วันศุกร์ที่ 2 กันยายน พ.ศ. 2554

แรงปฏิกิริยา

แรงปฏิกิริยา

การว่ายน้ำท่าฟรีสไตล์ ส่วนขาทำให้เกิดแรงส่งได้อย่างไร

ในการว่ายน้ำท่ากบ ขาทั้งสองข้างจะถีบน้ำไปข้างหลัง น้ำได้รับแรงปฏิกิริยาไปทางด้านหลัง ขณะที่ร่างกายคนได้รับแรงปฏิกิริยาไปข้างหน้า ซึ่งก็คือแรงส่ง แต่เวลาว่ายน้ำท่าฟรีสไตล์ ขาทั้งสองข้างจะตีน้ำในแนวขึ้นลงแล้วเกิดแรงส่งให้พุ่งไปข้างหน้าได้อย่างไร


จากรูปแสดงให้เห็นว่า ขณะว่ายน้ำในท่าฟรีสไตล์ การเคลื่อนที่ของขาในจังหวะหนึ่ง ขาขวาตีน้ำลง ขาซ้ายตีน้ำขึ้น จากรูปจะพบว่า พื้นผิวที่ขาทั้งสองกระทำต่อน้ำนั้นเป็นแนวเฉียง ดังนั้นแรงปฏิกิริยา P และ Q ที่ขาทั้งสองข้างได้รับจึงมีทิศทางเฉียงไปข้างหน้า ( แรงปฏิกิริยาต่อน้ำมีทิศเฉียงไปข้างหลัง ) แรงองค์ประกอบ ( component force ) ของ P คือ P1 และ P2 และแรงองค์ประกอบของ Q คือ Q1 และ Q2 P1 และ Q1 ล้วนเป็นแรงองค์ประกอบที่มีทิศทางพุ่งไปข้างหน้า จึงเกิดเป็นแรงส่งให้พุ่งไปข้างหน้า

ในทำนองเดียวกัน เมื่อปลาโบกสะบัดหางไปทางซ้ายและขวาในน้ำ ทำให้ได้แรงส่งพุ่งไปข้างหน้า ซึ่งเกิดจากแรงองค์ประกอบที่มีทิศทางไปข้างหน้า

? คิดสักนิด

ในการว่ายน้ำท่าฟรีสไตล์ ขาจะตีน้ำในแนวขึ้นลง แต่ทำไมจึงเกิดแรงส่งให้พุ่งไปข้างหน้าได้ ลองใช้ความเข้าใจเกี่ยวกับแรงองค์ประกอบมาอธิบาย

คำตอบ

กฎการเคลื่อนที่ข้อที่สามของนิวตัน (Newton’ s third law of motion) คือ ทุกแรงกิริยาจะมีแรงปฏิกิริยาที่มีขนาดเท่ากัน และมีทิศทางตรงกันข้ามเสมอ