ถาม-ตอบเกี่ยวกับ: น้ำหนักและความสัมพันธ์กับแรงโน้มถ่วง

1. คำถาม: น้ำหนัก (Weight) ของวัตถุคืออะไร?

• คำตอบ: น้ำหนักคือ ขนาดของแรงโน้มถ่วง ที่โลก (หรือดาวเคราะห์อื่น) กระทำต่อวัตถุนั้น โดยมีทิศทาง พุ่งเข้าสู่ศูนย์กลาง ของโลกเสมอ

2. คำถาม: น้ำหนักมีความสัมพันธ์กับ "มวล" (Mass) ของวัตถุอย่างไร?

• คำตอบ: น้ำหนักแปรผันตรงกับมวล วัตถุที่มี มวลมาก จะมี น้ำหนักมาก ด้วย เนื่องจากโลกออกแรงดึงดูดมวลที่มากกว่าด้วยแรงที่มากกว่า

3. คำถาม: สูตรที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างน้ำหนักกับแรงโน้มถ่วงคืออะไร?

• คำตอบ: สูตรคือ \(\text{W} = \text{mg}\) เมื่อ \(\text{W}\) คือ น้ำหนัก (หน่วยนิวตัน), \(\text{m}\) คือ มวล (หน่วยกิโลกรัม), และ \(\text{g}\) คือ ความเร่งโน้มถ่วง (ประมาณ \(9.8 \text{ m/s}^2\) บนโลก)

4. คำถาม: หน่วยสากลที่ใช้วัดน้ำหนักคืออะไร?

• คำตอบ: หน่วยสากลที่ใช้วัดน้ำหนัก (ซึ่งเป็นหน่วยของแรง) คือ นิวตัน (\(\text{N}\))

5. คำถาม: มวลของวัตถุจะเปลี่ยนแปลงเมื่อนำวัตถุไปวัดในสถานที่ต่างกันหรือไม่ (เช่น โลกกับดวงจันทร์)?

• คำตอบ: ไม่เปลี่ยนแปลง ครับ มวล คือปริมาณเนื้อสาร ซึ่งเป็นค่าคงที่ ไม่ขึ้นอยู่กับสถานที่

6. คำถาม: น้ำหนักของวัตถุจะเปลี่ยนแปลงเมื่อนำวัตถุไปวัดในสถานที่ต่างกันหรือไม่ (เช่น โลกกับดวงจันทร์)?

• คำตอบ: เปลี่ยนแปลงครับ เพราะแรงโน้มถ่วงบนดวงจันทร์น้อยกว่าโลกมาก ดังนั้นวัตถุชิ้นเดิมจะมี น้ำหนักลดลง เมื่อไปอยู่บนดวงจันทร์

7. คำถาม: เครื่องมือที่ใช้ในการวัดน้ำหนักของวัตถุคืออะไร?

• คำตอบ: คือ เครื่องชั่งสปริง (Spring Balance) ซึ่งวัดแรงดึงดูดของโลกที่มีต่อวัตถุโดยตรง

8. คำถาม: ถ้าถือลูกบอลไว้ในมือ แรงปฏิกิริยาที่มือต้านน้ำหนักของลูกบอลมีทิศทางอย่างไร?

• คำตอบ: มีทิศทาง ตรงกันข้าม กับแรงโน้มถ่วง คือ พุ่งขึ้น สู่ด้านบน เพื่อทำให้ลูกบอลหยุดนิ่งอยู่ในมือ

9. คำถาม: "ความเร่งโน้มถ่วง" (\(\text{g}\)) มีผลต่อการคำนวณน้ำหนักอย่างไร?

• คำตอบ: ความเร่งโน้มถ่วง (\(\text{g}\)) เป็นค่าที่บอกว่าแรงโน้มถ่วงในบริเวณนั้นรุนแรงแค่ไหน ซึ่งเป็น ตัวคูณ กับมวลเพื่อหาค่า น้ำหนัก (\(W=mg\))

10. คำถาม: การที่นักบินอวกาศลอยตัวอยู่ในสถานีอวกาศ (Floating) แสดงว่าเขา "ไร้น้ำหนัก" หรือไม่?

• คำตอบ: ไม่เชิงว่าไร้น้ำหนักโดยสมบูรณ์ ครับ แท้จริงแล้วนักบินอวกาศยังอยู่ภายใต้ แรงโน้มถ่วง ของโลก แต่พวกเขากำลัง ตกลงอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่โคจรรอบโลก ทำให้เกิดสภาวะ เสมือนไร้น้ำหนัก (Apparent Weightlessness)