การนำกฏของนิวตันไปใช้

การนำกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันมาใช้ในการคำนวณ

ในการคำนวณเรื่องกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน มักนำมาใช้ร่วมกับความรู้เรื่องการเคลื่อนที่แนวตรง ซึ่งมีสูตรหลัก 4 สูตร

แนวคิด วัตถุเคลื่อนที่ในแนวราบ จึงต้องแตกแรงเข้าแนวราบด้วย

วินาที

2.การชั่งน้ำหนักบนลิฟท์ที่เคลื่อนที่

ให้ W เป็นน้ำหนักของคน,วัตถุหรือสิ่งของที่อยู่บนพื้นลิฟท์

R เป็นแรงที่พื้นลิฟท์ออกแรงโต้ตอบ

W และ R ไม่ใช่แรงคู่กิริยา-ปฏิกิริยา

W

เมื่อลิฟท์อยู่นิ่ง หรือมีความเร็วคงที่ (a = 0) จะได้ W = R

J                           ลิฟท์เคลื่อนที่ลง จะทำให้ W > R จากกฎข้อ 2 ของนิวตันจะได้

R

W – R  =  ma

ลิฟท์เคลื่อนที่ขึ้น จะทำให้ R > W จากกฎข้อ 2 ของนิวตันจะได้

R – W  =  ma

ตัวอย่างที่ 3 ชายคนหนึ่งมีมวล 56 กิโลกรัม ยืนอยู่บนลิฟท์ที่เคลื่อนที่ขึ้นด้วยความเร็ว 1.5 เมตร/วินาที²น้ำหนักของเขาที่เขาอ่านได้ในขณะนั้นเป็นเท่าใด

แนวคิด จาก

ให้ W เป็นน้ำหนัก             =  56×10  =  560 นิวตัน

R  เป็นค่าแรงต้านของพื้นลิฟท์หรือน้ำหนักที่อ่านได้ขณะนั้น

a  เป็นความเร่งของลิฟท์           =  1.5 เมตร/วินาที²

ลิฟท์เคลื่อนที่ขึ้น    ดังนั้นจะได้

R-W      =    ma

R-560    =   56×1.5

R   =   644  นิวตัน

3.วัตถุผูกต่อกันกับเชือก

แรงดึงหรือแรงตึงในเส้นเชือก(Tension  Force) คือแรงที่เกิดในเส้นเชือกที่เกิดจากการเกร็งตัวอันเนื่องมาจากเชือกถูกแรงอื่นมากระทำ

1.ทิศของแรงตึงเชือก ถ้าพิจารณาที่จุดใดๆ จะมีทิศพุ่งออกจากจุดนั้นไปตามแนวของเส้นเชือกที่ออกจากจุดนั้น

2.ขนาดของแรงตึงเชือกเบา(เชือกที่ไม่มีมวล) ทุกๆจุดในเชือกเส้นเดียวกันจะมีแรงตึงเท่าๆกันทุกจุด

3.เชือกเส้นเดียวกัน ถ้ามีการผูกให้เป็นปมที่จุดใด  นับจากจุดนั้นออกไปให้มองเป็นคนละเส้น

ตัวอย่างที่ 4 จากรูป วัตถุเคลื่อนที่ขึ้นในแนวดิ่งด้วยความเร่งคงตัว จงหาค่า T₁

ตัวอย่างที่ 5 วัตถุมวล 10 kg และ 15 kg ผูกต่อกันด้วยเชือกเบาเส้นหนึ่ง นำเชือกไปคล้องผ่านรอก ดังรูป จงหาความเร่งของมวลทั้งสอง

			แนวคิด มวล10 kg เคลื่อนที่ขึ้น จาก ดังนั้น ……….(1) มวล 15 kg เคลื่อนที่ลง จาก ……….(2) นำ (1)+(2) จะได้

T

ตัวอย่างที่ 6 จากรูป วัตถุทั้งสองเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง 5 m/s² จงหาว่า วัตถุมวล m จะมีมวลกี่กิโลกรัม

			แนวคิด คิดที่มวล m จะได้ …………………(1) คิดที่มวล 10 kg จะได้ แทนค่า T ใน (1) จะได้