กฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน

ที่มา : http://newtonlaw3bsru.wordpress.com/newtons-law/inertia/

           ชาวกรีกโบราณได้สังเกตเห็นว่า   วัตถุทุกชนิดจะมีตำแหน่งหยุดนิ่งตามธรรมชาติ   โดยวัตถุเหล่านี้จะพยายามเคลื่อนที่เข้าหา ตำแหน่งนี้เช่น   ก้อนหินตกลงสู่พื้น  ควันลอยขึ้นสู่อากาศ   เมื่อใดที่วัตถุอยู่ ณ ตำแหน่งหยุดนิ่ง ตามธรรมชาติแล้ว วัตถุจะไม่สามารถเคลื่อนที่  ได้ด้วยตัวมันเอง   และการที่วัตถุเคลื่อนที่ได้จะต้องมีแรงมากระทำ
           ความเฉื่อย     ในคริสต์ศตวรรษที่  16   นักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี  ชื่อ กาลิเลโอ กาลิเลอิ ได้ตั้งข้อสงสัยกับแนวความคิดที่ว่า   ถ้าต้องการให้วัตถุคงสภาพการเคลื่อนที่ต่อไป     จะต้องมีแรงกระทำกับวัตถุ      เขาจึงได้เสนอแนวคิดใหม่ว่า      เมื่อวัตถุเคลื่อนที่แล้ว    ไม่จำเป็นจะต้องมีแรงดึงหรือแรงผลักเพื่อให้วัตถุนั้นคงสภาพการเคลื่อนที่ต่อไป    แต่ถ้าเราต้องการเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ของ    วัตถุเราจำเป็นจะต้องออกแรงกระทำกับวัตถุนั้น แต่ไม่ว่าวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่หรืออยู่นิ่งเมื่อใดมี     แรงมากระทำ วัตถุทุกชนิดจะพยายามต่อต้าน การเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่  เราเรียกการต่อต้านการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ว่า     ความเฉื่อย   ( Inertia )  ความเฉื่อยจึงเป็นแนวโน้ม ที่วัตถุต่อต้านการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่
            แนวคิดของกาลิเลโอนี้ เป็นแนวทางให้กับแนวคิดของนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษผู้หนึ่งคือ เซอร์ ไอแซค นิวตัน ในปลายคริสต์ศตวรรษที่ 16 นิวตันได้ค้นพบกฎพื้นฐานสามข้อที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ โดยกฎข้อที่หนึ่งนั้นมาจากแนวคิดของกาลิเลโอ กฎข้อที่หนึ่งของนิวตันกล่าวว่า วัตถุที่อยู่นิ่งจะยังคงสภาพอยู่นิ่ง และวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ก็ยังคงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ต่อไป จนกว่าจะมีแรงที่ไม่สมดุลมากระทำ เรามักเรียกกฎข้อนี้ว่าเป็น กฎของความเฉื่อย ( Law of Inertia )    เหตุการณ์ต่างๆที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันสามารถอธิบายได้ด้วยความเฉื่อย   ตัวอย่างเช่น ถ้านักเรียนนั่งอยู่ในรถยนต์ที่หยุดอย่างกระทันหัน ความเฉื่อยจะทำให้ตัวนักเรียนยังคงเคลื่อนที่ต่อ  ไปข้างหน้า ดังนั้นนักเรียนจึงต้องการแรงมาช่วยทำให้นักเรียนหยุดการเคลื่อนที่ได้ซึ่งแรงนั้นมา     จากเข็มขัดนิรภัย แต่ในกรณีที่นักเรียนไม่ได้คาดเข็มขัดนิรภัย แรงนั้นอาจจะมาจากกระจกหน้า     รถยนต์ก็ได้
           มวลระหว่างขวดที่เต็มไปด้วยเหรียญ และขวดที่เต็มไปด้วยเม็ดโฟม  นักเรียนจะเลื่อนขวดใดได้ยากกว่ากัน    แน่นอนว่านักเรียนจะเลื่อนขวดที่ใส่เหรียญได้ยากกว่า  ความแตกต่างระหว่างขวดทั้งสองนี้คืออะไร     ขวดทั้งสองมีขนาดบรรจุเท่ากัน หรือมีปริมาตรเท่ากัน   แต่ขวดทั้งสองแตกต่างกันที่มวลของแต่ละขวด มวล ( Mass) คือปริมาณของสสารที่อยู่ในวัตถุ ขวดที่ใส่เหรียญจะมีมวลมากกว่าขวดที่ใส่โฟม

           หน่วย SI ของมวลคือกิโลกรัม( kg) รถยนต์ขนาดเล็กอาจมีมวลประมาณ 1,000 กิโลกรัม     รถจักรยานอาจมีมวลประมาณ 10กิโลกรัม       และตัวนักเรียนเองอาจมีมวลประมาณ 45 กิโลกรัม          นักเรียนจะใช้หน่วยกรัม ( 1 กิโลกรัม = 1,000 กรัม ) ในการบอกมวลของวัตถุที่มีขนาดเล็ก เช่น  เหรียญ 1 เหรียญ    มีมวลประมาณ 5 กรัม

           ความเฉื่อยของวัตถุขึ้นกับมวลของวัตถุ  วัตถุมีมวลมากจะมีความเฉื่อยมาก  ดังนั้นมวลจึงถูกให้นิยามได้ว่าเป็นปริมาณที่ใช้วัดความเฉื่อยของวัตถุ  วัตถุที่หยุดนิ่งจะพยายามหยุดนิ่งอยู่กับที่  ตราบที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำ  ส่วนวัตถุที่เคลื่อนที่จะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่  ตราบที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำเช่นกัน"

การเคลื่อนที่ในอวกาศ
ที่มา : http://newtonlaw3bsru.wordpress.com/newtons-law/inertia/