1. มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด
ว 2.2 เข้าใจธรรมชาติของแรงในชีวิตประจำวัน ผลของแรงที่กระทำต่อวัตถุ ลักษณะการเคลื่อนที่แบบต่างๆ ของวัตถุ รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์
ว 2.2 ป.4/1 ระบุผลของแรงโน้มถ่วงที่มีต่อวัตถุจากหลักฐานเชิงประจักษ์
ป.4/2 ใช้เครื่องชั่งสปริงในการวัดน้ำหนักของวัตถุ
ป.4/3 บรรยายมวลของวัตถุที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของวัตถุจากหลักฐานเชิงประจักษ์
2.
สาระการเรียนรู้
2.1 สาระการเรียนรู้แกนกลาง
1) แรงโน้มถ่วงของโลกเป็นแรงดึงดูดที่โลกกระทำต่อวัตถุต่างๆ บนโลก มีทิศทางเข้าสู่จุดศูนย์กลางของโลกจึงมีผลทำให้วัตถุตกลงสู่พื้นโลกเสมอ
2) แรงโน้มถ่วงของโลกทำให้วัตถุมีน้ำหนัก
โดยวัดน้ำหนักของวัตถุได้จากเครื่องชั่งสปริง
3) มวลของวัตถุ คือ ปริมาณเนื้อของสารทั้งหมดที่ประกอบกันเป็นวัตถุ ซึ่งมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของวัตถุ
3. สาระสำคัญ
แรงโน้มถ่วงของโลกเป็นแรงดึงดูดที่โลกกระทำต่อมวลของวัตถุทุกชนิดที่อยู่บนโลกและที่อยู่ใกล้โลก ซึ่งเป็นแรงไม่สัมผัส และมีทิศทางเข้าสู่จุดศูนย์กลางของโลก ทำให้วัตถุมีน้ำหนักและตกลงสู่พื้นโลกเสมอ ซึ่งเราสามารถวัดน้ำหนักของวัตถุได้โดยใช้เครื่องชั่งสปริง
คำแนะนำ
1. ศึกษาเนื้อหาวิชาตามหัวข้อต่าง ๆ ในหน่วยการเรียนรู้ 2. ทำกิจกรรมการเรียนรู้จากกิจกรรมที่ 1.1 กิจกรรมที่ 1.1 ดาวน์โหลดใบงาน
เฉลยกิจกรรมที่ 1.1 ดาวน์โหลดเฉลย
แรงโน้มถ่วงของโลก (Gravity) คือ แรงดึงดูดของโลกหรือแรงของโลกที่กระทำต่อมวลของวัตถุทุกชนิดบนโลกและวัตถุที่อยู่ใกล้ผิวโลก โดยจะดึงดูดวัตถุซึ่งกันและกันเข้าสู่ศูนย์กลางของโลกทำให้วัตถุต่างๆ ตกลงสู่พื้นโลกเสมอและทำให้วัตถุมีน้ำหนัก
แรงโน้มถ่วงของโลกเป็นแรงซึ่งโลกกระทำต่อวัตถุทุกชิ้น โดยมีทิศทางเข้าสู่ศูนย์กลางโลก เป็นแรงที่ยึดเหนี่ยววัตถุให้ติดอยู่กับพื้นโลก มิฉะนั้นวัตถุหรือแม้กระทั้งบรรยากาศจะหลุดปลิวไปในอากาศนิวตันได้ค้นพบธรรมชาติพื้นฐานของแรงดึงดูดโน้มถ่วงระหว่างวัตถุใดๆ สองวัตถุ
วัตถุต่าง ๆ ที่ปล่อยจากที่สูง จะตกลงสู่ผิวโลกเสมอ เพราะแรงโน้มถ่วงของโลก หรือ แรงดึงดูดของโลก (Gravitational
force) เป็นแรงที่โลกกระทำต่อวัตถุ มีทิศทางเข้าสู่ศูนย์กลางโลก และเป็นแรงไม่สัมผัส โดยแรง
ดึงดูดที่โลกกระทำกับวัตถุหนึ่งๆ ทำให้วัตถุตกลงสู่พื้นโลกและทำให้วัตถุมี น้ำหนัก (Weight) โดย เซอร์ไอแซกนิวตันสงสัยว่าแรงอะไรทำให้ผลแอปเปิ้ลตกสู่พื้นดิน และตรึงดวงจันทร์ไว้กับโลก สิ่งนี้เองนำไปสู่การค้นพบกฎ
แรงโน้มถ่วง 3 ข้อ หรือที่เรียกว่า กฎของนิวตัน (Newton�s La)
เมื่อยกสิ่งของต่างๆ จะรู้สึกว่าสิ่งของเหล่านั้นมี น้ำหนัก เนื่องมาจากแรงดึงดูดของโลกที่กระทำต่อวัตถุซึ่งเมื่อต้องการยกวัตถุจึงจำเป็นต้องออกแรงเพื่อต้านแรงดึงดูดของโลกที่กระทำต่อวัตถุ โดยการออกแรงยกจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับวัตถุนั้นมีน้ำหนักมากหรือน้อยน้ำหนักของวัตถุขึ้นกับ มวล (Mass) ของวัตถุโดยวัตถุที่มีมวลมากจะมีน้ำหนักมาก วัตถุที่มีมวลน้อยจะมีน้ำหนักน้อย
แรงโน้มถ่วงของโลกเกี่ยวข้องกับการใช้ชีวิตประจำวันของเราซึ่งอาจทำให้เกิดประโยชน์และทำให้เกิดข้อจำกัดต่างๆ กับเราได้ดังนี้
ประโยชน์ของแรงโน้มถ่วงของโลก
1. ทำให้เรายืนอยู่บนพื้นได้โดยไม่ลอยไปมา
2. ทำให้วัตถุหรือสิ่งของต่างๆไม่ลอยไปมาในอากาศ
3. ทำให้น้ำไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำ
4. ทำให้ฝนตกลงมาสู่พื้นโลกเพื่อให้ความชุ่มชื้นแก่พืชนอกจากนี้ยังทำให้เกิดแหล่งน้ำต่างๆเช่นแม่น้ำทะเล ฯลฯ
5. กิจกรรมต่างๆ เช่น เล่นบาสเกตบอล การเตะบอลโค้งเข้าประตู รดน้ำต้นไม้หยอดตา การสอยผลไม้ต่างๆ
ข้อเสียของแรงโน้มถ่วงของโลก
1. ทำให้คนเราไม่สามารถกระโดดสูงขึ้นไปมากๆ ได้
2. ทำให้ยกสิ่งที่มีน้ำหนักมากๆ ไม่ได้
3. เมื่อทำให้สิ่งของบางชนิดหล่นพื้นจะทำให้ชำรุดเสียหายเช่นแก้วถนนแปดเจอกันหล่นแปดใครหล่นแตกหรือของที่ตั้งอยู่ล้มลง
4. ทำกิจกรรมต่างๆ ที่สวนทางกับแรงโน้มถ่วงและจะรู้สึกเหนื่อยและทำได้ลำบากเช่นปีนเขาเดินขึ้นบันไดปั่นจักรยานขึ้นภูเขา เดินขึ้นที่ลาดชัน
แรงโน้มถ่วงของโลกนักเรียนเคยสังเกตบ้างหรือไม่ว่าเมื่อสิ่งของหล่นจากที่สูงหรือผลไม้หล่นจากต้นทำไมจึงตกลงสู่พื้นดินหรือทำไมน้ำจึงไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำที่เป็นเช่นนี้เพราะมีแรงชนิดหนึ่งกระทำต่อสิ่งต่างๆที่อยู่บนโลกแรงนี้เรียกว่าแรงโน้มถ่วงของโลก
การที่แรงโน้มถ่วงของโลกดึงดูดให้สิ่งต่างๆตกลงสู่พื้นโลก ทำให้ตัวเราและวัตถุต่างๆนั้นมีน้ำหนักเช่นเดียวกัน เพราะถ้าโลกไม่มีแรงโน้มถ่วงแล้วตัวเราและสิ่งของต่างๆ
ก็จะอยู่ในสภาพ
ไร้น้ำหนักเช่น ในอวกาศจะมีสภาพไร้น้ำหนัก คนและวัตถุต่างๆจึงอยู่ในสภาพไร้น้ำหนัก ทำให้ลอยเคว้งคว้างและเคลื่อนไหวลำบาก
เกร็ดวิทย์น่ารู้
เซอร์ไอแซคนิวตันนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษเป็นผู้ค้นพบทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของโลกซึ่งเป็นการค้นพบโดยบังเอิญจากการสังเกตผลแอปเปิ้ลที่หลุดจากต้นแล้วร่วงลงสู่พื้น