สรุปฟิสิกส์ ม.4 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ครบทุกหัวข้อสำคัญ
หนึ่งในบทเรียนสำคัญของวิชาฟิสิกส์ชั้น ม. 4 คือบทที่ 3 เรื่องแรงและกฎการเคลื่อนที่ ที่น้อง ๆ จะได้เรียนรู้เกี่ยวกับพื้นฐานสำคัญของวิชาฟิสิกส์ เพื่อให้เห็นว่า ‘แรง’ มีบทบาทสำคัญต่อการเคลื่อนที่ในชีวิตประจำวัน โดยพี่ ๆ Applied Physics อยากจะมาสรุปฟิสิกส์ ม.4 บทที่ 3 เรื่องแรงและกฎการเคลื่อนที่ให้เห็นภาพกันอีกที พร้อมมีสูตรที่น้อง ๆ ควรจดจำ เพราะสามารถนำไปใช้ในการทำข้อสอบมาฝากกันด้วย 
Table of Contents:
สรุปเนื้อหาฟิสิกส์ ม.4 บทที่ 3 แรงและกฎการเคลื่อนที่ พร้อมสูตรและการคำนวณ
แรงและการแตกแรง
แรง (Force, F) คืออำนาจอย่างหนึ่งที่กระทำต่อวัตถุ และทำให้วัตถุเปลี่ยนแปลงจากสภาพเดิม โดยที่แรงจะสัมผัสกับวัตถุหรือไม่ก็ได้ แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ที่มีทั้งขนาดและทิศทาง ซึ่งหน่วยย่อยของแรง คือ นิวตัน (N)
ชนิดของแรง
- แรงตึง ทำให้วัตถุยืดออกหรือแยกจากกัน
- แรงอัดหรือแรงกด ทำให้วัตถุถูกบีบตัว อาจมีขนาดเล็กลงจนมองไม่เห็น
- แรงบิด ทำให้วัตถุบิดเป็นเกลียว
- แรงเฉือน ทำให้วัตถุขาดขนานกับแรงกระทำ
ผลของแรงเมื่อกระทำต่อวัตถุ
- เปลี่ยนจากสภาพนิ่ง ให้เคลื่อนที่ได้และมีความเร็ว
- จากกำลังเคลื่อนที่ เป็นเปลี่ยนทิศทาง เปลี่ยนอัตราเร็ว
- เปลี่ยนสภาพรูปร่าง
ทั้งนี้ แรงที่กระทำไปในทิศทางเดียวกับการเคลื่อนที่ จะทำให้วัตถุมีความเร็วเพิ่มขึ้น ส่วนแรงที่กระทำไปในทิศทางตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ จะทำให้วัตถุมีความเร็วลดลง
การแตกแรง
การแตกแรง หรือการแตกเวกเตอร์ คือการแยกแรงหนึ่งแรงออกเป็นสองแรงย่อยในแนวแกน X และแกน Y เพื่อให้ง่ายต่อการคำนวณ โดยมีวิธีการคำนวณ ดังนี้
การรวมเวกเตอร์
การรวมเวกเตอร์ คือการหาผลบวกของแรงย่อยทั้งหมด มีขนาดจากจุดเริ่มต้นถึงหัวลูกศรของแรงสุดท้าย และมีทิศจากจุดเริ่มต้นถึงจุดสุดท้าย หรือสวนทางกับแรงย่อย โดยการรวมเวกเตอร์มี 2 วิธี คือ
- วิธีที่ 1 การลากเวกเตอร์ต่อเนื่อง โดยอาศัยหลักหัวต่อหาง หรือการสร้างรูปเหลี่ยมปิด ดังนี้
- วิธีที่ 2 ทฤษฎีสี่เหลี่ยมด้านขนาน
ถ้ามีเวกเตอร์ย่อย 2 อัน สามารถรวมเวกเตอร์ทั้งสองได้ โดยการแทนขนาดและทิศทางด้วยด้านทั้งสองของสี่เหลี่ยมด้านขนานที่ประกอบมุม ณ จุดนั้น เส้นทแยงมุมที่ลากจากจุดนั้นไปยังมุมตรงข้ามจะแทนทั้งขนาดและทิศทางเวกเตอร์ลัพธ์ 
กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
กฎของนิวตันเป็นหลักการพื้นฐานที่อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างแรงและการเคลื่อนที่ ประกอบด้วย 3 ข้อ
กฎข้อที่ 1 กฎแห่งความเฉื่อย (Law of Inertia) วัตถุจะรักษาสภาพนิ่ง หรือสภาพการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ในแนวเส้นตรง ถ้าไม่มีแรงมากระทำต่อวัตถุ
หมายความว่า วัตถุใดอยู่ในภาวะนิ่งก็จะนิ่งต่อไป วัตถุใดกำลังเคลื่อนที่ ก็จะเคลื่อนที่ต่อไปในแนวเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ ถ้าไม่มีแรงจากภายนอกมากระทำต่อวัตถุนั้น
วัตถุจะคงสภาพการหยุดนิ่งหรือเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ จนกว่าจะมีแรงลัพธ์ภายนอกมากระทำ เช่น เมื่อรถเบรกกะทันหัน ผู้โดยสารจะพุ่งไปข้างหน้าเนื่องจากความเฉื่อย
กฎข้อที่ 2 ∑F = ma เมื่อมีแรงลัพธ์ที่ไม่เป็นศูนย์มากระทำต่อวัตถุ จะทำให้วัตถุมีความเร่งในทิศเดียวกันกับแรงลัพธ์ และความเร่งมีขนาดแปรผันตรงกับแรง และแปรผกผันกับมวลของวัตถุ และกฎข้อที่ 2 นี้ ใช้ได้เฉพาะในกรอบอ้างอิงเฉื่อย
กฎข้อที่ 3 Action = Reaction แรงกิริยาทุกแรงต้องมีแรงปฏิกิริยา ซึ่งมีขนาดเท่ากัน และทิศทางตรงกันข้ามเสมอ
หมายความว่า เมื่อมีแรง Action กระทำต่อวัตถุใด จะมีแรง Reaction จากวัตถุนั้น โดยมีขนาดแรงเท่ากันและทิศตรงข้ามกัน แต่ทำกับวัตถุคนละก้อนเสมอ จึงนำแรง Action มาหักล้างกับ Reaction ไม่ได้ เช่น รถชนสุนัข แรง Action คือแรงที่รถขนสุนัข ทำให้สุนัขกระเด็นไป ในขณะเดียวกันจะมีแรง Reaction ซึ่งเป็นแรงที่สุนัขชนรถ ทำให้รถบุบ
แรงดึงดูดระหว่างมวล
ในธรรมชาติจะมีแรงดึงดูดระหว่างวัตถุ เช่น โลกกับวัตถุบนโลก หรือแรงระหว่างดวงดาว โดยมีสูตรในการคำนวณ ดังนี้
แรงเสียดทาน
แรงเสียดทาน (f) เป็นแรงที่ขนานกับผิวสัมผัสระหว่างวัตถุ โดยทั่วไปจะเป็นแรงต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ จึงมีทิศตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ แต่อาจไม่ตรงข้ามกับแรงฉุดก็ได้ สามารถแยกย่อยออกเป็น ดังนี้
หากอ่านสรุปเนื้อหาฟิสิกส์ ม.4 บทที่ 3 เรื่องแรงและกฎการเคลื่อนที่แล้ว ยังมีข้อสงสัย การติวเพิ่มเติมจะช่วยให้น้อง ๆ มีความเข้าใจมากยิ่งขึ้น คอร์สติวฟิสิกส์ ม.4 ที่ Applied Physics สอนโดยติวเตอร์มืออาชีพ นำโดย นพ. ประกิตเผ่า ทมทิตชงค์ ผู้เชี่ยวชาญด้านฟิสิกส์ระดับประเทศที่จะช่วยปูพื้นฐานตั้งแต่ระดับง่ายไปจนถึงโจทย์ยาก ๆ สนใจสมัครเรียนหรือสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม โทรเลยที่ 02-3060867, 02-3060868, 02-3060869 และ 085-4925599 หรือแอดไลน์ @appliedphysics (มี @ ด้วย)
