แรงเทียม

แรงเทียม () เป็นปรากฏการณ์เสมือนว่ามีแรงอย่างหนึ่ง ที่กระทำกับมวลใดๆ ที่เคลื่อนที่เมื่อมองจากกรอบอ้างอิงที่ไม่ใช่กรอบอ้างอิงเฉื่อย เช่น กรอบอ้างอิงที่กำลังหมุน เป็นต้น

แรง F นี้ไม่ได้เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างวัตถุ แต่เกิดจากความเร่ง a ของกรอบอ้างอิงนั้นๆ ดังที่อธิบายโดย Iro ไว้ว่า

เมื่อยึดตามกฎข้อที่สองของกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ในรูปของสมการ F = ma จะพบว่า แรงเทียมที่ปรากฏ จะมีขนาดที่เป็นสัดส่วนกับมวล m เสมอ

แรงเทียมที่ปรากฏเสมือนว่าได้กระทำกับวัตถุนั้นจะเกิดขึ้นเมื่อกรอบอ้างอิงที่สนใจ (กรอบที่ผู้สังเกตใช้อธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุ) เคลื่อนที่อย่างมีความเร่ง เมื่อเทียบกับกรอบอ้างอิงที่ไม่มีความเร่ง ทั้งนี้เนื่องจากกรอบอ้างอิงเป็นสิ่งสมมติ จึงอาจมีการเคลื่อนที่ในลักษณะใดก็ได้โดยไม่เกี่ยวกับการมีแรงกระทำหรือไม่มีแรงกระทำ ดังนั้นแรงเทียมที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของกรอบ จึงอาจมีลักษณะใดก็ได้เช่นกัน

มีแรงเทียมอยู่ 4 ชนิดที่พบบ่อย จากการใช้กรอบอ้างอิงแบบมีความเร่งที่พบบ่อย เช่น แรงเทียมที่ปรากฏเมื่อมองกรอบอ้างอิงที่เคลื่อนที่โดยมีความเร่งเป็นบวกในแนวเส้นตรง (เช่น แรงเทียมที่กระชากคนบนรถให้ถอยหลัง เมื่อเทียบกับตัวรถ เมื่อรถออกตัว), แรงเทียมจากกรอบอ้างอิงหมุน (แรงหนีศูนย์กลาง และ แรงโคริโอลิส) และแรงออยเลอร์ที่เกิดจากอัตราการหมุนที่มีการเปลี่ยนแปลง

เมื่อมองการเคลื่อนที่ของวัตถุด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป จะพบว่าแรงโน้มถ่วงก็เป็นแรงเทียมเช่นกัน เนื่องจากเกิดจากการที่มวลทำให้กาลอวกาศบิดเบี้ยว วัตถุที่เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงจึงดูเหมือนเคลื่อนที่เข้าหาวัตถุที่มีมวลมาก

อ้างอิง

กลศาสตร์ดั้งเดิม
แรง
แรงเทียม