียวกันแล้วต่อให้เป็นรูปสี เหลี่ยมด้านขนาน โดยมีด้านคู่ขนานยาวเท่ากับขนาดของแรง   F1   F2

        เส้นทแยงมุมที่ลากจากจุดเริ่มต้นไปยังมุม ตรงกันข้ามคือ ขนาดและทิศทางของแรงลัพธ์ ดังรูป

Image

        4.2 วิธีเขียนแรงย่อยต่อกันแบบหางต่อหัว โดยนำจุดเริ่มต้นของ F2   มาต่อกับจุดสิ้นสุดของ  F1   แล้วลากเส้นจากจุดเริ่มต้นไปยังจุดสิ้นสุด จะได้ขนาดและทิศทางของแรงลัพธ์ ดังรูป

 Image

 

อ้างอิงจาก  http://student.kru-ff.com/40103/

Posted in Uncategorized | Leave a comment

สภาพไร้น้ำหนัก

สภาพไร้น้ำหนัก

สภาพไร้น้ำหนัก
             ตามความหมายของน้ำหนัก ซึ่งหมายถึง แรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุ หรือ ถ้าเป็นน้ำหนักบนดาวดวงอื่น ก็คือ แรงโน้มถ่วงที่ดาวดวงนั้นกระทำต่อวัตถุ ในที่นี้เราจะพิจารณาน้ำหนักที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของโลกเท่านั้น เพราะเหตุว่า น้ำหนักของวัตถุมีความสัมพันธ์กับค่าความเร่ง g และ g ก็มีความสัมพันธ์กับ R (ระยะทางจากศูนย์กลางของโลก)

            ถ้า R มีค่ามาก จะทำให้ค่า g เข้าสู่ศูนย์ หมายความว่า วัตถุที่อยู่ห่างโลกมากๆ แรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุน้อยมาก จนเกือบมีค่าเป็นศูนย์ได้ แต่เราทราบว่าที่ระยะถึงดวงจันทร์ หรือดวงอาทิตย์ ก็ยังมีแรงดึงดูดของโลกอยู่ (มีค่าเท่ากับที่ดวงอาทิตย์ดึงดูดโลก)

           สำหรับ ผู้ที่อยู่ในดาวเทียมที่กำลังโคจรรอบโลกอยู่ จะไม่รู้สึกว่ามีน้ำหนักเลย ทั้งนี้ ในการเคลื่อนที่สัมพัทธ์กับตัวดาวเทียม ทุกสิ่งทุกอย่างปรากฏเสมือนลอยอยู่ในดาวเทียมได้โดยไม่ตก เช่น เวลาเทน้ำออกจากแก้วน้ำก็ลอยเป็นก้อนกลมๆ อยู่ (เป็นทรงกลมจากความตึงผิว) ความจริงทุกสิ่งทุกอย่างในดาวเทียมเคลื่อนที่เป็นวิถีโค้งอย่างเดียวกับดาว เทียม สิ่งที่เกิดขึ้น เรียกว่า สภาพไร้น้ำหนัก (weightlessness)  ดังนั้น สภาพไร้น้ำหนัก เป็นสภาพที่ปรากฏเฉพาะต่อผู้สังเกตที่มีความเร่ง เช่น คนที่อยู่ในดาวเทียม ทั้งที่ความจริงยังมีแรงที่โลกดึงดูดอยู่ และแรงที่โลกดึงดูดนี้ทำให้ผู้สังเกตนั้นมีความเร่งและเคลื่อนที่เป็นวิถีโค้ง แต่ผู้สังเกตคิดว่าตนเองอยู่กับที่เสมอ จึงเห็นตนเองอยู่กับที่ในดาวเทียมซึ่งเคลื่อนที่เป็นวิถีโค้ง เช่นกัน ถ้าอยู่ในลิฟท์ที่ขาดและตกลงด้วยความเร่ง ทุกคนในนั้นก็ตกลงด้วยความเร่งเท่ากัน ช่วงที่กำลังตกก่อนถึงพื้นก็จะอยู่ในสภาพไร้น้ำหนักเช่นเดียวกัน

Image

Posted in Uncategorized | Leave a comment

การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย


รูป 1 การเคลื่อนที่ของวัตถุติดสปริงบนพื้นราบ

           ในรูป 1 วางมวลไว้บนพื้นราบ ผูกวัตถุเข้ากับปลายหนึ่งของสปริงโดยที่อีกปลายหนึ่งของสปริงผูกติดกับผนัง วัตถุจะอยู่นิ่งๆ บนพื้นในตำแหน่งสมดุล เมื่อดึงวัตถุออกจากตำแหน่งสมดุลแล้วปล่อยให้วัตถุเคลื่อนที่บนพื้นราบ วัตถุจะเคลื่อนที่กลับไปกลับมาผ่านตำแหน่งสมดุลและซ้ำเส้นทางเดิมการเคลื่อนที่ในลักษณะนี้มีจำนวนมาก เช่น  การสั่นของสายไวโอลินเมื่อถูกสี การสั่นของกลองเมื่อถูกตี  การเคลื่อนที่ของวัตถุที่ติดปลายลวดสปริง การเคลื่อนที่ของโมเลกุลอากาศเมื่อเคลื่อนเสียงส่งผ่าน  การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในสายอากาศของเครื่องส่งวิทยุ เป็นต้น ปริมาณที่สำคัญอย่างหนึ่งของการเคลื่อนที่ในลักษณะนี้ คือ ความถี่ ซึ่งหมายถึงจำนวนรอบของการเคลื่อนที่ใน 1 วินาที แทนสัญลักษณ์ f มีหน่วยเป็นเฮิรตซ์ (Hz) ซึ่ง 1 Hz =  1s^{ - 1}
ความถี่จะเป็นส่วนกลับกับคาบ ดังสมการ ( 1 ) คาบคือ เวลาในการเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ ใช้สัญลักษณ์  T  แทนคาบ คาบมีหน่วยเป็นวินาที (s)

T = \frac{1}{f}

( 1 )

            การเคลื่อนที่ใดๆ ซึ่งเคลื่อนที่กลับไปมาซ้ำทางเดิม โดยผ่านตำแหน่งสมดุลและคาบของการเคลื่อนที่คงตัว ดังแสดงด้วยกราฟของการเคลื่อนที่ในแนวแกน x ดังรูป 2 เรียกว่า การเคลื่อนที่แบบพีริออดิก(periodic motion)

รูป 2 กราฟของการเคลื่อนที่แบบพีริออดิก ทางแกน x

           การเคลื่อนที่แบบพีริออดิกชนิดหนึ่งที่กราฟของการกระจัดกับเวลาอยู่ในรูปของฟังก์ชันไซน์หรือโคไซน์ความถี่คงที่มีค่าที่แน่นอนค่าเดียว เรียกว่า  การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย  (simple harmonic motion) นั่นคือ การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายเป็นการเคลื่อนที่แบบพีริออดิกอย่างหนึ่ง อาจจะเรียกย่อๆ ว่า  การเคลื่อนที่แบบ  SHM  การกระจัดทาง  x  ในรูปฟังก์ชันของเวลา  t  ของ SHM โดยทั่วไปเขียนเป็นสมการได้เป็น

x = x_m \cos (\omega t + \phi )

( 2 )

ซึ่ง  x_m , \omega และ\phi เป็นค่าคงตัว

x_mเป็นการกระจัดสูงสุด เรียกว่า แอมพลิจูด (Amplitude)
\omega เป็นความถี่เชิงมุม มีค่าเท่ากับ 2\pi f เมื่อ f  เป็นความถี่ หรือเท่ากับ\frac{{2\pi }}{T}เมื่อ  T  เป็น คาบ (period)
\phi เป็นค่าคงตัวทางเฟส (phase constant)  หมายถึงเฟสเริ่มต้น  คือค่าเฟสที่เวลาเป็นศูนย์ การเคลื่อนที่จะเป็นรูปไซน์หรือโคไซน์ขึ้นกับค่านี้ ถ้า  \phi = 0ก็เป็นรูปโคไซน์ ถ้า  \phi = - \frac{\pi }{2} ก็เป็นรูปไซน์  เนื่องจากรูปโคไซน์และรูปไซน์ต่างกันที่เฟสเท่านั้น  จึงอาจเรียกรวมว่าเป็นฟังก์ชันรูปไซน์ (sinusoidal function)

\omega tในสมการ ( 2 )  นับเป็นเฟสที่เปลี่ยนไปตามเวลาของการเคลื่อนที่

จากสมการ ( 2 )  เมื่อเขียนกราฟระหว่างการกระจัดกับเวลา โดยมี \phi ต่างๆ กันการกระจัดที่ตำแหน่งเริ่มต้นจะมีค่าขึ้นกับมุมเฟสเริ่มต้น \phi ดังรูป  3


รูป 3 กราฟระหว่างการกระจัดกับเวลาของฟังก์ชันรูปไซน์ \phi = 0, - \pi /4 และ- \pi /2 </b>

การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย จึงอาจจะเขียนได้ในรูป

x = A\sin \omega t

( 3 )

ถ้าอนุภาคเริ่มต้นเคลื่อนที่จากตำแหน่งสมดุล  (x  =  0)  ซึ่งจะมีลักษณะเช่นเดียวกับกราฟของ

x = A\cos \left( {\omega t - \frac{\pi }{2}} \right)

สรุปได้ว่า  สำหรับ การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย  คือการเคลื่อนที่ซึ่งมีการกระจัดเป็นฟังก์ชันของเวลาเป็นฟังก์ชันรูปไซน์

อ้างอิงจาก

http://ent-physics.com/wp/%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%80%E0%B8%84%E0%B8%A5%E0%B8%B7%E0%B9%88%E0%B8%AD%E0%B8%99%E0%B8%97%E0%B8%B5%E0%B9%88%E0%B9%81%E0%B8%9A%E0%B8%9A%E0%B8%AE%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%8C%E0%B8%A1%E0%B8%AD%E0%B8%99%E0%B8%B4%E0%B8%81%E0%B8%AD%E0%B8%A2%E0%B9%88%E0%B8%B2%E0%B8%87%E0%B8%87%E0%B9%88%E0%B8%B2%E0%B8%A2/

Aside | Posted on by | Leave a comment

การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ (Motion of a Projectile)

การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ (Motion of a Projectile) คือ  การเคลื่อนที่ของวัตถุเป็นแนวโค้ง  ในกรณีที่วัตถุเคลื่อนที่อย่างเสรีด้วยแรงโน้มถ่วงคงที่  เช่น วัตถุเคลื่อนที่ไปในอากาศภายใต้แรงโน้มถ่วงของโลก ทางเดินของวัตถุจะเป็นรูปพาราโบลา 

Image

การเคลื่อนที่ของโพรเจกไทล์มีลักษณะ  ดังนี้

          1.  การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์มีแนวการเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้งพาราโบลา  เนื่องจากค่าการกระจัดในแนวดิ่งแปรผันตามกับค่ากำลังสองของการกระจัดในแนวระดับ หรือ  Sy = kSx2 ซึ่งเป็นความสัมพันธ์ของกราฟพาราโบลา

          2.  การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์นั้น  เสมือนกับว่าประกอบไปด้วยการเคลื่อนที่ทั้งในแนวดิ่ง (แกน y)  และในแนวระดับ (แกน x) ไปพร้อมๆกัน 

                 1)  แรงลัพธ์ในแนวระดับ (แกน x) ที่กระทำต่อวัตถุมีค่าเป็นศุนย์ แสดงว่า วัตถุจะมีความเร็วในแนวระดับคงตัว  สามารถคำนวณจากสูตร 

Image

                  2)  เนื่องจากแรงลัพธ์ในแนวดิ่ง (แกน y) ที่กระทำต่อวัตถุมีค่าเท่ากับ mg แสดงว่า วัตถุจะมีความเร่งของการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง มีทิศลงเป็น g       สามารถคำนวณจากสูตร

Image

         3.  การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์  เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง (แกน y) และแนวระดับ (แกน x) จะเท่ากันเสมอ  เนื่องจากเกิดขึ้นพร้อมกัน

         4.  การกระจักลัพธ์ และทิศทาง  สามารถคำนวณจาก

Image

          5.  ความเร็วของวัตถุในแนวเส้นสัมผัส  สามารถคำนวณจาก

Image

อ้าอิงจาก

http://www.school.net.th/library/create-web/10000/science/10000-11961/index.html

Posted in Uncategorized | Leave a comment

จุดศูนย์ถ่วง และ จุดศูนย์กลางมวล

จุดศูนย์ถ่วง (Center of Gravity : CG)

           หากสังเกตวัตถุต่าง ๆ ที่เป็นของแข็ง และ มีรูปทรง การวางวัตถุบนพื้นระนาบจะมีลักษณะสมดลย์ได้ขึ้นอยู่กับตำแหน่ง และ แนวของจุดศูนย์ถ่วง

จุดศูนย์ถ่วง คือจุดที่เหมือนตำแหน่งที่รวมของน้ำหนักของวัตถุทั้งก้อน 

Image

ตุ๊กตาล้มลุกมีตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงต่ำ การโยกตุ๊กตาจึงไม่ล้มและจะกลับมาตั้งตามเดิม 

Image

           วัตถุในรูป A วางอยู่ในลักษณะสมดุลย์ เพราะแนวของ CG ที่ตั้งดิ่งลงสู่พื้นโลก อยู่ในกรอบฐาน ถ้าโยกวัตถุรูป A ให้อยู่ในตำแหน่ง B มีแนวของจุดศูนย์ถ่วง CG ยังอยู่ในฐาน วัตถุจะกลับมาตำแหน่งเดิมตามรูป A ถ้าโยกวัตถุรูป A ให้อยู่ในตำแหน่ง C มีแนวจุดศูนย์ถ่วง CG เลยออกจากฐานวัตถุจะล้ม

ในโมบายที่จัดวางในแนวระนาบได้ เพราะตำแหน่งของ CG รวมของวัตถุทั้งหมดอยู่ในตำแหน่งของเส้นเชือกในแนวดิ่ง 

Image

           การผูกเชือกกับวัตถุและปล่อยวัตถุห้อยลง แนวของ CG ของวัตถุจะอยู่สมดุลย์ได้ในแนวระดับตรงกับเชือกในแนวดิ่ง 

Image                          Image

          สรุปได้ว่าวัตถุรูปร่างใดก็ตาม ถ้าแขวนแล้ววัตถุหยุดนิ่งสมดุลย์ของวัตถุนั้นจะเกิดขึ้นได้ต้องให้แนว CG อยู่ในแนวเดียวกับเชือก 

จุดศูนย์กลางมวล (Center of Mass : CM)

           เป็นจุดที่เสมือนเป็นที่รวมมวลของวัตถุทั้งก้อนนั้น โดยที่ CM อาจอยู่นอกเนื้อวัตถุนั้นได้ เช่น รูปโดนัท โดยปกติวัตถุบางชนิดมีมวลภายในหนาแน่นไม่เท่ากันตลอดทั้งเนื้อสาร CM จึงเป็นเสมือนที่เป็นจุดรวมมวลของวัตถุทั้งก้อน 

Image

ถ้าหากใช้แรงกระทำต่อวัตถุ โดยให้แนวตรงผ่านจุด CM จะทำให้วัตถุนั้นไม่หมุน แต่ถ้าหากแรงที่กระทำไม่ผ่าน CM วัตถุจะหมุนในทิศทางตามแรงนั้น 

อ้างอิงจาก  http://www.school.net.th/library/snet3/kung/cg&cm/cg.htm

Posted in Uncategorized | Leave a comment

สนามโน้มถ่วง

สนามโน้มถ่วง

Image

เมื่อปล่อยวัตถุ วัตถุจะตกสู่พื้นโลกเนื่องจากโลกมีสนามโน้มถ่วง (gravitational field)อยู่รอบโลก    สนามโน้มถ่วงทำให้เกิดแรงดึงดูดกระทำต่อมวลของวัตถุทั้งหลาย   แรงดึงดูดนี้เรียกว่า แรงโน้มถ่วง (gravitational  force) สนามโน้มถ่วงเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์  g  และ สนามมีทิศพุ่งสู่ศูนย์กลางของโลก สนามโน้มถ่วง  ณ  ตำแหน่งต่างๆบนผิวโลกมีค่าประมาณ  9.8 นิวตันต่อกิโลกรัม

สนามโน้มถ่วงของโลกที่บางตำแหน่งจากผิวโลก

ระยะวัดจากผิวโลก
(km)

สนามโน้มถ่วง
(N/kg)

หมายเหตุ

ที่ผิวโลก

9.80

10

9.77

เพดานบินของเครื่องบินโดยสาร

400

8.65

ความสูงของสถานีอวกาศนานาชาติ   ยานขนส่งอวกาศ

35700

0.225

ระดับความสูงของดาวเทียมสื่อสารคมนาคม

384000

0.0026

ระยะทางเฉลี่ยระหว่างโลกและดวงจันทร์

ดาวฤกษ์ โลก ดวงจันทร์  ดาวเคราะห์ดวงอื่นๆและบริวารของดาวเคราะห์  ให้ระบบสุริยะรวมทั้งสรรพวัตถุทั้งหลายก็มีสนามโน้มถ่วงรอบตัวเอง  โดยสนามโน้มถ่วงเหล่านี้มีค่าต่างกันไป

Image

การเคลื่อนที่ของวัตถุในสนามโน้มถ่วง

วัตถุที่อยู่ในสนามโน้มถ่วงของโลกจะถูกโลกดึงดูด ดังนั้นเมื่อปล่อยวัตถุให้ตกบริเวณใกล้ผิวโลก   แรงดึงดูดของโลกจะทำให้วัตถุเคลื่อนที่เร็วขึ้น  นั่นคือ วัตถุมีความเร่ง

               การตกของวัตถุที่มีมวลต่างกันในสนามโน้มถ่วงวัตถุ จะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงตัว  เรียกว่า ความเร่งโน้มถ่วง (gravitationalacceleration) มีทิศทางเข้าสู่ศูนย์กลางของโลก  ความเร่งโน้มถ่วงที่ผิวโลก   มีค่าต่างกันตามตำแหน่งทาง ภูมิศาสตร์ในการตกของวัตถุ  วัตถุจะเคลื่อนที่ลงด้วยความเร่งโน้มถ่วง 9.8เมตรต่อวินาทียกกำลังสอง  ซึ่งหมายความว่าความเร็วของวัตถุจะเพิ่มขึ้นวินาทีละ  9.8 เมตรต่อวินาที

                ถ้าโยนวัตถุขึ้นในแนวดิ่ง  วัตถุในสนามโน้มถ่วงจะเคลื่อนที่ขึ้นด้วยความเร่งโน้มถ่วง g โดยมีทิศเข้าสู่ศูนย์กลางโลก  ทำให้วัตถุซึ่งเคลื่อนที่ขึ้นมีความเร็วลดลงวินาทีละ9.8เมตรต่อวินาที  จนกระทั่งความเร็วสุดท้ายเป็นศูนย์   จากนั้นแรงดึงวัตถุให้ตกกลับสู่โลกด้วยความเร่งเท่าเดิมImage

การเคลื่อนที่ขึ้นหรือลงของวัตถุที่บริเวณใกล้ผิวโลก ถ้าคำนึงถึงแรงโน้มถ่วงเพียงแรงเดียว  โดยไม่คิดถึงแรงอื่น เช่น แรงต้านอากาศ  หรือแรงลอยตัวของวัตถุในอากาศ แล้ววัตถุจะเคลื่อนที่ด้วย ความเร่งโน้มถ่วง   ที่มีค่าคงตัวเท่ากับ  9.8 เมตรต่อวินาที่ยกกำลังสองในทิศลง  เรียกการเคลื่อนที่แบบนี้ว่า     การตกแบบเสรี(free fall) 

 นิยาม
ณ. ตำเหน่งหนึ่งในกรอบอ้างอิงใดๆ สนามโน้มถ่วงที่จุดนั้นคือ แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อมวล 1 Kg  ที่ตำแหน่งนั้น (สนามโน้มถ่วงเป็นปริมาณเว็กเตอร์)ให้ คือแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่ออนุภาคมวล สนามโน้มถ่วงจะนิยามโดยซึ่งมีค่าเท่ากับความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง

ตัวอย่าง
วัตถุมวล อยู่ห่างจากมวล เป็นระยะ ให้ แทนสนามความโน้มถ่วง ของมวล ที่ตำแหน่งของมวล สนามโน้มถ่วงจะมีขนาดเท่ากันและมีทิศทางพุ่งเข้าสู่มวล

แรงโน้มถ่วงและสนามโน้มถ่วงของโลก
แรงโน้มถ่วงที่โลกกระทำต่อวัตถุบนโลกคือน้ำหนัก (weight) ของวัตถุนั้น (น้ำหนักมีหน่วยเป็น นิวตัน) สำหรับวัตถุมวล บนผิวโลกจะมีน้ำหนักเท่ากับ มีทิศเข้าสู่จุดศูนย์กลางโลกโดยที่ผิวโลกขนาดของ มีค่าประมาณ 9.8 m/s2
ข้อสังเกต
– W ไม่ได้หมายถึงน้ำหนักที่อ่านได้จากตาชั่ง
– น้ำหนักและค่า g ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของวัตถุบนผิวโลก และจะเปลี่ยนแปลงตามความสูงต่ำจากผิวโลก

แรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุก็คือ  น้ำหนัก (weight)ของวัตถุบนโลก  หาได้จากสมการ

W=mg

เมื่อ m เป็นมวลของวัตถุที่มีหน่วยเป็นกิโลกรัม(kg)

        g  เป็นความเร่งโน้มถ่วง ณ   ตำแหน่งที่วัตถุวางอยู่   มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาทียกกำลังสอง

      W  เป็นน้ำหนักของวัตถุุที่มีหน่วยเป็นนิวตัน (N)

อ้างอิงจาก

http://krutussanee.wordpress.com/%E0%B8%AA%E0%B8%99%E0%B8%B2%E0%B8%A1%E0%B8%82%E0%B8%AD%E0%B8%87%E0%B9%81%E0%B8%A3%E0%B8%87/%E0%B8%AA%E0%B8%99%E0%B8%B2%E0%B8%A1%E0%B9%82%E0%B8%99%E0%B9%89%E0%B8%A1%E0%B8%96%E0%B9%88%E0%B8%A7%E0%B8%87/

Posted in Uncategorized | Leave a comment