ของแข็งและของไหล

ของไหลสถิต

ความดนั ในของไหล

ความดนั ในของไหล

การท่ีน้าพงุ่ ออกจากรู แสดงวา่ มีแรงกระทาต่อน้า
แรงน้ีดนั ใหน้ ้าออกมาในทิศทางต้งั ฉากกบั ผนงั
ภาชนะผา่ นรูที่เจาะ ไม่วา่ ผนงั จะอยใู่ นแนวใด
เรียกวา่ แรงดนั

ความดนั ในของไหล

การที่น้าพงุ่ ออกจากรู แสดงวา่ มีแรงกระทาต่อน้า
แรงน้ีดนั ใหน้ ้าออกมาในทิศทางต้งั ฉากกบั ผนงั
ภาชนะผา่ นรูท่ีเจาะ ไม่วา่ ผนงั จะอยใู่ นแนวใด
เรียกวา่ แรงดนั

แรงน้ีเป็ นแรงท่ีของเหลวกระทาต่อภาชนะหรื อ
วตั ถุในแนวต้งั ฉากกบั ผวิ ที่ของเหลวสมั ผสั เสมอ

แรงดนั ของเหลวที่กระทาต้งั ฉากกบั หน่ึงหน่วยพ้นื ท่ี
เรียกวา่ ความดนั

ความดนั ของเหลวข้ึนอยกู่ บั อะไร

กิจกรรม 17.5 ความดนั ในของเหลว

กราฟท่ีไดจ้ ากตอนที่ 1 ความดนั P และ
ความลึก h มีความสมั พนั ธ์หรือไม่ อยา่ งไร

กราฟที่ไดจ้ ากตอนท่ี 2 ความดนั P และความ
หนาแน่น ρ มีความสมั พนั ธห์ รือไม่ อยา่ งไร

ของเหลวท่ีมีความหนาแน่นคงตวั เม่ือวดั ค่าความดนั ท่ีระดบั ความลึกต่าง ๆ
กราฟความดนั กบั ความลึกเป็นเสน้ ตรง

แสดงวา่ ความความดนั ของของเหลวกบั ความลึกแปรผนั ตรงตามกนั

ส่วนของเหลวที่ความหนาแน่นต่างกนั ที่ระดบั ความลึกเดียวกนั
กราฟความดนั ของของเหลวกบั ความหนาแน่นเป็นเสน้ ตรง
แสดงวา่ ความดนั ของของเหลวกบั ความหนาแน่นแปรผนั ตรงตามกนั

ความดนั ที่ตาแหน่งใด ๆ ในของเหลว
มีความสมั พนั ธก์ บั ความลึกจากผวิ ของเหลวและความหนาแน่นของของเหลวน้นั
โดยความดนั ของเหลวแปรผนั ตรงกบั ความลึกและความหนาแน่นของของเหล



การจาแนกชนิดของความดนั

ความดนั บรรยากาศ ( Atmospheric Pressure : Po ) คือ ความดนั ท่ีเกิดจากบรรยากาศท่ีทบั ถม
อยเู่ หนือจุดที่พิจารณา มีค่าเท่ากบั น้าหนกั ของอากาศในช้นั บรรยากาศที่ทบั ถมอยเู่ หนือพ้นื ท่ี 1 ตารางหน่วย
ซ่ึงความดนั บรรยากาศปกติที่ระดบั น้าทะเล คือ 1 บรรยากาศ ( 1 atm) Po = 1.01235 X 105 N/m2
ความดนั เกจ ( Gauge Pressure : Pg ) คือ ความดนั เนื่องจากน้าหนกั ของของเหลวเพียงอยา่ งเดียว

ความดนั สัมบูรณ์ (Absolute Pressure : P) คือ ผลรวมของความดนั บรรยากาศกบั ความดนั เกจรวม

ถา้ เขียนกราฟระหวา่ งความดนั สมั บูรณ์กบั ความลึก จะมีลกั ษณะ
อยา่ งไรและกราฟตดั แกนต้งั หมายถึงอะไร

ถา้ เขียนกราฟระหวา่ งความดนั สมั บูรณ์กบั ความลึก จะมีลกั ษณะ
อยา่ งไรและกราฟตดั แกนต้งั หมายถึงอะไร

กราฟระหวา่ งความดนั สัมบูรณ์กบั ความลึก จะมีลกั ษณะเป็นเสน้ ตรง และจุดที่กราฟตดั แกนต้งั เป็นคา่
ความดนั บรรยากาศ

ภาชนะท้งั สามมีระดบั น้าสูงเท่ากนั และพ้นื ท่ีกน้ ภาชนะเท่ากนั ดงั รูป
จงตอบคาถามต่อไปน้ี
ก. แรงท่ีน้ากระทาต่อกน้ ภาชนะท้งั สาม เน่ืองจากความดนั ของน้าเท่ากนั

หรือไม่
ข. น้าในภาชนะท้งั สาม เมื่อนา ไปชงั่ จะมีน้า หนกั เท่ากนั หรือไม่
ค. เหตุใดคาตอบท่ีไดใ้ นขอ้ ก.และ ข.จึงต่างกนั

ในของเหลวชนิดเดียวกนั ความลึกเท่ากนั
ความดนั สมั บูรณ์และความดนั เกจเท่ากนั ไม่ข้ึนกบั รูปร่างภาชนะท่ีบรรจุ

ถา้ ความดนั บรรยากาศ ในสภาวะหน่ึง
เท่ากบั 10^5 นิวตนั ตอ่ ตารางเมตร
และพ้นื ที่ผวิ กายของคนเท่ากบั 0.5
ตารางเมตร ใหน้ กั เรียนคานวณแรง

กระทาตอ่ ร่างกายของคน

ในของเหลวชนิดเดียวกนั ความลึกเท่ากนั
ความดนั สมั บูรณ์และความดนั เกจเท่ากนั ไม่ข้ึนกบั รูปร่างภาชนะท่ีบรรจุ

ถา้ ความดนั บรรยากาศ ในสภาวะหน่ึง
เท่ากบั 10^5 นิวตนั ต่อตารางเมตร
และพ้ืนท่ีผวิ กายของคนเท่ากบั 0.5
ตารางเมตร ใหน้ กั เรียนคานวณแรง

กระทาต่อร่างกายของคน

โดยปกติร่างกายจะสร้างความดนั ภายในใหเ้ ท่ากบั ความดนั บรรยากาศรอบ ๆ
ทาใหเ้ รามกั จะไม่รู้สึกกบั ผลจากความดนั ของบรรยากาศ เนื่องจากเราคุน้ เคย
มาต้งั แต่เกิด แต่เมื่อมีการเปล่ียนแปลงความดนั รอบตวั เรา ร่างกายจะรู้สึกต่อ

ผลจากความดนั ที่แตกต่างไป

ทาไมเมื่อนาถงุ ขนมข้ึนไปบนยอดเขา ถงุ ขนมจึงพอง
ข้ึน แลว้ ถา้ นาถงุ ขนมติดตวั ไปดาน้า ใตท้ ะเลลึกถงุ

ขนมจะเป็นอยา่ งไร

ความดนั ท่ีตาแหน่งต่าง ๆ มีค่าต่างกนั
เมื่ออยใู่ นอากาศ ความดนั เป็นค่าความดนั อากาศ

เมื่ออยใู่ นของเหลวที่ระดบั ความลึกค่าหน่ึง
ความดนั ที่ตาแหน่งน้นั เป็นความดนั ของของเหลว
หรือความดนั เกจรวมกบั ความดนั บรรยากาศ เรียกวา่ ความดนั สมั บูรณ์

อุปกรณ์วดั ความดนั คืออะไร
อุปกรณ์น้นั ทางานไดอ้ ยา่ งไร

อุปกรณ์ท่ีใชว้ ดั ความดนั

หลกั การทางานของบารอมิเตอร์แบบปรอท

ถา้ ตอ้ งการสร้างบารอมิเตอร์โดยใชน้ ้าแทนปรอท สาหรับวดั ความดนั
บรรยากาศที่ระดบั น้าทะเล หลอดแกว้ ควรยาวอยา่ งนอ้ ยเท่าใด
และความสูงของน้าในหลอดแกว้ จะเป็นเท่าใด

หลกั การทางานของแมนอมิเตอร์

เพราะเหตุใดเมื่อเราใชห้ ลอดดูดของเหลว
จึงทาใหข้ องเหลวไหลเขา้ ปากได้

กฎของพาสคลั

ถา้ มีแรงกระทาตอ่ ของเหลวอยนู่ ่ิง บรรจุอยใู่ นภาชนะปิ ด
ความดนั ในของเหลวเป็นอยา่ งไร

กฎของพาสคลั ถา้ มีแรงกระทาตอ่ ของเหลวอยนู่ ่ิง บรรจุอยใู่ นภาชนะปิ ด
ความดนั ในของเหลวเป็นอยา่ งไร

เม่ือเพ่ิมความดนั ใหข้ องเหลวที่อยนู่ ่ิงในภาชนะปิ ด
ความดนั ที่เพม่ิ ข้ึนจะส่งผา่ นไปทุก ๆ จุดในของเหลวน้นั

หลกั การน้ีเรียกวา่ กฎพาสคลั (Pascal’s law)

หลกั การทางานของเคร่ืองอดั ไฮดรอลิกอยา่ งง่าย

เคร่ืองอดั ไฮดรอลิกอยา่ งง่ายเป็น เคร่ืองกลท่ีผอ่ นแรงไดแ้ ละเป็นส่วนประกอบในอุปกรณ์เคร่ืองจกั ร เครื่องยนตต์ า่ ง ๆ

แรงพยงุ จากของไหล กอ้ นหิน เหลก็
โฟม ไม้

วตั ถุลอยน่ิงในน้า แรงลพั ธท์ ี่กระทาตอ่ วตั ถตุ อ้ งเป็นศูนย์ เม่ือพิจารณาแรงท่ี
กระทาต่อวตั ถใุ นแนวดิ่ง พบวา่ มีแรงท่ีน้ากระทาตอ่ วตั ถุใน
ทิศทางตรงขา้ มกบั น้าหนกั ของวตั ถุทาใหว้ ตั ถลุ อยน่ิงได้

เรียกวา่ แรงพยงุ

แรงพยงุ ของของเหลวมีความสมั พนั ธก์ บั สิ่งใด วตั ถทุ ่ีจมใน
ของเหลวมีแรงพยงุ ของของเหลวกระทาตอ่ วตั ถนุ ้นั หรือไม่

กิจกรรม 17.6 แรงพยงุ

น้าหนกั วตั ถใุ นอากาศและน้าหนกั วตั ถใุ นน้า
เท่ากนั หรือไม่ อยา่ งไร

น้าหนกั ของน้าท่ีลน้ ออกมาเท่ากบั น้าหนกั วตั ถุ
ท่ีหายไปหรือไม่

น้าหนกั ของวตั ถุขณะที่จมอยใู่ นน้า มีคา่ นอ้ ยกวา่ น้าหนกั วตั ถุท่ีชงั่ วตั ถใุ นอากาศ
โดยน้าหนกั วตั ถทุ ่ีหายไปเท่ากบั น้าหนกั น้าท่ีมีปริมาตรเท่าวตั ถุส่วนที่จมในน้า

เนื่องจากน้ามีแรงกระทาต่อวตั ถุในทิศข้ึน แรงน้ีคือ แรงพยงุ ของน้า
เมื่อวตั ถอุ ยใู่ นของเหลวจะมีแรงท่ีของเหลวกระทาตอ่ วตั ถุในทิศข้ึน

แรงน้นั คือ แรงพยงุ ของของเหลวและเท่ากบั น้าหนกั วตั ถุท่ีหายไปเมื่อชง่ั ในของเหลว
ถา้ วตั ถุลอยในของเหลวแรงพยงุ ของของเหลวเท่ากบั น้าหนกั วตั ถุ

แรงพยงุ ของของเหลวเท่ากบั น้าหนกั ของของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากบั วตั ถสุ ่วนท่ีจม โดยไม่ข้ึนกบั รูปทรงของวตั ถุ
ซ่ึงสอดคลอ้ งกบั หลกั ของอาร์คิมิดิสท่ีเสนอไวว้ า่ “วตั ถุท่ีอยใู่ นของไหลท้งั หมดหรือเพียงบางส่วน จะถกู แรงพยงุ จาก

ของไหลกระทา โดยขนาดแรงพยงุ เท่ากบั ขนาดน้าหนกั ของของไหลที่ถูกวตั ถุแทนท่ี”

วตั ถุมวลเท่ากนั มีปริมาตรเท่ากนั และมีความหนาแน่น
มากกวา่ ของเหลวแขวนอยกู่ บั เคร่ืองชง่ั สปริงที่มีคา่ คงตวั
เท่ากนั ใหเ้ รียงลาดบั แรงท่ีอา่ นไดจ้ ากเคร่ืองชงั่ สปริงจาก
มากไปหานอ้ ย เม่ือใหว้ ตั ถุจมอยทู่ ี่ตาแหน่งต่าง ๆ ดงั รูป