กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 3 ของนิวตัน

ฟิลลิปทำงานอยู่นอกโลก แต่ตอนนี้พลังงานที่ยานบินส่วนตัว ของเขาเกิดหมดซะแล้ว แล้วเขาจะกลับไปที่ยานหลักได้อย่างไร ก่อนอากาศที่ใช้หายใจจะไม่มีเหลือ และถ้าเราอยากรู้วิธีแก้ไข ก็คงต้องกลับไปที่โลกกันก่อน นี่คือคิมและเจนนี่ เมื่อคิมผลักเจนนี่ออกไป แต่มัน จะเกิดอะไรขึ้นนะ? สองคนนี้ก็จะเคลื่อนที่ออกไปทั้งคู่ นั่นคือมีความเร่งเกิดขึ้นกับพวกเขาแล้ว นี่คือกลไกการทำงานของความเร่งที่ว่า เมื่อคิมออกแรงผลักเจนนี่ ไปในทิศทางนี้ ทว่าเมื่อคิมขยับตัว แรงที่กระทำต่อเจนนี่ก็ จะส่งผลกับคิมเช่นกัน อัตราเร็วจะไม่เปลี่ยนแปลง หากไม่มีแรงภายนอกมากระทำ นี่คือกฏข้อที่หนึ่งของนิวตัน ดังนั้น ทั้งคิมและเจนนี่ต่างก็ ได้รับผลจากแรงแบบเดียวกัน แรงสองแรงที่เห็น มีขนาดเท่ากัน แต่กลับมีทิศทางที่ตรงกันข้าม นี่คือแรงคู่กิริยา - ปฏิกิริยา ซึ่งเราทุกคนจะได้เห็น หรือสัมผัส แรงพวกนี้ได้อีกหลายครั้ง ดังต่อไปนี้ นี่คือสิ่งที่ทำให้ มือของเราต้องเจ็บถ้า เราไปชกกับกำแพง การที่ทำให้เฮลิคอปเตอร์บินได้ การที่ทำให้นักว่ายน้ำเคลื่อนตัว ไปข้างหน้าได้ตอนหมุนแขน และการสะท้อนกลับจากแรงปืน ที่จะตีกลับไปด้านหลังทันทีที่มีคนยิงมัน สิ่งที่กล่าวไปนี้คือสาเหตุของ แรงคู่กิริยา-ปฏิกิริยา ซ้ำยังบอกเราถึงกฏข้อที่สาม ของนิวตันด้วยว่ามันเป็นอย่างไร มันบอกเราไว้แบบนี้ เมื่อร่างกายหนึ่งออกแรง ไปกับอีกร่างกายหนึ่ง ตัวของมันเองนั่นแหละที่จะ ได้รับผลจากแรงอีกแรง ในขนาดที่เท่ากัน แต่อยู่ในทิศทางตรงกันข้าม เมื่อใช้มือผลักกำแพง และกำแพงนั้น ก็จะดันแรงกลับมาที่มือ เฮลิคอปเตอร์ผลักเอา อากาศลงไปอยู่ข้างล่างตัวมัน และอากาศก็ผลักให้ เฮลิคอปเตอร์ลอยขึ้นไปด้านบน นักว่ายน้ำออกแรงดัน ให้น้ำไปทางด้านหลัง และน้ำก็ดัน นักว่ายน้ำให้เคลื่อนตัวไปข้างหน้า ส่วนปืนก็ดันให้ลูกปืนพุ่งออกไปข้างหน้า และลูกปืน ก็จะผลักให้ปืนเกิดการสะท้อนไปทางด้านหลัง อย่างตรงนี้ก็เหมือนกัน เมื่อคิมออกแรงผลักเจนนี่ แรงที่เจนนี่ได้ก็จะผลักคิม กลับไปในทิศทางตรงข้ามกัน ฉะนั้นแรงที่ส่งผลกับคิม ก็จะเท่ากับขนาดแรงที่เจนนี่ได้รับด้วย เพราะน้ำหนักแรงที่ทั้งสองได้รับ ทำให้พวกเขาเคลื่อนตัวไปในระยะที่เท่ากัน แต่ถ้าเราเอาสิ่งที่หนักกว่านั้น มาวางไว้แทนที่เจนนี่ล่ะ แรงปฏิกิริยา ก็ยังมีขนาดเท่ากับแรงที่คิมออกแรงผลักไว้ แต่กระนั้นเจ้าช้างก็เคลื่อนตัว ออกไปแค่นิดเดียวอยู่ดี และนี่ก็คือกฎการเคลื่อนที่ ข้อที่สองของนิวตัน เราต้องใช้แรงมากขึ้น ถ้าจะทำให้วัตถุที่มีมวลมากเคลื่อนที่ได้ ส่วนวัตถุที่มีมวลน้อยจะใช้แรงน้อยกว่า ทีนี้หยุดหนังที่ดูเอาไว้ก่อน แล้วมาลองทดสอบด้วยตัวเองดูนะ เอาล่ะ งั้นเรามาดูอันนี้กัน คิมออกแรงผลักกำแพง ก็แล้วทำไมกำแพงมันไม่ยอมขยับล่ะ ตรงนี้ก็เหมือนกัน ทั้งแรงจากคิมและแรงที่กำแพง ยังคงเป็นแรงขนาดเท่ากัน แต่กำแพงมันยึดอยู่กับพื้น แล้วพื้นก็ยึดอยู่กับโลก ความเร่งนั้นหาได้จากการเอาแรงตั้ง แล้วหารด้วยมวล และมวลของโลกนี้ก็มีอยู่มากโข ดังนั้นเราจึงไม่ได้สังเกต ถึงความเร่งของสิ่งต่างๆ ตอนนี้คิมเกิดความคิดว่า จะช่วยฟิลลิปได้ ก็คือกฎทั้ง 3 ข้อของนิวตันนี่เอง คิมออกแรงผลักลูกบอลออกไป และมันก็เพิ่มอัตราเร็วขึ้นจนกระเด็นไปไกล กฎข้อแรกของนิวตัน คือการที่เราขว้างลูกบอลออกไปอย่างแรง ยิ่งขว้างออกไปแรงเท่าไหร่ ความเร่งของลูกบอลก็จะยิ่งมากขึ้น ส่วนกฎข้อที่สอง คือความเท่ากันของแรงคู่ปฏิกิริยา ที่มีมากพอจะส่งผลให้คิม เคลื่อนตัวไปอยู่ในทิศทางตรงกันข้าม และกฎข้อที่สาม จากนั้นจึงเกิดเป็นแรงเสียดทาน เพื่อทำให้การเคลื่อนที่นั้นช้าลง ทีนี้มาดูกันว่ากฏทั้งสาม จะช่วยฟิลลิปได้อย่างไร จริงๆก็แค่ทำเหมือนเดิมตามที่กฎบอก เขาต้องหาอะไรขว้างออกไป แล้วค่อยอาศัยแรงปฏิกิริยา พาตัวเองกลับไปที่ยานนั้น ถ้าเลือกของชิ้นเล็กๆมาใช้ดูจะง่ายกว่า ใช่เลย ใช้ไขควงนี่แหละเหมาะ แล้วเขาต้องขว้างมันออกไปทางไหนล่ะ ว้าว! ทางนั้นแหละ! ถ้าฟิลลิปจะมุ่งหน้ากลับไปที่ยาน เขาจะต้องขว้างไขควงไป ยังทิศที่ตรงกันข้ามกับยาน เมื่อฟิลลิปขว้างไขควงออกไป แรงปฏิกิริยาจะผลักให้ตัวเขา เคลื่อนไปในทิศทางตรงกันข้าม แต่เพราะฟิลลิปมีมวลมากกว่าไขควง ความเร่งที่เกิดกับเขาจึงมีไม่มากนัก แต่ก็ไม่เป็นไรหรอก เพราะในอวกาศไม่มีแรงเสียดทาน ที่จะทำให้เขาเคลื่อนที่ได้ช้าลง และในที่สุดเขาก็มาถึงยาน ก็เป็นอันว่ากฎการเคลื่อนที่ทั้งสามข้อ ของนิวตันได้ช่วยฟิลลิปไว้ ก็ได้แต่หวังว่าไขควงที่เขาขว้างจะเคลื่อน ไปในอวกาศด้วยความเร็วคงที่นั้น จะไม่ชนเข้ากับอะไร ที่สำคัญเข้าเสียก่อน