ปัญหาที่เจอบ่อย เจอโจทย์แรงหลายแรง วัตถุเอียง หรือมีรอกแล้วนึกไม่ออกว่าต้องใช้สูตรไหน บางทีลืมแรงเสียดทาน บางทีลืมน้ำหนักองค์ประกอบตามแนว斜面 กระทั่งได้คำตอบที่ดูสมเหตุสมผลแต่ผิด
วิธีทำ
- วาดวัตถุเป็นจุดหรือกล่องเดียว แยกออกจากสิ่งรอบข้าง (ไม่วาดพื้นหรือกำแพงติดมาด้วย แต่ละแรงต้องมาจากอะไรสักอย่าง)
- ลากลูกศรแทนแรงทีละตัว: น้ำหนัก mg ชี้ลงเสมอ, แรงปฏิกิริยาตั้งฉาก NF ตั้งฉากกับผิว, แรงตึงเชือกตามแนวเชือก, แรงเสียดทานสวนทางการเคลื่อนที่
- เลือกแกน x–y ให้ฉลาด: ถ้าวัตถุอยู่บนพื้นเอียง ให้เอียงแกนตามพื้น จะเหลือแรงที่ต้องแยกองค์ประกอบน้อยที่สุด
- เขียน ΣF = ma แยกทีละแกน อย่าลืมว่าระบบสมดุล ΣF = 0
- แทนค่า แก้สมการ แล้วตรวจว่าแรงที่ได้มีทิศทางสมเหตุสมผล
ตัวอย่าง โจทย์: กล่อง 5 kg วางบนพื้นเอียง 30° ไม่มีแรงเสียดทาน จงหาความเร่งตามพื้นเอียง (g = 10 m/s²) วาด: น้ำหนัก 50 N ชี้ลง, NF ตั้งฉากพื้นเอียง แยกองค์ประกอบน้ำหนักตามพื้นเอียง: mg sin30° = 50 × 0.5 = 25 N ΣF = ma → 25 = 5a → a = 5 m/s² ตามพื้นเอียง ถ้าเผลอใช้ mg cos30° จะได้ 8.66 m/s² ซึ่งเป็นตัวเลือกหลอกที่เจอบ่อย
สรุปจำง่าย "แยกวัตถุ-ลากแรง-เลือกแกน-แยกสมการ" ทำสี่ขั้นนี้ทุกข้อ กลศาสตร์จะไม่หลอกอีก