|
|
แรง คืออะไร ในทางวิทยาศาสตร์ คำว่าแรงมีความหมายที่ง่ายและเฉพาะเจาะจง
แรง ( Force ) คือ ในทำนองเดียวกับความเร็วและความเร่ง นอกจากนักเรียนจะต้องบอกว่า แรงที่กระทำนั้นมีค่ามากเท่าไรแล้ว นักเรียนยังต้องบอกทิศที่แรงกระทำด้วย เช่น ถ้านักเรียนผลักประตู นั่นคือ นักเรียนกำลังออกแรงใน ทิศตรงข้ามกับในขณะที่นักเรียนดึงมัน แรงที่ไม่สมดุล สมมติว่านักเรียนต้องการผลักกล่องที่หนักใบหนึ่งไปตามพื้น ในขณะที่นักเรียนผลักกล่อง นั่นคือ นักเรียนได้ออกแรงกระทำต่อกล่อง ถ้ามีเพื่อนมาช่วยนักเรียนผลัก แรงทั้งหมดที่กระทำต่อกล่องก็คือ ผลรวมของแรงที่นักเรียนและเพื่อนช่วยกันผลัก ถ้าแรงสองแรงกระทำต่อวัตถุในทิศทางเดียวกัน แรงทั้งสองจะรวมเข้าด้วยกัน รูปที่ 1 แสดงถึงการรวมกันของแรงโดยใช้ลูกศรแทนแรง หัวลูกศรแสดงทิศของแรง ความหนาหรือความกว้าง ของลูกศรแทนขนาดของแรง รูปที่
1 ในการรวมแรงสองแรงเข้าด้วยกันผลลัพที่ได้อาจจะเท่ากับการบวกกันของแรงทั้สอง
( ภาพบน) เมื่อแรงสองแรงกระทำต่อวัตถุในทิศตรงข้ามกัน แรงทั้งสองก็ยังคงรวมกันได้ แต่นักเรียนต้องสนใจ ทิศของแต่ละแรง ด้วย การรวมแรงที่มีทิศตรงกันข้าม ก็เหมือนกับการบวกเลขจำนวนบวกกับจำนวนลบ ดังนั้นการรวมกันของแรงสองแรงที่มีทิศตรงกันข้ามจึงเป็นการลบกัน ถ้าแรงใดแรงหนึ่งมีขนาดมากกว่าอีก แรงหนึ่ง ผลรวมของแรงจะมีทิศเดียวกับแรงที่มี ขนาดมากกว่า นักเรียนสามารถเดาได้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อออกแรงไม่เท่ากันผลักวัตถุในทิศทางตรงข้ามกันดังรูปที่2
รูปที่
2 ออกแรงไม่เท่ากันผลักวัตถุในทิศทางตรงข้ามกัน โดยใช้ลูกศรแทนแรง
หัวลูกศรแสดงทิศของแรง แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุได้จากการรวมแรงทุกแรงเข้าด้วยกัน
เราเรียกผลรวมของแรงที่กระทำต่อแรงลัพธ์(Net Force ) เมื่อใดที่มีแรงลัพธ์กระทำต่อวัตถุ
เราเรียกแรงนั้นว่าแรงที่ไม่สมดุล (Unbalance Force ) แรงที่ไม่สมดุลสามารถทำให้วัตถุเริ่มเคลื่อนที่
หยุดเคลื่อนที่ หรือเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ได้ จากรูปที่ 2 เมื่อแรงสองแรงกระทำต่อวัตถุในทิศทางตรงข้าม แรงลัพธ์คือผลต่างระหว่างแรงทั้งสอง ซึ่งทำให้กล่องเลื่อนไปทางซ้าย แรงสมดุล ไม่จำเป็นเสมอไปว่าเมื่อมีแรงมากระทำต่อวัตถุ แล้วจะทำให้วัตถุเปลี่ยนลักษณะการเคลื่อนที่
รูปที่ 3 แรงสมดุลกระทำในทิศทางตรงข้ามกัน แรงขนาดเท่ากันกระทำต่อวัตถุชิ้นเดียวกันในทิศตรงกันข้าม
เราเรียกว่า แรงสมดุล ( Balance Force )เนื่องจากแรงหนึ่งสมดุลกับอีกแรงหนึ่ง
เมื่อมีแรงสมดุลมากระทำต่อวัตถุ วัตถุจะไม่เปลี่ยนแปลงการ เคลื่อนที่
ถ้านักเรียนรวมแรงซึ่งมีขนาดเท่ากันซึ่งกระทำต่อวัตถุชิ้นเดียวกันแต่ในทิศตรงกันข้าม
แรงลัพธ์จะมีค่าเท่ากับศูนย์ |