Test menu topbar2
กฎของนิวตันและแรงพื้นฐานของธรรมชาติ
กฎของนิวตันและแรงพื้นฐานของธรรมชาติเป็นพื้นฐานสำคัญในการอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุและปฏิสัมพันธ์ต่าง ๆ ในเอกภพ ตั้งแต่การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ไปจนถึงพฤติกรรมของอนุภาคในระดับอะตอม แนวคิดเหล่านี้ช่วยให้มนุษย์เข้าใจธรรมชาติและพัฒนานวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้อย่างมหาศาล
กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน (Newton's Laws of Motion)
กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันเป็นกฎสามข้อที่วางรากฐานทางฟิสิกส์สำหรับการศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุ:
กฎข้อที่ 1: กฎของความเฉื่อย (Law of Inertia)
วัตถุจะรักษาสภาพอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ในแนวเส้นตรง จนกว่าจะมีแรงภายนอกมากระทำ
ความหมาย:
วัตถุที่ไม่มีแรงมากระทำจะคงสภาพการเคลื่อนที่ของมัน เช่น ลูกบอลที่อยู่นิ่งจะไม่เคลื่อนที่จนกว่าจะมีแรง เช่น การเตะ หรือวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่จะหยุดเมื่อมีแรงต้าน เช่น แรงเสียดทาน
กฎข้อที่ 2: กฎของแรงและการเร่ง (Law of Force and Acceleration)
ความเร่งของวัตถุจะแปรผันตามแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุ และแปรผกผันกับมวลของวัตถุ
สมการ:
=
F=ma
F: แรงลัพธ์ (หน่วย: นิวตัน, N)
m: มวลของวัตถุ (หน่วย: กิโลกรัม, kg)
a: ความเร่ง (หน่วย: เมตร/วินาที
2
2
)
ตัวอย่าง:
รถยนต์ที่มีมวล 1,000 กิโลกรัม หากมีแรงผลัก 2,000 นิวตัน จะเร่งไปข้างหน้าด้วยความเร่ง
=
2
m/s
2
a=2m/s
2
กฎข้อที่ 3: กฎของแรงกิริยาและปฏิกิริยา (Action and Reaction Law)
ทุกแรงกิริยาจะมีแรงปฏิกิริยาที่มีขนาดเท่ากันแต่มีทิศทางตรงข้าม
ความหมาย:
เมื่อวัตถุหนึ่งออกแรงต่ออีกวัตถุหนึ่ง วัตถุที่สองจะตอบสนองด้วยแรงที่มีขนาดเท่ากันแต่ทิศทางตรงข้าม
ตัวอย่าง:
เมื่อคุณกระโดดจากพื้น แรงที่คุณออกแรงผลักพื้นจะถูกตอบสนองด้วยแรงที่พื้นดันคุณขึ้นไป
แรงพื้นฐานของธรรมชาติ (Fundamental Forces of Nature)
แรงพื้นฐานเป็นกฎธรรมชาติที่อธิบายปฏิสัมพันธ์ทั้งหมดในเอกภพ มี 4 ประเภท ได้แก่:
1. แรงโน้มถ่วง (Gravity)
เป็นแรงดึงดูดระหว่างมวลทุกคู่ในเอกภพ
ควบคุมการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ ดวงดาว และกาแล็กซี
สมการแรงโน้มถ่วง (กฎความโน้มถ่วงของนิวตัน):
=
1
2
2
F=G
r
2
m
1
m
2
F: แรงโน้มถ่วงระหว่างมวล
G: ค่าคงที่แรงโน้มถ่วง (
6.674
×
1
0
−
11
Nm
2
/
kg
2
6.674×10
−11
Nm
2
/kg
2
)
1
,
2
m
1
,m
2
: มวลของวัตถุสองชิ้น
r: ระยะห่างระหว่างมวลทั้งสอง
2. แรงแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Force)
แรงที่เกิดระหว่างอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า
รวมแรงไฟฟ้าและแรงแม่เหล็กไว้ด้วยกัน
ครอบคลุมการยึดเกาะของอะตอมและโมเลกุล
สมการแรงไฟฟ้า (กฎของคูลอมบ์):
=
1
2
2
F=k
r
2
q
1
q
2
1
,
2
q
1
,q
2
: ขนาดของประจุ
k: ค่าคงที่ของคูลอมบ์
3. แรงนิวเคลียร์แบบเข้ม (Strong Nuclear Force)
เป็นแรงที่ยึดโปรตอนและนิวตรอนให้อยู่ในนิวเคลียส
มีพลังงานสูงสุดในบรรดาแรงทั้งหมด แต่ทำงานในระยะสั้น
4. แรงนิวเคลียร์แบบอ่อน (Weak Nuclear Force)
เกี่ยวข้องกับกระบวนการสลายตัวของอนุภาค เช่น การสลายตัวของนิวตรอน
มีบทบาทในปฏิกิริยานิวเคลียร์ เช่น การเกิดพลังงานในดวงอาทิตย์
