เรื่องที่ 1 ความสัมพันธ์ระหว่างแรงและการเคลื่อนที่ในสนามโน้มถ่วง สนามแม่เหล็ก และสนามไฟฟ้า

   สนามของแรง หมายถึง บริเวณที่เมื่อนำวัตถุไปวางแล้วเกิดแรงกระทำกับวัตถุนั้นซึ่งจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับขนาดของสนาม ขนาด และตำแหน่งของวัตถุ

1. แรงโน้มถ่วงและสนามโน้มถ่วง

เมื่อเราปล่อยวัตถุ วัตถุจะตกลงสู่พื้น แสดงว่ามีแรงกระทำต่อวัตถุ โดยแรงนั้นเกิดจากแรงที่โลกดึงดูดวัตถุ เรียกว่า แรงโน้มถ่วง (Gravitational force) และวัตถุอยู่ในสนามของแรงโน้มถ่วง เรียกสั้น ๆ ว่า

สนามโน้มถ่วง (Gravitational field) โดยสนามโน้มถ่วงเป็นปริมาณเวกเตอร์ มีทิศทางเข้าสู่ศูนย์กลางที่เป็นต้นกำเนิดสนาม

2. แรงแม่เหล็กและสนามแม่เหล็ก

บริเวณที่มีแรงแม่เหล็กกระทำต่อสารแม่เหล็ก เช่น เหล็ก นิกเกิล และโคบอลต์เป็นต้น แสดงว่าบริเวณนั้นมีสนามแม่เหล็ก (Magnetic field) โดยสนามแม่เหล็กมีลักษณะประกอบด้วยเส้นแผ่กระจายเต็มสนามแม่เหล็ก เรียกเส้นต่าง ๆ เหล่านี้ว่า เส้นสนามแม่เหล็ก

สมบัติของเส้นสนามแม่เหล็ก มีดังนี้

1. เส้นสนามแม่เหล็กพุ่งออกจากขั้วเหนือแม่เหล็กเข้าสู่ขั้วใต้

2. เส้นสนามแม่เหล็กแต่ละเส้นจะไม่ตัดกัน

3. เส้นสนามแม่เหล็กจากแม่เหล็กต่างชนิดกันจะเสริมเป็นแนวเดียวกัน ส่วนเส้นสนามแม่เหล็กชนิดขั้วเดียวกันจะไม่เสริมกันเป็นแนวเดียวกันแต่จะเบนออกไปคนละทาง

4. เส้นสนามแม่เหล็กสามารถพุ่งผ่านแท่งวัตถุที่ไม่ใช่สารแม่เหล็กได้โดยปกติ แต่ถ้า

แท่งวัตถุนั้นเป็นแม่เหล็กจะเกิดแรงกระทำต่อตัวแท่งวัตถุนั้น