ปัญหาที่เจอบ่อย เมื่อโจทย์ฟิสิกส์มีหลายวัตถุ เชือก ลูกรอก หรือพื้นเอียง นักเรียนมักเขียนสมการโดยนึกภาพในหัว ทำให้ลืมแรงบางตัว เช่น แรงดันของพื้น (Normal force) แรงเสียดทาน หรือทิศทางของแรงตึงเชือก ส่งผลให้สมการผิดไปทั้งระบบ
วิธีทำ
- อ่านโจทย์ 1 รอบ แล้ววาดรูปคร่าวๆ ของระบบทั้งหมด (ก้อนวัตถุ พื้นเอียง ลูกรอก ฯลฯ)
- แยกวัตถุทีละชิ้น — วาด FBD สำหรับแต่ละก้อน โดยวัตถุคือจุดศูนย์กลาง
- ลูกศรทุกเส้นคือแรงที่กระทำต่อวัตถุนั้นเท่านั้น (ไม่ใช่แรงที่วัตถุกระทำต่อสิ่งอื่น)
- กำหนดแกน x-y หรือแนวขนาน-ตั้งฉากพื้นเอียง ให้สอดคล้องกับทิศทางการเคลื่อนที่
- เขียนสมการ ∑F = ma แยกแกน จากนั้นค่อยแทนค่า
ตัวอย่าง โจทย์: กล่องมวล 2 kg วางบนพื้นเอียง 30° ไม่มีแรงเสียดทาน จงหาความเร่ง นักเรียนที่ข้ามขั้นตอน FBD อาจเดาสูตร a = g sinθ ผิดมุม ลองวาด FBD:
- แรงโน้มถ่วง mg = 19.6 N ชี้ลงแนวตั้ง
- แบ่ง mg เป็นสองแนว: ขนานพื้น = mg sin30° (9.8 N), ตั้งฉากพื้น = mg cos30°
- แรง Normal ตั้งฉากพื้น = mg cos30°
ได้ a = F_parallel / m = g sin30° = 4.9 m/s² — ถูกต้อง
สรุปจำง่าย "วาดรูปก่อนสมการ — เห็นแรงครบ ไม่ตกหล่น สมการแม่น"