มวลและความเฉื่อย

ความเฉื่อย ในทางฟิสิกส์ หมายถึง การต้านการเปลี่ยนแปลงสภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุใด ๆ หลักการของความเฉื่อยเป็นหนึ่งในหลักการพื้นฐานของฟิสิกส์ดั้งเดิม ซึ่งนำมาอธิบายการเคลื่อนที่ของสสารและผลกระทบที่สสารนั้นได้รับจากแรงที่มากระทำ คำว่า inertia มาจากภาษาละติน iners หมายถึง เฉื่อยชาหรือขี้เกียจ

กฎของความเฉื่อยอาจเรียกอีกอย่างหนึ่งว่ากฎการเคลื่อนที่ข้อที่หนึ่งของนิวตัน กฎดังกล่าวระบุว่า วัตถุที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ กล่าวคือ วัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว (อัตราเร็วเท่าเดิมและทิศทางเหมือนเดิม) จนกว่าจะมีแรงบางอย่างมากระทำต่อวัตถุอันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอัตราเร็วและทิศทาง นี่รวมไปถึงวัตถุที่ยังไม่เคลื่อนที่ด้วย (คือมีความเร็วเท่ากับศูนย์) ก็จะหยุดนิ่งอยู่กับที่จนกว่าจะมีแรงบางอย่างมากระทำต่อวัตถุให้เคลื่อนที่ ตัวอย่างเช่น เมื่อรถยนต์จอดนิ่งไม่เคลื่อนที่ ความเฉื่อยของรถยนต์ต้องมากกว่าแรงที่กระทำต่อรถยนต์เพื่อที่จะให้รถยนต์เคลื่อนที่ เมื่อรถยนต์กำลังเคลื่อน อ่านต่อ

แรงเสียดทาน

แรงเสียดทาน หรือ ความเสียดทาน  เป็นแรงที่ต้านการเคลื่อนที่เชิงสัมพัทธ์ของพื้นผิวที่เป็นแข็ง ชั้นของเหลว และองค์ประกอบของวัตถุที่ไถลในทิศทางตรงกันข้ามซึ่งกันและกัน^[1] แรงเสียดทานแบ่งได้หลายประเภท ได้แก่

• แรงเสียดทานชนิดแห้ง ต้านการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของพื้นผิวของของแข็งที่สัมผัสกัน แรงเสียดทานชนิดแห้งแบ่งออกเป็น แรงเสียดทานสถิตระหว่างพื้นผิวที่ไม่มีการเคลื่อนที่ และ แรงเสียดทานจลน์ ระหว่างพื้นผิวที่กำลังเคลื่อนที่

• แรงเสียดทานในของไหล อธิบายแรงเสียดทานระหว่างชั้นของของไหลที่มีความหนืด ซึ่งเคลื่อนที่สัมพันธ์ซึ่งกันและกัน

• แรงเสียดทานหล่อลื่น เป็นกรณีของแรงเสียด อ่านต่อ

สภาพสมดุลและสภาพยืดหยุ่น

สภาพสมดุล
          วัตถุทั้งหลายที่อยู่นิ่งในกรอบอ้างอิงเฉื่อย เช่น โคมไฟ บันไดที่พิงกำแพงอยู่ คาน ขื่อ และส่วนต่างๆ ของอาคาร ล้วนนับว่าวัตถุอยู่ใน สภาพสมดุลสถิต (static equilibrium)  ทั้งนี้หากประมาณว่าผู้สังเกตที่อยู่ที่ใดที่หนึ่งบนผิวโลกอยู่ในกรอบอ้างอิงเฉื่อย  (ความจริงไม่เป็นกรอบอ้างอิงเฉื่อย เนื่องจากโลกหมุนรอบตัวเองและเคลื่อนที่ไปรอบดวงอาทิตย์)  และวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว หรือหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมคงตัว อาจกล่าวได้ว่า วัตถุเหล่านี้อยู่ใน  สภาพสมดุล หรือ สมดุล  (equilibrium)  
           สภาพสมดุลเกี่ยวข้องกับสภาพของแรงที่กระทำต่อวัตถุซึ่งอาจมีขนาดเล็กและถือได้ว่าเป็นจุด หรือมีขนาดและมีรูปร่างคงเดิมที่ถือว่าเป็นวัตถุแข็งเกร็ง (Rigid body)  เพื่อให้ง่ายต่อการศึกษาวิเคราะห์ จะพิ อ่านต่อ

กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

ไอแซก นิวตัน (Isaac Newton) นักฟิสิกส์ นักคณิตศาสตร์ นักดาราศาสตร์ ชาวอังกฤษเป็นผู้มีชื่อเสียงที่สุดในประวัติศาสตร์อังกฤษ นิวตันเกิดที่วูลส์ธอร์พแมน เนอร์ลิงคอนเชียร์ อังกฤษ^[1] ในปี ค.ศ. 2019 หนังสือชื่อ PhilosophiæNaturalis Principia Mathematica (เรียกกันโดยทั่วไปว่า Principiareble)  เป็นรากฐานกฎกติกาพื้นฐานเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุภายใต้แรงที่กระทำ (กฎว่าด้วยการเคลื่อนที่3 ข้อของนิวตัน) และทฤษฎีความโน้มถ่วงที่อธิบายว่าแรงซึ่งดึงดูดให้ผลแอปเปิลจากต้นตกสู่พื้น เป็นแรงชนิดเดียวกับที่ควบคุมการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ นิวตันได้ศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุและได้เสนอกฎการเคลื่อนที่สามข้อ กฎการเคลื่อนที่ทั้งสามข้อได้นำเสนออยู่ในหนังสือ Principia กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน (Newton’s laws of motion) สำหรับวัตถุ เป็นกฎกายภาพ (physical laws) ซึ่งเป็นกฎที่เกี่ยวกับพฤติกรรมของสสารที่เป็นจริงอยู่เสมออย่างไม่เปลี่ยนแปลง โดยเราไม่สามารถจะควบคุม ดัดแปลง หรือแก้ไขกฎแห่งความจริงได้ อ่านต่อ

การเคลื่อนที่ในแนตรง

การเคลื่อนที่แนวตรง
             การเคลื่อนที่แนวตรงของวัตถุ  เป็นการเคลื่อนที่ที่ไม่เปลี่ยนทิศทาง  เช่น  การเคลื่อนที่ของลูกมะพร้าวเมื่อตกจากต้นสู่พื้นดิน  การเคลื่อนที่ของรถยนต์บนถนนตรง  การเคลื่อนที่ของนักกีฬาว่ายน้ำในลู่ของสระ  อ่านต่อ

เลขนัยสำคัญ

                                                                     เลขนัยสำคัญ 
(significant figure) คือ จำนวนหลักของตัวเลขที่แสดงความเที่ยงตรงของปริมาณที่วัดหรือคำนวณได้ ดังนั้นตัวเลขนัยสำคัญจึงประกอบด้วยตัวเลขทุกตัวที่แสดงความแน่นอน (certainty) รวมกับตัวเลขอีกตัวหนึ่งที่แสดงความไม่แน่นอน (uncertainty) ซึ่งขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่เราเลือกใช้ด้วย อ่านต่อ

คำอุปสรรค

คำอุปสรรค หรือ คำอุปสรรคเมตริก คำอุปสรรคเอสไอเป็นคำนำหน้าหน่วยวัดพื้นฐานเพื่อแสดงการคูณหรือเศษส่วนเลขฐานสิบของหน่วยนั้น คำอุปสรรคแต่ละคำนั้นจะมีสัญลักษณ์เฉพาะตัวซึ่งเขียนหน้าสัญลักษณ์ของหน่วยพื้นฐานได้เช่นกัน คำอุปสรรคเอสไอได้รับการวางมาตรฐานโดยสำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศในมติระหว่าง ค.ศ. 1960 ถึง 1991^[1] การใช้คำเหล่านี้ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแต่หน่วยเอสไอและคำอุปสรรคหลายคำพบมีใช้ตั้งแต่ระบบเมตริกเพิ่งถือกำเนิดขึ้นในคริสต์ทศ อ่านต่อ

ปริมาณสเกลาร์

สเกลาร์ คือปริมาณทางกายภาพที่บ่งบอกขนาดแต่ไม่มีทิศทาง ถือได้ว่าเป็น เทนเซอร์ (tensor) อันดับศูนย์ ค่าของปริมาณสเกลาร์นั้นจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อมีการเปลี่ยนหรือการย้ายระบบพิกัดแม้แต่การแปลงลอเรนซ์ ตรงข้ามกับปริมาณเวกเตอร์ที่บ่งบอกทั้งขนาดและทิศทาง เช่น เวลา พลังงาน ความยาว อุณหภูมิ เวลา พื้นที่ ปริมาตร อัตราเร็ว

ตัวอย่างสเกลาร์อาทิ ความยาว พลังงาน เวลา อุณหภูมิ ความดัน เช่น ความยาว 2 เมตร อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส เป็นต้น

อย่างไรก็ดี แม้ว่าปริมาณสเกลาร์นั้นจะเป็นปริมาณที่ไม่มีทิศทาง แต่ตัวมันนั้นสามารถเปลี่ยนแปลงไปในทิศทางหนึ่ง ๆ ได้ ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิ มีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้น เมื่อจุดที่กำลังถูกพิจารณาเคลื่อนที่เขาหาแหล่งกำเนิดความร้อน ทิศทางที่ปริมาณสเกลาร์เปลี่ยนแปลงมากที่สุด นั้นสามารถหาได้จาก เกรเดียนท์ (gradient อ่านต่อ

ความเร็วและอัตราเร็ว

อัตราเร็ว (สัญลักษณ์: v) คืออัตราของ การเคลื่อนที่ หรือ อัตราการเปลี่ยนแปลงของตำแหน่งก็ได้ หลายครั้งมักเขียนในรูป ระยะทาง d ที่เคลื่อนที่ไปต่อ หน่วย ของ เวลา t

อัตราเร็ว เป็นปริมาณสเกลาร์ที่มีมิติเป็นระยะทาง/เวลา ปริมาณเวกเตอร์ที่เทียบเท่ากับอัตราเร็วคือความเร็ว อัตราเร็ววัดในหน่วยเชิงกายภาพเดียวกับความเร็ว แต่อัตราเร็วไม่มีองค์ประกอบของทิศทางแบบที่ความเร็วมี อัตราเร็วจึงเป็นองค์ประกอบส่วนที่เป็นขนาดของความเร็ว

ในรูปสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ อัตราเร็วคือ

${\displaystyle v={\frac {d}{t}}}$

หน่วยของอัตราเร็ว ได้แก่

• เมตรต่อวินาที, (สัญลักษณ์ m/s) , ระบบหน่วย SI
• กิโลเมตรต่อชั่วโมง, (สัญลักษณ์ km/h)
• ไมล์ต่อชั่วโมง, (สัญลักษณ์ mph)
• นอต (ไมล์ทะเลต่อชั่วโมง, สัญลักษณ์ kt)
• มัค เมื่อมัค 1 เท่ากับ อัตราเร็วเสียง มัค   อ่านต่อ
  

การเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง

การเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง  

       เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ตกอย่างอิสระภายใต้แรงโน้มถ่วงของโลกเพียงแรงเดียว การเคลื่อนที่ลักษณะนี้จะไม่คิดแรงต้านของอากาศ การตกอย่างอิสระวัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งค่าหนึ่ง เรียกว่า ความเร่งโน้มถ่วง (Gravitational acceleration) เขียนแทนด้วย g ซึ่งมีค่า g = 9.80665 m/s^2 แต่ใช้ค่าประมาณ 9.8 หรือ 10 m/s^2 ในการคำนวณ

สมการการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง

เนื่องจากการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง คือ การเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงแบบหนึ่งดังนั้นสมการในการคำนวณจึงเหมือนกับ สมการการเคลื่อนที่ในแนวราบเพียงแต่เปลี่อ่านเพิ่มเติม