3 ตัวอย่างคำถามเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วง
1. วัตถุมีมวล 1 กิโลกรัม ถ้าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเท่ากับ 10 เมตร/วินาที²2วัตถุนั้นหนักเท่าไหร่?
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
มวลของวัตถุ (เมตร) = 1 กิโลกรัม
ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²2
ถาม น้ำหนักของวัตถุ (w)
จาวาบ :
สูตรแรงโน้มถ่วง:
w = มก.
ข้อสังเกต:
m = มวล (หน่วยสากลคือ กิโลกรัม ตัวย่อ kg)
g = ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (หน่วยสากลคือเมตรต่อวินาที<sup>2</sup> ตัวย่อ m/s<sup>2</sup>)2)
w = แรงโน้มถ่วง (หน่วยสากลคือ kg m/s²)2 (หรือที่รู้จักกันในชื่อ นิวตัน)
น้ำหนักของวัตถุคือ:
w = (1 กก.)(10 ม./วินาที)2) = 10 กก. ม./วินาที2 = 10 นิวตัน
2. ดูภาพ (a) และ (b) ด้านล่าง
(ก) วาดเวกเตอร์แรงโน้มถ่วงของวัตถุในรูป (ก)
(b) วาดเวกเตอร์แรงโน้มถ่วง ส่วนประกอบของเวกเตอร์แรงโน้มถ่วงที่ขนานกับระนาบเอียง และส่วนประกอบของเวกเตอร์แรงโน้มถ่วงที่ตั้งฉากกับระนาบเอียง ในภาพ (b)!
การอภิปราย
ทิศทางของแรงโน้มถ่วง (w) ตั้งฉากลงด้านล่าง หรือตั้งฉากกับศูนย์กลางของโลก
wx = ส่วนประกอบแนวนอนของแรงโน้มถ่วงและ wy = ส่วนประกอบแนวตั้งของแรงโน้มถ่วง
3. ถ้ามวลของวัตถุเท่ากับ 1 กิโลกรัม และความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเท่ากับ 10 เมตร/วินาที²2จงหา (ก) ขนาดของแรงโน้มถ่วง (ข) ขนาดของส่วนประกอบของเวกเตอร์แรงโน้มถ่วงที่ขนานกับระนาบเอียง และ (ข) ขนาดของส่วนประกอบของเวกเตอร์แรงโน้มถ่วงที่ตั้งฉากกับระนาบเอียง
การอภิปราย
ขนาดของแรงโน้มถ่วง:
w = mg = (1 kg)(10 m/s2) = 10 กก. ม./วินาที2 = 10 นิวตัน
ขนาดของส่วนประกอบของแรงโน้มถ่วงที่ขนานกับระนาบเอียง:
wx = w sin 30o = (10 N)(0,5) = 5 นิวตัน
ขนาดของส่วนประกอบของแรงโน้มถ่วงที่ตั้งฉากกับระนาบเอียง:
Wy = w cos 30o = (10 N)(0,5√3) = 5√3 นิวตัน
[ภาษาอังกฤษ : มวลและน้ำหนัก – ปัญหาและแนวทางแก้ไข]
