| 2
กฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน
|
|
|---|---|
| ความเฉื่อย ในคริสต์ศตวรรษที่ 16 นักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี ชื่อ กาลิเลโอ กาลิเลอิ ได้ตั้งข้อสงสัยกับแนวความคิดที่ว่า ถ้าต้องการให้วัตถุคงสภาพการเคลื่อนที่ต่อไป จะต้องมีแรงกระทำกับวัตถุ เขาจึงได้เสนอแนวคิดใหม่ว่า เมื่อวัตถุเคลื่อนที่แล้ว ไม่จำเป็นจะต้องมีแรงดึงหรือแรงผลักเพื่อให้วัตถุนั้นคงสภาพการเคลื่อนที่ต่อไป แต่ถ้าเราต้องการเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ของ วัตถุเราจำเป็นจะต้องออกแรงกระทำกับวัตถุนั้น แต่ไม่ว่าวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่หรืออยู่นิ่งเมื่อใดมี แรงมากระทำ วัตถุทุกชนิดจะพยายามต่อต้าน การเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ เราเรียกการต่อต้านการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ว่า ความเฉื่อย ( Inertia ) ความเฉื่อยจึงเป็นแนวโน้ม ที่วัตถุต่อต้านการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ แนวคิดของกาลิเลโอนี้ เป็นแนวทางให้กับแนวคิดของนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษผู้หนึ่งคือ เซอร์ ไอแซค นิวตัน ในปลายคริสต์ศตวรรษที่ 16 นิวตันได้ค้นพบกฎพื้นฐานสามข้อที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ โดยกฎข้อที่หนึ่งนั้นมาจากแนวคิดของกาลิเลโอ กฎข้อที่หนึ่งของนิวตันกล่าวว่า วัตถุที่อยู่นิ่งจะยังคงสภาพอยู่นิ่ง และวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ก็ยังคงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ต่อไป จนกว่าจะมีแรงที่ไม่สมดุลมากระทำ เรามักเรียกกฎข้อนี้ว่าเป็น กฎของความเฉื่อย ( Law of Inertia ) |
เหตุการณ์ต่างๆที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันสามารถอธิบายได้ด้วยความเฉื่อย ตัวอย่างเช่น ถ้านักเรียนนั่งอยู่ในรถยนต์ที่หยุดอย่างกระทันหัน ความเฉื่อยจะทำให้ตัวนักเรียนยังคงเคลื่อนที่ต่อ ไปข้างหน้า ดังนั้นนักเรียนจึงต้องการแรงมาช่วยทำให้นักเรียนหยุดการเคลื่อนที่ได้ซึ่งแรงนั้นมา จากเข็มขัดนิรภัย แต่ในกรณีที่นักเรียนไม่ได้คาดเข็มขัดนิรภัย แรงนั้นอาจจะมาจากกระจกหน้า รถยนต์ก็ได้
มวล ระหว่างขวดที่เต็มไปด้วยเหรียญ และขวดที่เต็มไปด้วยเม็ดโฟม นักเรียนจะเลื่อนขวดใดได้ยากกว่ากัน แน่นอนว่านักเรียนจะเลื่อนขวดที่ใส่เหรียญได้ยากกว่า ความแตกต่างระหว่างขวดทั้งสองนี้คืออะไร ขวดทั้งสองมีขนาดบรรจุเท่ากัน หรือมีปริมาตรเท่ากัน แต่ขวดทั้งสองแตกต่างกันที่มวลของแต่ละขวด มวล ( Mass) คือปริมาณของสสารที่อยู่ในวัตถุ ขวดที่ใส่เหรียญจะมีมวลมากกว่าขวดที่ใส่โฟม หน่วย SI ของมวล คือ กิโลกรัม ( kg ) รถยนต์ขนาดเล็กอาจมีมวลประมาณ 1,000 กิโลกรัม รถจักรยานอาจมีมวลประมาณ 10 กิโลกรัม และตัวนักเรียนเองอาจมีมวลประมาณ 45 กิโลกรัม นักเรียนจะใช้หน่วยกรัม ( 1 กิโลกรัม = 1,000 กรัม ) ในการบอกมวลของวัตถุที่มีขนาดเล็ก เช่น เหรียญ 1 เหรียญ มีมวลประมาณ 5 กรัม ความเฉื่อยของวัตถุขึ้นกับมวลของวัตถุ วัตถุมีมวลมากจะมีความเฉื่อยมาก ดังนั้นมวลจึงถูกให้นิยามได้ว่าเป็นปริมาณที่ใช้วัดความเฉื่อยของวัตถุ |