เนื้อหา ฟิสิกส์ ม.4 เทอม 1

แรง มวล และกฏการเคลื่อนที่

6. น้ำหนัก

เราทราบว่าถ้าปล่อยวัตถุมวล m ให้ตกอย่างเสรีบริเวณผิวโลก มันจะตกด้วยความเร่งคงที่ (g = 9.8เมตรต่อวินาทที)  โดยไม่คิดแรงต้านทานของอากาศ เมื่อมวลที่ตกมีความเร้งจึงต้องเกิดแรงลัพธ์ตามกฎข้อสองของนิวตัน และมีค่า

เรานิยามน้ำหนักว่า แรงที่โลกดึงดูดวัตถุ ดังนั้นขณะที่วัตถุตกอย่างเสรีซึ่งมีแรง กระทำเราดึงแล้วปล่อย คือแรงที่โลกดึงดูดวัตถุมวล m ถ้า เป็นน้ำหนักของวัตถุมวล m ก้อนนี้ เราจะได้ ( ดูรูป 7.7 ประกอบ )

ดังนั้นน้ำหนักของวัตถุจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเหมือนแรงคือ นิวตัน น้ำหนักของวัตถุก้อนเดียวกันอาจเปลี่ยนไปถ้า เปลี่ยนไป เช่น มนุษย์อากาศเมื่ออยู่บนพื้นโลกอาจมีน้ำหนัก 700 นิวตัน แต่เมื่ออยู่ในยานกระสวยอากาศที่โคจรรอบโลกอยู่สูงจากผิวโลกมากจนค่า ใกล้เคียงศูนย์ มนุษย์อากาศคนนี้จะอยู่ในสภาพที่น้ำหนักเป็นศูนย์หรือไร้น้ำหนัก ดังรูป 7.8