เรื่องที่จะทำคือ กฎของแรงโน้มถ่วง (กลุ่ม SM”Y)
สาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์
เนื้อเรื่อง::
ณ. บ้านของเอส
ในตอนบ่ายๆ เอสกับวายนัดกันมาช่วยกันทำการบ้านกัน ขณะที่ทั้งคู่กำลังทำการบ้านอยู่นั่นเอง
“ตุบ!!!”
ทั้งคู่ทิ้งความสนใจจากการบ้านแล้วมองไปทางเสียงพร้อมกัน
“อ้าว มะม่วงหล่นเองหรอเนี้ย??” เอส
แล้ววายก็หันไปมองเอสอย่างสงสัย
“นี่เอส วายว่านะ ทำไมลูกมะม่วงต้องตกลงมาบนพื้นล่ะ?? วายคิดว่าทำไมมันไม่ลอยบนอากาศบ้าง??” วายถามเอส เอสเลยหันมาอธิบายให้วายฟัง
“ก็เพราะกฎของแรงโน้มถ่วงไงล่ะ แรงแม่เหล็กของโลกเราจะดูดเอาวัตถุที่อยู่ในเขตคลื่นแม่เหล็ก ดูดเข้าหาตัวเองไง” เอส
“อ๋อ..แล้วยังไงต่อหรอ วายไม่เข้าใจอยู่ดี??” วาย
“วายก็คิดซะว่า..เสมือนโลกคือแม่เหล็ก..แล้ววัตถุต่างๆเป็นเหล็ก..เคยเล่นใช่มั้ย??” เอส
“อื้ม เคยสิ” วาย
“ก็แม่เหล็กจะดูดเหล็กเข้าหาตัวเอง แต่ถ้าเราเอาแม่เหล็กไว้ไกลกับเหล็กไปเรื่อยๆ แรงดูดก็จะลดลงไปจนหายไปเลยแสดงว่าเหล็กหลุดพ้นจากคลื่นแม่แหล็กแล้วไง” เอส
วายพยัคหน้าสองสามทีก่อนจะถามไปอีกว่า
“แล้วถ้าไม่มีแรงโน้มถ่วงแล้วจะเป็นยังไงหรอ??” วาย
“นั้นเรียกว่าสภาวะไร้น้ำหนักจ่ะ ก็เป็นเขตที่คลื่นแม่เหล็กของโลกไปไม่ถึง ก็เลยไร้น้ำหนักเพราะไม่มีแรงอะไรดึงวัตถุได้” เอส
“อ้าว เอส วาย มาทำการบ้านกันหรอ??” เอ็ม
แล้วเอ็มเพื่อนข้างบ้านก็เข้ามาทัก
“สวัสดี เอ็ม” เอส
“ดีค่ะ” วาย
ทั้วคู่ทักเอ็ม
“จริงสิ !! เดี๋ยววายมาน๊ะ ทั้งคู่รอวายแปปนึงค่ะ”
แล้ววายก็วิ่งไปในบ้าน
“นี่ สรุปทำการบ้านก็อยู่หรอ” เอ็ม
“ก็ไม่เชิงน๊ะ เมือกี้กำลังอธิบายกฎของแรงโน้มถ่วงให้วายฟังอยู่” เอส
แล้ววายก็วิ่มมาพร้อมกับลูกมะนาวและกระดาษที่ขย่ำไว้เป็นก้อน
“ถ้าปล่อยสองอันนี้พร้อมกัน มะนาวถึงก่อนใช่มั้ย??” วาย
“ใช่ที่ไหนล่ะ แรงโน้มถ่วงของโลกเราน่ะจะกระทำกับวัตถุไม่ว่าจะหนักหรือเบาเท่ากันน๊ะ ดูนี่สิ” เอ็ม
ทั้ง เอส และ วาย ต่างดูเอ็มที่กำลังเอามะนาวกับก้อนกระดาษมาถือไว้ระนาบเดียวกันแล้วปล่อยมาพร้อมกัน
“โอ้โห พร้อมกันจริงด้วย” วาย
“ขอบใจน๊ะเอ็ม ที่ช่วยอธิบายให้น่ะ” เอส
“ขอบคุณค่ะ” วาย
“อื้มๆ ไม่เป็นไรหรอก เพื่อนกันนิ”
แล้วทั้งสามก็พากันไปทำการบ้านแล้วปรึกษากันอย่างสนุกสนาน
(จบ)
...................................................................
เกล็ดความรู้!!!
ในทางฟิสิกส์ ความโน้มถ่วง หรือ แรงโน้มถ่วง คือแรงที่กระทำระหว่างมวล แรงโน้มถ่วงเป็นหนึ่งในสี่แรงหลัก ซึ่งประกอบด้วย แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนิวเคลียร์แบบอ่อน และ แรงนิวเคลียร์แบบเข้ม ในจำนวนแรงทั้งสี่แรงหลัก แรงโน้มถ่วงมีค่าน้อยที่สุด ถึงแม้ว่าแรงโน้มถ่วงจะเป็นแรงที่เราไม่สามารถรับรู้ได้มากนักเพราะความเบาบางของแรงที่กระทำต่อเรา แต่ก็เป็นแรงเดียวที่ยึดเหนี่ยวเราไว้กับพื้นโลก แรงโน้มถ่วงมีความแรงแปรผันตรงกับมวล ไม่มีการลดทอนหรือถูกดูดซับเนื่องจากมวลใด ๆ ทำให้แรงโน้มถ่วงเป็นแรงที่สำคัญมากในการยึดเหนี่ยวเอกภพไว้ด้วยกัน
นอกเหนือจากความโน้มถ่วงที่เกิดระหว่างมวลแล้ว ความโน้มถ่วงยังสามารถเกิดขึ้นได้จากการที่เราเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ตามกฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน เช่น การเพิ่มหรือลดความเร็วของวัตถุ การเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ เป็นต้น
จากกฏความโน้มถ่วงของนิวตัน แรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำกับวัตถุมวลใดๆ จะขึ้นอยู่กับระยะทางระหว่างศูนย์กลางมวลของโลกกับศูนย์กลางมวลวัตถุยกกำลังสอง ดังนั้นแรงโน้มถ่วงของโลกบริเวณต่างๆ จึงมีค่าไม่เท่ากัน และเนื่องจากโลกมีการหมุนรอบตัวเองมีผลทำให้เกิดแรงหนีศูนย์กลาง แรงหนีศูนย์กลางนี้จะหักล้างกับแรงโน้มถ่วงของโลก แรงหนีศูนย์กลางจะมีค่ามากที่สุดบริเวณเส้นศูนย์สูตร และมีค่าน้อยที่สุดบริเวณขั้วโลก ผลของแรงหนีศูนย์กลางนี้ทำให้แรงโน้มถ่วงของโลกบริเวณเส้นศูนย์สูตรมีค่าน้อยกว่าแรงโน้มถ่วงของโลกบริเวณขั้วโลกเหนือ นอกจากนั้น โลกก็มิได้เป็นทรงกลมโดยสมบูรณ์ แต่แป้นตรงกลางเล็กน้อยคล้ายผลส้ม ทำให้ระยะห่างจากจุดศูนย์กลางของโลกถึงพื้นผิวโลกแปรผันไปตามละติจูด
สำหรับการคำนวณทางวิศวกรรมโดยทั่วไปความเปลี่ยนแปลงของค่าแรงโน้มถ่วงไม่ถือเป็นนัยสำคัญ จึงสามารถใช้ค่าเฉลี่ยของแรงโน้มถ่วงของโลกได้ โดยกำหนดให้ ความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วงของโลก (g) มีค่าเท่ากับประมาณ 9.81(~10) เมตรต่อวินาทีกำลังสอง
