เมื่อคุณดูเทนนิสหรือ กีฬาอื่น ๆ ที่คุณกำลังชมการสาธิตฟิสิกส์เพียงด้วยการเชียร์มากกว่าการทดสอบฟิสิกส์ทั่วไป ศูนย์กลางของการดำเนินการคือกฎหมายสามข้อของการเคลื่อนไหวที่อธิบายโดยเซอร์ไอแซคนิวตันในปีพ. ศ. 2430 ซึ่งเป็นแชมป์ของแกรนด์สแลมในสาขาวิทยาศาสตร์ก่อนอุตสาหกรรม ในหลาย ๆ ด้านการแข่งขันเทนนิสเป็นการทดสอบว่าผู้เล่นคนไหนทำให้เกิดการใช้กฎของนิวตันเพื่อให้ได้ผลมากที่สุด
กฎหมายที่หนึ่ง
ในเทนนิสตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุดของกฎหมายฉบับแรกของนิวตันคือเส้นทางของลูกบอล เมื่อคุณตีลูกด้วยไม้ตีของคุณมันหัวออกในทิศทางที่แน่นอน หากคุณกำลังเล่นเกมในสูญญากาศของอวกาศอวกาศปีแสงจากร่างกายที่ผลิตแรงโน้มถ่วงใด ๆ ลูกจะดำเนินต่อไปในทิศทางที่มากหรือน้อยไปเรื่อย ๆ เนื่องจากไม่มีกำลังภายนอกจะทำหน้าที่ในนั้น อย่างไรก็ตามบนพื้นโลกมีกองกำลังหลักสองกองกำลังทำงานอยู่: ความต้านทานของอากาศทำให้ความเร็วของลูกบอลช้าลงและแรงดึงดูดดึงลูกบอลไปที่พื้น
เมื่อคุณตีลูกเทนนิสที่มีแร็กเก็ต - ในอวกาศหรือบนโลก - คุณใช้กำลังอย่างแรง พลังเท่าไหร่? นี่เป็นกฎข้อที่สองของนิวตัน: แรงเท่ากับการเร่งความเร็วเป็นมวล ในสมการนี้มวลจะวัดเป็นกิโลกรัมและการเร่งความเร็วในหน่วยที่เรียกว่า "เมตรต่อวินาทีต่อวินาที" การเร่งความเร็วไม่ใช่สิ่งเดียวกับความเร็ว ค่อนข้างเป็นอัตราที่สิ่งที่เป็นเร่งขึ้น หากวัตถุเคลื่อนไปที่ 1 ม. ต่อวินาทีหรือ "m / s" และความเร็วขึ้นหนึ่งวินาทีต่อมาจะเคลื่อนที่ที่ 2 m / s จากนั้นความเร็วจะเพิ่มขึ้น 1 m / s ในเวลา 1 วินาที m ต่อวินาทีต่อวินาที
ตอนนี้กลับไปที่ลูกเทนนิสที่คุณตี: ลูกเทนนิสมีมวลประมาณ 56 กรัมหรือ 0.56 กก. และสมมุติว่าคุณใส่ Zing ลงบนบอลอย่างน้อยหนึ่งในสิบของวินาทีหลังจากที่คุณตีมันถึง 100 ไมล์หรือ 44. 7 เมตรต่อวินาที นั่นคืออัตราการเร่งความเร็ว 447 เมตรต่อวินาทีต่อวินาทีหรือ m / s / s คูณ 0. 056 กิโลกรัม 447 m / s / s และคุณจะได้ 25. 032 แต่ 25. 032 ของอะไร? แรงจะวัดเป็นหน่วยที่เรียกว่าเหมาะสมพอนิวตันคุณตีลูกด้วย 25. 032 นิวตันของแรง ให้บริการที่ดี
กฎหมายที่สาม