รวม 7 สมการกลศาสตร์ ที่ควรรู้ ⚙️

เผื่อใครกำลังอ่าน “สรุปฟิสิกส์ กลศาสตร์” แล้วรู้สึกว่าสูตรเยอะแต่ไม่รู้จะหยิบอันไหนมาใช้ ลองเช็กตามนี้ได้เลย เราใช้เป็นเช็กลิสต์ก่อนทำโจทย์ A-Level ช่วยลดพลาดได้เยอะมาก 1) กลศาสตร์คืออะไร (และต้องมองโจทย์แบบไหน) กลศาสตร์คือบทที่ว่าด้วย “การเคลื่อนที่ + แรง + พลังงาน + การหมุน” ของวัตถุ เวลาอ่านโจทย์ให้แยกก่อนว่าโจทย์อยู่ในหมวดไหน: แนวตรง (1D), แรง/นิวตัน, เสียดทาน, พลังงาน, การหมุน, วงกลม, หรือการสั่น (SHM) เพราะแต่ละหมวดใช้สูตรคนละชุด 2) สมการการเคลื่อนที่แนวตรง: เลือกใช้ยังไงไม่งง ถ้า “ความเร่งคงที่” ให้คิดถึงชุดนี้ก่อน: v = u + at, s = ut + (1/2)at^2, v^2 = u^2 + 2as และอย่าลืมกรณีความเร็วคงที่ s = vt ทริคที่เราใช้: เขียนสิ่งที่โจทย์ให้เป็น u v a t s แล้วดูว่าขาดตัวไหน สูตรไหนที่ไม่มีตัวเกินก็หยิบอันนั้นมาใช้ (ลดการแทนมั่ว) 3) ΣF = ma กับการวาด FBD (สำคัญกว่า “จำสูตร”) กฎนิวตันข้อ 2 คือหัวใจของโจทย์แรง: รวมแรงตามแกนที่เลือกแล้วเท่ากับ ma ก่อนรวมแรง แนะนำวาด Free Body Diagram ทุกครั้ง: น้ำหนัก mg ลง, แรงปกติ N ตั้งฉากผิว, แรงดึง/แรงตึงเชือกตามทิศที่ดึง แล้วค่อยแตกแรงเป็นแกน x-y ให้ชัด 4) แรงเสียดทาน: ต้องรู้ว่า “สถิต” หรือ “จลน์” ถ้าวัตถุยังไม่ไถล ใช้แรงเสียดทานสถิต fs โดยมีเพดาน fs,max = μsN (จำว่า fs ปรับค่าได้จนกว่าจะถึงค่าสูงสุด) ถ้าเริ่มไถลแล้ว ใช้แรงเสียดทานจลน์ fk = μkN และทิศทางต้านการเคลื่อนที่เสมอ 5) อนุรักษ์พลังงาน + งาน-พลังงาน (โจทย์ลัดที่คุ้มมาก) ถ้าไม่มีแรงไม่อนุรักษ์ (เช่น เสียดทาน) มักใช้ E1 = E2 ได้เลย โดยพลังงานจลน์ (1/2)mv^2 และศักย์โน้มถ่วง mgh แต่ถ้ามีแรงภายนอก/เสียดทาน ให้ใช้รูปงาน-พลังงาน: E1 + ΣW = E2 จะช่วยจัดการโจทย์ที่มีแรงทำงานได้ตรงกว่า และอีกสูตรที่ออกบ่อยในสปริง: พลังงานศักย์สปริง E = (1/2)kx^2 (หลายคนจำเป็น e = 1/2 kx^2) 6) สมดุลต่อการหมุน: จุดหมุนเลือกดี ชีวิตง่าย สมดุลการหมุนคือ ΣM = 0 โดยโมเมนต์ M = r x F (ระยะตั้งฉากจากจุดหมุนถึงแนวแรงสำคัญมาก) ทริคที่เราใช้: เลือกจุดหมุนตรงตำแหน่งที่มีแรง “ไม่อยากคำนวณ” เพราะถ้าแรงผ่านจุดหมุน โมเมนต์ของแรงนั้นจะเป็นศูนย์ ช่วยตัดตัวแปรได้ 7) วงกลม: อัตราเร็วเชิงเส้น vs เชิงมุม จำแกนหลัก: แรงสู่ศูนย์กลาง Fc = mv^2/r ความสัมพันธ์ที่ชอบออก: v = ωr, และคาบ/ความถี่: ω = 2π/T, f = 1/T คำว่า “อัตราเร็วเชิงเส้น” คือ v (หน่วย m/s) ระวังอย่าสลับกับ ω (หน่วย rad/s) ถ้าอยากอ่านให้ทันก่อนสอบ แนะนำทำสรุป 1 หน้าโดยแยกหัวข้อทั้ง 7 แล้วใต้หัวข้อเขียน “เงื่อนไขการใช้” 1 บรรทัด (เช่น ความเร่งคงที่/ไม่มีเสียดทาน/กำลังไถล) จะช่วยเลือกสูตรได้เร็วขึ้นมาก