-
-
ตอนนี้เรารู้เรื่องกฎข้อแรกของนิวตันไปบ้างแล้ว
-
ลองทำการทดสอบกันสักหน่อย
-
และสิ่งที่ผมอยากให้คุณทำ คือหาว่า
-
ประโยคใดบ้างต่อไปนี้เป็นจริง
-
และประโยคแรกของเราคือ
ถ้าแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุ
-
เป็น 0 ความเร็วของมันจะไม่เปลี่ยน
-
น่าสนใจ
-
ประโยคหมายเลขสอง แรงที่ไม่สมดุลบนวัตถุ
-
จะมีผลต่ออัตราเร็วของวัตถุเสมอ
-
อันนี้ก็น่าสนใจ
-
ประโยคหมายเลขสาม สาเหตุ
-
ที่วัตถุซึ่งเคลื่อนที่ตอนแรกมัก
-
จะหยุดในชีวิตประจำวัน
-
เพราะมันถูกกระทำด้วยแรงที่ไม่สมดุล
-
และประโยคที่สี่ แรงที่ไม่สมดุลบนวัตถุ
-
จะเปลี่ยนทิศของวัตถุเเสมอ
-
ผมจะปล่อยให้คุณคิดสักครู่
-
-
ลองคิดกันไปทีละประโยคกัน
-
ประโยคแรกของเราตรงนี้
-
ถ้าแรงลัพธ์บนวัตถุเป็นศูนย์
-
ความเร็วของมันจะไม่เปลี่ยน
-
อันนี้เป็นจริงแน่นอน
-
นี่คือวิธีกล่าว
-
กฎข้อแรกของนิวตันอีกอย่าง
-
ถ้าผมมีวัตถุที่
-
เดินทางผ่านสเปสด้วยความเร็วค่าหนึ่ง --
-
มันจะมีอัตราเร็วในทิศหนึ่ง
-
บางทีอาจเป็นห้วงอวกาศลึก
-
และเราจะสมมุติ
-
ว่าไม่มีอันตรกิริยาโน้มถ่วงใดๆ
-
มันจะมีแรงเล็กน้อยเสมอ
-
แต่เราจะสมมุติว่าไม่มีแรงโน้มถ่วงเลย
-
ไม่มีอนุภาคใดๆ
-
ที่เข้ามา เป็นสเปสสุญญากาศสัมบูรณ์
-
วัตถุนี้จะเดินทางตลอดไป
-
ความเร็วของมันจะไม่เปลี่ยน
-
ไม่ว่าอัตราเร็วหรือทิศจะไม่เปลี่ยนไป
-
อันนี้จึงถูกต้องแน่นอน
-
ประโยคหมายเลขสอง แรงที่ไม่สมดุลบนวัตถุ
-
จะมีผลต่ออัตราเร็วของวัตถุเสมอ
-
และคำสำคัญตรงนี้คือคำว่า อัตราเร็ว
-
ถ้าผมเขียนว่า มีผลต่อความเร็วของวัตถุ
-
แล้วมันจะเป็นประโยคที่เป็นจริง
-
แรงที่สมดุลบนวัตถุจะ
-
มีผลต่อความเร็วของวัตถุ
-
นั่นเป็นจริง
-
แต่เราเขียนคำว่า อัตราเร็ว ตรงนี้
-
อัตราเร็วคือขนาดของความเร็ว
-
มันไม่ได้นับทิศด้วย
-
เพื่อให้เห็นว่าทำไมประโยคที่สองนี้ถึงเป็นเท็จ
-
คุณคิดได้หลายอย่าง
-
และเราจะทำวิดีโอเพิ่มเกี่ยวกับสัญชาตญาณ
-
เรื่องความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลาง
และแรงเข้าสู่ศูนย์กลาง
-
แรงเข้าข้างใน ถ้าคุณ
-
ไม่เข้าใจโดยสัญชาตญาณ ณ ตอนนี้
-
แต่ลองนึกดู เราดูสนามเล่นสเกตน้ำแข็งจากข้างบน
-
และคุณมีนักเล่นสเกตน้ำแข็ง
-
นี่คือหัวของนักเล่นสเกตน้ำแข็ง
-
แล้วเขาเดินทางไปในทิศนั้น
-
ทีนี้ นึกภาพว่าในขณะนั้น
-
เขาจับเชือกที่ตรึงกับหมุดในสนาม
-
สเกตน้ำแข็งตรงนั้น
-
เรากำลังมองทั้งหมดนี้จากด้านบน และเส้นตรงนี้
-
คือเชือก
-
ทีนี้ จะเกิดอะไรขึ้น?
-
นักสเกตจะเดินทาง
-
ทิศของเขาจะเปลี่ยนไป
-
และเขาจับเชือกไว้
-
ตราบใดที่เขายังจับเชือก
-
เขาจะวนเป็นวงกลม
-
และเมื่อเขาปล่อยเชือก
-
เขาจะเริ่มไปต่อในทิศ
-
ที่เขากำลังเดินทางตอนที่ปล่อย
-
เขาจะไปตามทิศนั้นไปเรื่อยๆ
-
และถ้าเราถือว่าแรงเสียดทานน้อยมากๆๆๆ
-
ตรงสนามเล่นสเกตน้ำแข็ง
-
เขาจะมีอัตราเร็วเท่าเดิมได้
-
แรง แรงเข้าข้างใน แรงตึงเชือก
-
จากเชือกที่ดึงนักเล่นสเกตในกรณีนี้
-
จะเปลี่ยนแค่ทิศของนักเล่นสเกต
-
ดังนั้นแรงที่ไม่สมดุล ไม่จำเป็น
-
ต้องมีผลต่ออัตราเร็วของวัตถุ
-
มันมักมีผล
-
แต่ในกรณีนั้น มันมีผลเฉพาะ
-
ทิศของนักเล่นสเกต
-
อีกกรณีแบบนี้ -- ย้ำอีกครั้ง
-
มันเกี่ยวข้องกับความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลาง
แรงเข้าข้างใน
-
ความเร่งเข้าข้างใน -- คือดาวเทียมในวงโคจร
-
หรืออะไรก็ตามที่อยู่ในวงโคจร
-
ถ้านั่นคือดาวเคราะห์
-
และนี่คือดวงจันทร์ของดาวเคราะห์ตรงนี้
-
สาเหตุที่เขาบอกว่าอยู่ในวงโคจร
เพราะแรงโน้มถ่วง
-
ทำให้วัตถุเปลี่ยนทิศ แต่ไม่เปลี่ยน
-
อัตราเร็ว
-
อัตราเร็วอยู่ที่ค่าพอเหมาะพอดี
-
นี่คืออัตราเร็วของมันตรงนี้
-
ถ้าดาวเคราะห์ไม่อยู่ตรงนั้น มันจะ
-
ลอยไปตามทิศนั้นตลอดไป
-
แต่ดาวเคราะห์ตรงนี้ มี
-
แรงดึงเข้าจากความโน้มถ่วง
-
และเราจะพูดถึงเรื่องแรงโน้มถ่วงอีกในอนาคต
-
แต่แรงดึงเข้าของความโน้มถ่วง
-
จะเร่งวัตถุนี้เข้าหา เมื่อมันเดินทาง
-
แล้วเมื่อเวลาผ่านไป
-
เวกเตอร์ความเร็วของวัตถุนี้ -- ถ้าคุณ
-
เพิ่มความเร็วก่อนหน้า ว่ามัน
-
เปลี่ยนเวกเตอร์ความเร็วใหม่แค่ไหน
-
นี่คือหลังจากที่เดินทางไปหน่อย --
เวกเตอร์ความเร็วใหม่ของมัน
-
จะเป็นแบบนี้
-
และมันจะเดินทางที่อัตราเร็วพอดี
-
โดยแรงโน้มถ่วงจะ
-
ทำมุมฉากกับวิถีของมันพอดี
-
มันคืออัตราเร็วพอเหมาะพอดี
ที่มันไม่หลุดไปยังห้วงอวกาศ
-
และมันไม่ตกลงไปยังโลก
-
และเราจะพูดถึงรายละเอียดต่อไป
-
แต่คำตอบง่ายๆ คือว่า แรงที่ไม่สมดุลต่อวัตถุ
-
จะมีผลต่อความเร็วของมันเสมอ
-
มันอาจเป็นอัตราเร็ว ทิศ หรือทั้งคู่
-
แต่มันไม่จำเป็นต้องมีผลทั้งคู่
-
มันอาจเป็นแค่อัตราเร็ว หรือแค่ทิศก็ได้
-
นี่จึงเป็นประโยคที่ผิด
-
ทีนี้ ประโยคที่สาม สาเหตุ
-
ที่วัตถุซึ่งเคลื่อนที่ตอนแรกมัก
-
หยุดอยู่กับที่ในชีวิตประจำวัน
-
เพราะพวกมันถูกที่แรงไม่สมดุลกระทำ
-
อันนี้เป็นจริงแน่นอน
-
และนี่คือตัวอย่างที่เรายกมา
-
ถ้าผมนำวัตถุ ถ้าผมนำหนังสือ
-
และผมพยายามเลื่อนมันข้ามโต๊ะ
-
สาเหตุที่มันหยุดในที่สุด
-
เพราะเรามีแรงที่ไม่สมดุลจากความเสียดทาน --
-
ผิวของหนังสือ
-
สัมผัสผิวโต๊ะ
-
ถ้าผมอยู่ในสระน้ำ แม้แต่
-
ตอนที่ไม่มีกระแสน้ำในสระเลย
-
ถ้าผมผลักวัตถุ
-
ในน้ำ มันจะ
-
หยุดในที่สุดเนื่องจากแรงต้านของน้ำเอง
-
มันจะให้แรงที่ไม่สมดุลในทิศ
-
ตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ของมัน
-
นั่นคือสิ่งที่ทำให้มันช้าลง
-
ในชีวิตประจำวัน สาเหตุ
-
ที่เราไม่เห็นวัตถุเหล่านี้เคลื่อนที่
-
ตลอดไปคือว่าเรามีแรงเสียดทาน
-
แรงต้านอากาศเหล่านี้ หรือแรงต้านที่ผิว
-
แล้วประโยคสุดท้าย แรงที่ไม่สมดุลบนวัตถุ
-
จะเปลี่ยนทิศของวัตถุเสมอ
-
อันนี้อาจเป็นข้อที่ตรงตามสัญชาตญาณที่สุด
-
เรามีสัญชาตญาณนี้อยู่แล้ว
-
สมมุติว่าผมมีก้อนอิฐตรงนี้
-
และมันกำลังเดินทางด้วยความเร็วในทิศนั้น --
-
5 เมตรต่อวินาที
-
ถ้าผมออกแรงที่ไม่สมดุลในทิศเดียวกัน --
-
นั่นคือแรงของผมตรงนั้น
-
ถ้าผมออกแรงในทิศเดียวกัน
-
ผมจะเร่งมันในทิศเดียวกันนั้น
-
ผมจึงไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนทิศ
-
ถึงแม้ผมจะออกแรงต้านมัน ผมอาจหน่วงมัน
-
แต่ผมก็ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนทิศ
-
ผมเปลี่ยนทิศได้โดยทำแบบนี้
-
แต่ผมไม่จำเป็นต้องทำ
-
ผมไม่จำเป็นต้องเปลี่ยน
-
ทิศของวัตถุเสมอไป
-
ประโยคนี้จึงไม่จริง
-
แรงที่ไม่สมดุลบนวัตถุไม่จำเป็น
-
ต้องเปลี่ยนทิศของฃ
-
มันทำได้ อย่างในกรณีเหล่านี้ แต่ไม่จำเป็นเสมอไป
-
คำว่า เสมอ ทำให้ประโยชน์นี้ผิดมากๆๆๆ