สนามของแรง

เรื่อง แรงโน้มถ่วง                             

            เมื่อปล่อยวัตถุ วัตถุจะตกสู่พื้นโลก เนื่องจากโลกมีสนามโน้มถ่วง (Gravitational field) อยู่รอบโลก สนามโน้มถ่วงทำให้เกิดแรงดึงดูดกระทำต่อมวลของวัตถุทั้งหลาย แรงดึงดูดนี้เรียกว่า แรงโน้มถ่วง (Gravitational force)  
            สนามโน้มถ่วงเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ (g) และสนามมีทิศพุ่งเข้าสู่ศูนย์กลางของโลก สนามโน้มถ่วง ณ ตำแหน่งใด ๆ บนผิวโลก มีค่าเฉลี่ยประมาณ 9.8 นิวตันต่อกิโลกรัม (วัตถุที่มีมวล 1 กิโลกรัม จะมีน้ำหนักประมาณ 10 นิวตัน
            ดาวฤกษ์ โลก ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์อื่น ๆ รวมทั้งสรรพวัตถุทั้งหลาย ก็มีสนามโน้มถ่วงรอบตัว โดยมีค่าแตกต่างกันไป
การเคลื่อนที่ของวัตถุในสนามโน้มถ่วง
วัตถุที่อยู่ในสนามโน้มถ่วงของโลกจะถูกโลกดึงดูดเอาไว้ ดังนั้นเมื่อปล่อยวัตถุให้ตกบริเวณใกล้ผิวโลก แรงดึงดูดของโลกจะทำให้วัตถุเคลื่อนที่เร็วขึ้น นั่นคือ วัตถุมีความเร่ง
            การตกของวัตถุที่มีมวลต่างกันในสนามโน้มถ่วง วัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงตัว เรียกว่า ความเร่งโน้มถ่วง (Gravitational acceleration) มีทิศเข้าสู่ศูนย์กลางของโลก ความเร่งโน้มถ่วงที่ผิวโลกมีค่าแตกต่างกันตามตำแหน่งภูมิศาสตร์
            ในการตกของวัตถุ วัตถุจะเคลื่อนที่ลงด้วยความเร่งโน้มถ่วง 9.8 m/s ซึ่งหมายความว่า ความเร็วของวัตถุจะเพิ่มขึ้นวินาทีละ 9.8 เมตรต่อวินาที
            ถ้าโยนวัตถุขึ้นในแนวดิ่ง วัตถุจะมีความเร็วลดลง วินาทีละ 9.8 เมตรต่อวินาที จนกระทั่งเป็นศูนย์ จากนั้นแรงดึงดูดของโลกจะดึงวัตถุให้ตกลงมาสู่โลกด้วยความเร่งเท่าเดิม
            การเคลื่อนที่ขึ้นหรือลงของวัตถุที่บริเวณใกล้ผิวโลก ถ้าคำนึงถึงแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว โดยไม่คิดแรงต้านของอากาศ วัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงตัวนี้เสมอ เราเรียกการเคลื่อนที่แบบนี้ว่า การตกแบบเสรี (Free fall)