1. สถานะของสาร ของแข็ง ของเหลว แก๊ส <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
2. ของแข็ง 2.1 สภาพยืดหยุ่น สภาพยืดหยุ่น (elasticity) คือ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. สภาพพลาสติก (plasticity) คือ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. พิจารณาตัวอย่างการออกแรงดึงสปริงต่อไปนี้เมื่อออกแรงดึง (หรือกด) สปริง (หรือเส้นลวด) จะพบว่า ในขอบเขตหนึ่ง ความยาวที่เปลี่ยนไป (x) จะแปรผันตรงกับแรงกระทำ ( F) (กฎของฮุก, Hooke’s law) เมื่อเขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรง ( F ) กับความยาวที่เปลี่ยนไป ( x ) จะได้กราฟเป็นเส้นตรง ดังช่วง 0a ในรูปจุด a นี้เรียก ขีดจำกัดการแปรผันตรง (proportional limit) เมื่อออกแรงมากกว่าจุด a ไป เล็กน้อยจนถึงจุด b ความยาว จะเปลี่ยนไปเพียงเล็กน้อยและเมื่อหยุด แรงกระทำ สปริงจะยังคงกลับไปอยู่ในสภาพเดิมได้จุด b นี้เรียก ขีดจำกัดสภาพยืดหยุ่น (elastic limit) และเมื่อออกแรงมากเกินกว่าจุด b สปริงจะเปลี่ยนรูปร่างไปอย่างถาวรไม่สามารถกลับคืนสู่สภาพเดิมได้อีกและ ถ้าออกแรงไปถึงจุด c เส้นวัสดุจะขาด จุด c นี้เรียก จุดแตกหัก (breaking point) และสภาพของวัสดุช่วง bc ก็คือสภาพ พลาสติก ช่วง 0a ระยะยืดกับแรงจะแปรผันตรงต่อกัน เมื่อหมดแรงกระทำสปริงจะคืนสภาพเดิมได้ ช่วง ab ระยะยืดกับแรงจะไม่แปรผันตรงต่อกัน เมื่อหมดแรงกระทำสปริงยังคืนสภาพเดิมได้ ช่วง bc เมื่อแรงกระทำหมดไปสปริงจะไม่คืนสภาพเดิม เมื่อถึงจุด c สปริงจะขาด <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
2.2 ความเค้น และ ความเครียด พิจารณาตัวอย่างดังรูป เมื่อเส้นลวดถูกแรงดึง F ทุก ๆ ส่วนของภาคตัดขวางของเส้นลวดจะได้รับแรงกระทำเป็น F อย่างสม่ำเสมออัตราส่วนระหว่างแรงกระทำกับพื้นที่ภาคตัดขวาง ของเส้นลวด เรียกว่า ความเค้น (tensile stress) นั่นคือ เมื่อ เมื่อเส้นลวดถูกแรงกระทำความยาวของเส้นลวดจะเปลี่ยนไป อัตราส่วนระหว่างความยาวที่เปลี่ยนไปต่อความยาวเดิม เรียก ความเครียด ( strain ) 2.3 ค่ามอดูลัสของยัง ค่ามอดูลัสของยัง ( Young’s modulus) เป็นค่าคงที่ซึ่งได้จากอัตราส่วนของความเค้นต่อความเครียด <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
สนุกคิด 1. ในการทดลองหาค่ามอดูลัสโดยใช้น้ำหนัก 450 กิโลกรัม แขวนไว้ที่ปลายลวดเหล็กยาว 2 เมตร พื้นที่หน้าตัด 0.15 ตารางเซนติเมตรปรากฎว่า ลวดยืดออก 0.3 เซนติเมตรจงหาความเค้น (นิวตัน/เมตร2 ) 2. จากข้อที่ผ่านมาจงหาความเครียด 3. จากข้อที่ผ่านมาจงหาค่ามอดูลัสของยังของลวดเหล็กนี้ในหน่วยนิวตัน /ตารางเมตร 4. ออกแรง 200 N ดึงเส้นลวดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 10 mm ยาว 1.0 m หลังจากดึงเส้นลวดยาว 1.02 m จงหาความ เค้นและความเครียดในเส้นลวดและค่ามอดูลัสของยัง <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
5. วัตถุหนัก100 นิวตัน แขวนด้วยลวดโลหะซึ่งมีความยาวเดิมเท่ากับ 1 เมตร มีพื้นที่หน้าตัดเท่ากับ 100 ตารางเซนติเมตร ถ้าลวดโลหะนี้มีค่ามอดูลัสของยังเท่ากับ 2 x 1010 นิวตันต่อตารางเมตร ลวดนี้จะยืดออกเท่าใด 6. ลวดเหล็กเส้นหนึ่งยาว 4 เมตร มีพื้นที่หน้าตัด 5 x 10–5 ตารางเมตร จงหาว่าแรงดึงที่ทำให้ลวดเส้นนี้ยืดออก 0.02 x 10–2 เมตร มีค่ากี่นิวตัน (ค่ามอดูลัสของยังของลวดเหล็กเท่ากับ 2 x 1011 นิวตันต่อตารางเมตร) 7. ลวดทำด้วยโลหะต่างชนิดกันสองเส้น ยาวเท่ากัน มีพื้นที่หน้าตัดเป็น 0.05 และ 0.09 ตารางเซนติเมตร เมื่อดึงลวดทั้ง สองนี้ด้วยแรงเท่ากัน มันจะยืดออกเท่ากับ 0.3 และ 0.2 เซนติเมตร ตามลำดับ จงหาอัตราส่วนของมอดูลัสของยังของ ลวดเส้นที่หนึ่งต่อมอดูลัสของยังของลวดเส้นที่สอง <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
3. ของไหล (Fluid) ของไหล (Fluid) เป็นสถานะของสารที่สามารถไหลได้เมื่อถูกแรงกระทำ ซึ่งประกอบด้วยของเหลวและแก๊ส ความหนาแน่น (Density) คืออัตราส่วนระหว่างมวลกับปริมาตรของสาร เมื่อ คือ ความหนาแน่นของสาร (kg/m3 ) m คือ มวลของสาร (kg) V คือ ปริมาตรของสาร (m 3 ) * น้ำจะมีความหนาแน่นมากที่สุดที่อุณหภูมิ4 ๐ C มีค่าเท่ากับ 1x103 kg/m3 ** ปรอทเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้องที่มีความหนาแน่นมากที่สุด มีค่าเท่ากับ 13.6 x 103 kg/m3 สนุกคิด 8. ทองคำมีความหนาแน่น 19.3 x 103 kg/m3 หากนำทองคำมวล 10 kg มาหล่อเป็นทรงกลมจะมีปริมาตรเท่าไร 9. วัตถุรูปลูกบาศก์มีความยาวแต่ละด้านเท่ากับ 2 เมตร มีมวล 400 กิโลกรัม จงหาความหนาแน่นของวัตถุก้อนนี้ 1. 30 kg/m3 2. 40 kg/m3 3. 50 kg/m3 4. 60 kg/m3 <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
10. ทรงกระบอกทำจากเหล็กและอลูมิเนียม ถ้าเหล็กมีมวลเป็น 6 เท่าของอลูมิเนียม แล้วปริมาตรของเหล็กจะมีค่าเป็น 2 เท่าของอลูมิเนียม ถ้าอลูมิเนียมมีความหนาแน่น 2,600 กิโลกรัม/เมตร3 จงหาค่าความหนาแน่นของเหล็ก 1. 5,200 kg/m3 2. 7,800 kg/m3 3. 10,400 kg/m3 4. 13,000 kg/m3 11. โลหะ A มีมวลเป็น 2 เท่าของโลหะ B แต่มีปริมาตรเป็นครึ่งหนึ่งของโลหะ B ถ้าโลหะ B มีความหนาแน่น 1,000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรโลหะ A จะมีความหนาแน่นเท่าใด 1. 250 kg/m3 2. 1,000 kg/m3 3. 2,500 kg/m3 4. 4,000 kg/m3 ความหนาแน่นสัมพัทธ์หรือความถ่วงจำเพาะ(Relative Density) คืออัตราส่วนระหว่างความหนาแน่นของสารกับความหนาแน่นของน้ำ โดย r คือ ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของสาร คือ ความหนาแน่นของสาร (kg/m3 ) w คือความหนาแน่นของน้ำ มีค่าเท่ากับ 1 x 103 kg/m3 * r 1 วัตถุนั้นจะจมน้ำ , r 1 วัตถุนั้นจะลอยน้ำ <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
สนุกคิด 12. ปรอทมีความหนาแน่น 13.6 x 103 กิโลกรัม/เมตร3 จงหาความหนาแน่นสัมพัทธ์ของปรอท ( กำหนดให้ น้ำมีความ หนาแน่น 1 x 103 กิโลกรัม/เมตร3 ) 13. ไม้บัลซ่าปริมาตร 1 ลูกบาศก์เมตร มีความหนาแน่นสัมพัทธ์ 0.15 จะมีน้ำหนักเท่าไร 14. แอลกอฮอล์มีความถ่วงจำเพาะ 0.8 จงหาค่าความหนาแน่นของแอลกอฮอล์ 1. 0.8 kg/m3 2. 0.8 x 103 kg/m3 3. 1.6 kg/m3 4. 1.6 x 103 kg/m3 ความดันและแรงดัน ( Pressure and Force ) แรงดัน ( Force ) คือแรงทั้งหมดที่กดลงบนพื้นที่ถูกกระทำ ความดัน ( Pressure ) คือแรงดันที่กระทำต่อพื้นที่ 1 ตารางหน่วย <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
สนุกคิด 15. ขวดมวล 0.6 กิโลกรัม ภายในบรรจุน้ำมวล 2 กิโลกรัม วางอยู่บนพื้นโต๊ะ ถ้าขวดนี้สูง 60 เซนติเมตร และมี พื้นที่หน้าตัดที่ก้นขวด 130 ตารางเซนติเมตร ความดันที่ขวดกระทำต่อพื้นโต๊ะเป็นกี่นิวตันต่อตารางเมตร ( ความหนาแน่นของน้ำ เท่ากับ 103 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร) ความดันของของเหลว ของเหลวเป็นสถานะหนึ่งของสสาร ดังนั้นจึงมีมวลและเกิดน้ำหนักขึ้น บริเวณใดที่ถูกของเหลวทับอยู่จะถูก กดด้วยแรงที่เท่ากับน้ำหนักของของเหลวนั้น <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
ลักษณะสำคัญของความดันของของเหลว 1. ณ ตำแหน่งใด ๆ ในของเหลว แรงดันของของเหลวมีทุกทิศทางรอบตำแหน่งนั้น ๆ 2. ของเหลวที่อยู่ติดกับภาชนะจะส่งแรงดันออกในทิศตั้งฉากกับผิวสัมผัส 3. ภายใต้สภาพแรงดึงดูดของโลก ความดันของของเหลว ณ ตำแหน่งใด ๆ ขึ้นกับความลึกของตำแหน่งนั้น วัดจากผิว ของเหลว ( h ) และความหนาแน่นของของเหลว ( ) ตามสมการ ⃑ = ℎ และ เท่ากันทุกทิศทุกทาง 4. ความดันของของเหลวภายใต้แรงดึงดูดของโลกจะขึ้นกับระดับลึกวัดจากผิวของเหลว โดยไม่ขึ้นอยู่กับรูปร่างของ ภาชนะเลย ความดันเกจ ( Pg ) คือความดันที่เกิดขึ้นเนื่องจากน้ำหนักของของเหลวนั้น ใช้สัญลักษณ์ Pg = ℎ สนุกคิด 16. ในถังใบหนึ่งมีน้ำและน้ำมัน โดยน้ำมันอยู่เหนือน้ำเป็นชั้น สูง 10 เซนติเมตร และชั้นน้ำอยู่ข้างล่าง 5 เซนติเมตร จงหาความดันที่ก้นถังเนื่องจากของเหลวนี้เมื่อความหนาแน่นของน้ำเท่ากับ 1x103 kg/m3 และ ความหนาแน่นของ น้ำมัน เท่ากับ 0.8x103 kg/m3 <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
17. ถ้าเครื่องมือวัดความดันของน้ำ แสดงค่าความดันน้ำในท่อประปาซึ่งอยู่ที่ชั้นล่างของตัวตึกเท่ากับ 2.7 x 105 นิวตัน/ ตารางเมตร ถ้าถือว่าน้ำประปาในท่อขณะนั้นอยู่นิ่ง อยากทราบว่าน้ำประปาจะสามารถขึ้นไปได้สูงที่สุดกี่เมตร 1. 7 2. 12 3. 17 4. 27 18. นักดำน้ำผู้หนึ่งสามารถทนความดันเกจได้มากที่สุดไม่เกิน 1.5 x 105 พาสคัล จงหาว่าในขณะดำน้ำลงไปในแม่น้ำแห่ง หนึ่งเขาสามารถดำน้ำได้ลึกมากที่สุดเท่าใด ( กำหนดให้ค่าความหนาแน่นของน้ำ เป็น 1000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร) <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
กรณีที่ภาชนะบรรจุของเหลวเป็นภาชนะเปิด สำหรับของเหลวที่บรรจุอยู่ในภาชนะเปิดนั้น ความดันที่กระทำต่อพื้นที่ก้นภาชนะจะมี2 อย่าง ได้แก่ 1) ความดันเกจ (Pg) คือความดันที่เกิดจากน้ำหนักของเหลว ( หาจาก = ℎ) 2) ความดันบรรยากาศ (P0 ) คือความดันที่เกิดจากน้ำหนักของอากาศที่กดทับผิวของเหลวลงมา ซึ่งปกติแล้วความดัน บรรยากาศจะมีค่าประมาณ 1x 105 นิวตัน/เมตร2 ( Pascal ) ดังนั้น Pรวม = P0+ Pg Pสัมบูรณ์= P0+ℎ ***ความดันรวมของความดันเกจและความดันบรรยากาศจะเรียก ความดันสัมบูรณ์ สนุกคิด 27. น้ำทะเลมีความหนาแน่น 1.03 x 103 กิโลกรัม/เมตร3 และความดันบรรยากาศที่ระดับน้ำทะเลเป็น 1 x 105 นิวตัน/เมตร2 จงหาความดันสมบูรณ์ที่ใต้ทะเลลึก100 เมตร 1. 1.0 x 105 N/m2 2. 10.3 x 105 N/m2 3. 11.3 x 105 N/m2 4. 11.3 x 106 N/m2 28. ความดันสัมบูรณ์ที่ก้นเขื่อนลึก 500 เมตรเป็นกี่บรรยากาศ ( ให้g = 9.8 m/s2 , Pa = 1x 105 N/m2 ) <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
การคำนวณเกี่ยวกับหลอดแก้วรูปตัวยู “ ที่ระดับความสูงของของเหลวเท่ากันจะมีความดันเท่ากัน” จากรูป จะได้ P1 = P21gh1 = 2gh สนุกคิด 29. น้ำและน้ำมันชนิดหนึ่งบรรจุในหลอดแก้วรูปตัวยูโดยน้ำอยู่ในหลอดแก้วทางขวาและน้ำมันอยู่ในภาวะสมดุลระดับน้ำและ น้ำมันดังแสดงในรูปจงหาความหนาแน่นน้ำมันนี้เป็นกิโลกรัม/เมตร3 เครื่องวัดความดัน 1. แมนอมิเตอร์( manometer ) เป็นเครื่องมือวัดความดันของของไหลชนิดหนึ่ง ประกอบด้วยหลอดแก้วรูปตัวยูมีของเหลว บรรจุอยู่ภายในปลายข้างหนึ่งเปิด ส่วนปลายอีกข้างหนึ่งจะต่อกับภาชนะบรรจุของไหลหรือแก๊สที่ต้องการวัดความดันการรู้ ความแตกต่างของระดับของเหลวในหลอดแก้วรูปตัวยูทั้งสองข้างจะทำให้สามารถหาความดันของของไหลได้ <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
2. บารอมิเตอร์ปรอท (mercury barometer) ทอริเชลลิ ( Torricelli ) ใช้หลอดแก้วบรรจุปรอทเต็มแล้วคว่ำลงในอ่าง ปรอท น้ำหนักของปรอทจะดึงตัวเองลงมาทำให้ส่วนบนหลอดเป็นที่ว่างแต่ยังคงมีลำปรอทค้างในหลอดได้เพราะ มีอากาศดัน ด้วยความดัน Pa แสดงว่าความดันของอากาศเท่ากับความดันเนื่องจากน้ำหนักของปรอทสูง h จากการทดลอง เมื่อคว่ำปรอทในหลอดแก้วจะมีความสูงจากผิวปรอทในอ่างเท่ากับ 76 เซนติเมตร ความหนาแน่นของปรอทเท่ากับ 13.6x103 kg/m3 ( เมื่อค่าg = 9.8 m/s2 ) จะได้ Pa = 13.6 x 103 x 9.8 x 0.76 Pa = 1.01 x 105 N/m2 การบอกความดันของบรรยากาศ บอกได้ 3 วิธี 1. บอกเป็นหน่วยความดัน เช่น วันนี้อากาศมีความดัน 1.013x105 N/m2 2. บอกเป็นความสูงของปรอท เช่น วันนี้อากาศมีความดันของปรอทสูง 76 ซม.หรือ 760 มม.ของปรอท 3. บอกเป็นความสูงของน้ำ เช่น วันนี้อากาศมีความดัน เท่ากับน้ำสูง10.3 ม. สนุกคิด 30. หากนำน้ำมาแทนปรอทในการสร้างบารอมิเตอร์ระดับน้ำในหลอดแก้วจะสูงจากพื้นดินเป็นระยะเท่าไรเมื่อวัดที่ ระดับน้ำทะเล ความดันของเหลวที่กระทำต่อพื้นที่ด้านข้าง การหาค่าความดันของของเหลวที่กระทำต่อพื้นที่ด้านข้างนั้นอาจหาได้จากค่าเฉลี่ยของความดัน ณ จุดบนสุดกับจุดต่ำสุดของพื้น ที่นั้น นั่นคือ <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
เมื่อ Pข้าง คือ ความดันที่ดันพื้นที่ด้านข้าง (นิวตัน/เมตร2 ) Pบน คือ ความดัน ณ จุดบนสุดของพื้น ที่(นิวตัน/เมตร2 ) Pล่าง คือ ความดัน ณ จุดล่างสุดของพื้นที่ (นิวตัน/เมตร2 ) h คือความลึกวัดจากผิวของเหลวถึงก้นภาชนะ (เมตร) สำหรับแรงดันของของเหลวที่กระทำต่อพื้นที่ด้านข้าง สามารถหาค่าได้จาก Fข้าง= Pข้าง Aข้าง เมื่อ Fข้าง คือ แรงที่กระทำต่อพื้นที่ด้านข้าง (นิวตัน) Pข้างคือ ความดันที่กระทำต่อพื้นที่ด้านข้าง (นิวตัน/เมตร2 ) Aข้าง คือ พื้นที่ด้านข้างภาชนะ ( เมตร2 ) แรงดันที่เขื่อนกั้นน้ำ กรณีที่แรงดันที่เขื่อนกั้นน้ำทั้งสองด้าน จะได้แรงดันที่กระทำต่อเขื่อนดังนี้จากรูป * * ในการคำนวณหาแรงดันที่เขื่อนกั้นน้ำไม่ต้องพิจารณาถึง P0 เนื่องจากเขื่อนอีกด้านหนึ่งก็ถูก P0 กระทำ เช่นกัน ดังนั้น ในการพิจารณาแรงดันที่เขื่อนกั้นน้ำจะมีเป็นแรงที่เกิดจากความดันเกจเท่านั้น กรณีเขื่อนเอียง <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
31. เขื่อนกั้นน้ำแห่งหนึ่งยาว 200 เมตร กั้นน้ำสูง 20 เมตร จงหาแรงดันของน้ำที่กระทำต่อเขื่อนนี้ 32. ประตูน้ำแห่งหนึ่งกว้าง 10 เมตร มีระดับน้ำในประตูสูง 12 เมตร นอกประตูสูง 4 เมตร จงหาแรงที่เกิดกับประตูน้ำเท่ากับ เท่าไร 33. เขื่อนยาว 50 เมตร ผิวเขื่อนด้านที่รับน้ำเอียง 53o กับแนวราบในขณะที่มีน้ำสูง 10 เมตร จงหาแรงดันของน้ำที่กระทำต่อ เขื่อนนี้ กฎของพาสคัล มีใจความว่า“ถ้าเพิ่มแรงดัน (ความดัน) ให้กับของไหลที่บรรจุในภาชนะปิด ณ จุดใดๆ ความดันนั้นจะส่งกระจายกันต่อไปทำให้ ทุก ๆ ส่วนของของไหลได้รับความดันที่เพิ่มขึ้นเท่ากันหมด” <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
สนุกคิด 34. เครื่องอัดไฮดรอลิกเครื่องหนึ่งลูกสูบเล็กมีพื้นที่หน้าตัด 10 ตารางเซนติเมตร ลูกสูบใหญ่มีพื้นที่หน้าตัด80 ตารางเซนติเมตร ถ้าออกแรงที่ลูกสูบเล็ก 20 นิวตัน จะเกิดแรงยกที่ลูกสูบใหญ่กี่นิวตัน 35. เครื่องอัดไฮดรอลิกเครื่องหนึ่งลูกสูบใหญ่มีรัศมี0.5 เมตร และลูกสูบเล็กมีรัศมี0.05 เมตร ถ้าออกแรงกดลูกสูบเล็ก 100 นิวตัน จะยกวัตถุมวลเท่าไรได้ แรงลอยตัวและหลักของอาร์คีมิดีส จากรูป วัตถุที่จมอยู่ในของเหลวจะถูกแรงดันของของเหลวกระทำในทุกทิศทาง พิจารณาเฉพาะแนวดิ่งแรง F2 จะมีค่ามากกว่า F1 เพราะจุดที่ F2อยู่นั้น มีความลึกมากกว่ามีค่าความดันมากกว่าจึงทำให้F2 > F1 ดังกล่าว แรงลัพธ์(F2 –F1) จึงมีค่าไม่เป็นศูนย์และมีทิศยกขึ้นแรงลัพธ์นี้เรียก แรงลอยตัวหรือแรงพยุง <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
หลักของอาร์คีมิดีส มีใจความว่า “แรงลอยตัวที่เกิดขึ้นกับวัตถุ (ไม่ว่า วัตถุนั้นจะจมหรือลอย) ย่อมมีค่าเท่ากับน้ำหนักของของเหลวนั้นที่มีปริมาตร เท่ากับปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมในของของเหลว” = เหลวจม เมื่อ FB คือ แรงลอยตัวที่กระทำกับวัตถุ (N) เหลว คือ ความหนาแน่นของของเหลว (kg/m3 ) Vจม คือปริมาตรของวัตถุส่วนที่จม (m 3 ) ลักษณะการลอยและจมของวัตถุ 36. วัตถุชิ้นหนึ่งมี4 กิโลกรัม เมื่อนำไปลอยในน้ำ ซึ่งมีความหนาแน่น 1 x 103 กิโลกรัม/เมตร3 จงหาปริมาตร ของวัตถุส่วนจม ใต้น้ำเป็นกี่ลูกบาศก์เมตร 37. เรือขนาดกว้าง 0.8 เมตรยาว 2 เมตร สูง 0.5 เมตรจะสามารถบรรทุกคนที่มีน้ำหนักเท่ากับ 60 กิโลกรัม ได้อย่างมากที่สุดกี่ คน จึงจะไม่ทำให้เรือลำนี้จม ( กำหนดให้มวลของเรือเท่ากับ 50 กิโลกรัม ) <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
ความตึงผิว ความตึงผิว คือ ความพยายามในการยึดผิวของเหลวแรงตึงผิวของเหลว คือ แรงที่พยายามยึดของเหลวไว้แรงตึงผิวจะมีทิศขนาน ผิวของเหลวและตั้งฉากกับเส้นขอบของวัตถุที่สัมผัสของเหลว จากรูปแผ่นฟิล์มของฟองสบู่ในโครงเหล็กรูปสี่เหลี่ยม มีเส้นเชือกดังรูป ก. เมื่อใช้เข็มแทงตรงกลางของ เส้นเชือกจะทำให้ฟองสบู่ดึงเส้นเชือกใหม่ลักษณะเป็นวงกลมดังรูป ข. การหาค่าความตึงผิว การหาค่า L ของวัตถุแต่ละชนิด <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล
3. แผ่นวงกลม/ทรงกลม 4. แผ่นวงแหวน 5. แผ่นวงแหวนบาง สนุกคิด 38. ถ้าใช้ห่วงลวดวงกลมที่มีเส้นรอบวง 0.25 เมตร ทดลองเพื่อหาความตึงผิวของของเหลวพบว่า ต้องออกแรงดึงลวด 0.03 นิวตัน จึงจะทำให้ลวดนั้นหลุดพ้นจากผิวของเหลวได้พอดีจงหาค่าความตึงผิวของของเหลวนี้ 39. วงแหวนกลมรัศมี14 เซนติเมตร มีมวลน้อยมากวางลอยอยู่บนผิวของเหลวชนิดหนึ่งซึ่งมีค่าความตึงผิว 0.05 นิวตัน/เมตร แรงดึงที่น้อยที่สุดที่จะพอดีดึงวงแหวนนี้ให้ลอยขึ้นจากผิวของเหลวคือ <<< ฟิ สิกส์ by ครูเฟี้ ยว >>> บทที่ 17 ของแข็งและของไหล