p33

กลศาสตร์ของไหล

 

แรงดันของน้ำที่กระทำกับร่างกายของนักดำน้ำตัวเปล่าจะเพิ่มขึ้นเมื่อพวกเขาดำน้ำลึกลงไปเรื่อย ๆ ทำให้พวกเขาไม่สามารถจะดำน้ำลึกโดยอยู่เป็นเวลานาน ๆ ได้ ในปี ค.ศ.1975 ได้มีการใช้อุปกรณ์ช่วยดำน้ำซึ่งมีส่วนสำคัญที่สุดคือถังที่ช่วยในการหายใจ ภายในถังบรรจุแก๊สที่ช่วยนักดำน้ำให้หายใจในน้ำลึกได้ ปรากฏว่าเมื่อนายวิลเลียม โรด ใช้อุปกรณ์ดังกล่าว สามารถทำสถิติดำน้ำลงไปได้ลึกถึง 1148 ฟุต ในอ่าวเม็กซิโกได้สำเร็จ นายวิลเลียมเป็นนักดำน้ำมืออาชีพซึ่งจะต้องเสี่ยงอันตรายกับแรงดันของน้ำลึกแต่เขาก็ไม่เคยประสบอันตรายจนเสียชีวิต น่าแปลกใจที่ว่านักดำน้ำสมัครเล่นที่ก่อนจะไปดำน้ำลึกจะต้องฝึกดำน้ำในสระก่อน แต่พบว่าพวกนี้มีโอกาสที่จะประสบอันตรายได้มากกว่านายวิลเลียมเสียอีก และบ่อยครั้งที่นักดำน้ำสมัครเล่นเสียชีวิตเพราะไม่ได้คำนึงถึงอันตรายเหล่านี้ อันตรายที่ว่านี้คืออะไร ?  มีต่อครับ


การทดลองเสมือนจริง

ข้อสำคัญ   การทดลองนี้ต้องใช้โปรแกรม     Shockwave player   ถ้าไม่สามารถเห็นภาพได้ต้องดาวโลด  Shockwave player  จึงจะสามารถเล่นได้พร้อมทั้งมีเสียงประกอบด้วย

ทดสอบความหนาแน่นผ่านทางอินเตอร์เน็ต

เราจะทดสอบว่า  วัตถุลอยหรือจมในของเหลวที่สามารถปรับค่าความหนาแน่นได้อย่างไร

  

กดปุ่มบนเพื่อลัดเข้าสู่การทดลอง

        คุณสามารถลากและปล่อยวัตถุลงในบีกเกอร์  เพื่อหาปริมาตร  หรือนำไปไว้บนเครื่องชั่ง  เพื่อหามวล  และนำค่าที่ได้ไปคำนวณหาความหนาแน่น

ความหนาแน่นของน้ำบริสุทธิ์คือ   1  กรัมต่อซีซี

วิธีทดลอง   คลิ๊กเมาส์ค้างไว้  ที่วัตถุและลากไปบนเครื่องชั่งหรือบีกเกอร์  เพื่อหามวลและปริมาตร    คุณสามารถวัดปริมาตรโดยสังเกตจากหน่วยมิลลิลิตรของน้ำที่ถูกวัตถุแทนที่ในบีกเกอร์  และถ้าต้องหาความหนาแน่น ให้นำมวลหารด้วยปริมาตรที่ได้   ความหนาแน่นของน้ำบริสทุธิ์ คือ  1 กรัมต่อซีซีหรือ  1  กรัมต่อมิลลิลิตร  วัตถุที่สามารถลอยน้ำได้ความหนาแน่นจะต้องน้อยกว่าน้ำ  ให้บันทึกค่าความหนาแน่นของวัตถุรูปทรงต่างๆ  และทดลองดูว่ามันจมหรือลอยเมื่อนำไปไว้ในของเหลว   มีคำอธิบายต่อ   หรือให้กดที่รูปภาพ


คำถาม  เรือเดินสมุทรขนาดใหญ่ลำหนึ่งมีระวางขับน้ำ  50,000  ตัน  เรือลำนี้ถ้าเอาเข้าอู่เรือ  และมีน้ำกั้นระหว่างตัวเรือกับผนังอู่เรืออยู่หนาไม่มากนัก  เรือจะลอยหรือว่าท้องเรือจะสัมผัสกับพื้นอู่เรือกันแน่ ?  ให้นักศึกษาที่เรียนฟิสิกส์ทั่วไปวิจารณ์ลงในกระดานฟิสิกส์ราชมงคล


สมบัติเชิงกลของสสาร

  ของอาจารย์ทศพล  วงศ์อุดม  และ  อาจารย์ สุขสันต์ ใจซื่อ  ต้องขอขอบคุณมากครับ


การประยุกต์ใช้กฎของอาร์คีมีดีส พบในแบตเตอรี่รถยนต์  เพื่อจะคอยเตือนเจ้าของรถให้ชาร์จแบตได้แล้ว    แบตเตอรี่พวกนี้จะมีช่องบอกสภาวะของแบตดังรูป     ถ้าแบตเตอรี่ได้รับการชาร์จจนเต็ม  ความหนาแน่นของกรดจะมากพอที่จะยกลูกบอลสีเขียวให้ลอยขึ้นมา   เมื่อมองผ่านช่องจะเห็นสีเขียว  แสดงว่าแบตเตอรี่ใช้ได้อยู่   แต่เมื่อใช้แบตไปได้ระยะหนึ่ง   ความหนาแน่นของกรดจะลดลง  ลูกบอลสีเขียว จะจมลง  เมื่อมองผ่านช่องจะเห็นเป็นสีดี  แสดงว่าเตรียมชาร์จแบตได้แล้ว


 

เมื่อลมเทอร์นาโดพัดผ่านบ้าน  มันจะทำให้บ้านพังในลักษณะดังรูป   นักศึกษาลองอธิบายการพังพินาศ โดยใช้หลักของเบอร์นูลลี ลงในกระดานฟิสิกส์ราชมงคล


ปริศนาสวัสดีท่านอาร์คิมีดีส และท่านแบร์นูลลี

ปริศนาของเหลวและก๊าซ

ปริศนาเหินฟ้านภากาศ


 ปริศนาของการเคลื่อนที่


หลักของแบร์นูลลี

bernoulli.gif (3824 bytes) 


ท่านเคยคิดไหมว่าเครื่องบินบินได้อย่างไร ?
สามารถอธิบายได้ด้วยหลักของแบร์นูลลี

เครื่องบินจึงลอยได้  ซึ่งอธิบายดังนี้ ปกติปีกเครื่องบินจะมีส่วนบนปีกโค้งมน ส่วนด้านล่างของปีกจะราบ อากาศที่เคลื่อนที่ผ่านด้านบนปีกเครื่องบินและด้านล่างไปยังปลายปีกใช้เวลาเท่ากัน  เป็นผลทำให้อากาศด้านบนปีกจะมีความเร็วมากกว่าบริเวณใต้ปีก เมื่ออากาศด้านบนปีกมีความเร็วสูง กว่าด้านล่างของปีก จะทำให้ความดันด้านใต้ปีกมากกว่าความดันด้านบนของปีกเครื่องบิน จึงทำให้เกิดแรงยก ทำให้เครื่องบินสามารถยกตัวขึ้นได้ (ในกรณีนี้เราถือว่าของอากาศไม่เปลี่ยนระดับความสูงเพราะความสูงแตกต่างกันน้อยมากประกอบกับความหนาแน่นของอากาศมีค่า น้อย) ดังรูปด้านล่าง  เราสามารถนำหลักการนี้ไปอธิบาย การที่เวลาเกิดพายุ พายุสามารถพัดพาเอาหลังคาบ้านไปตกที่ไกล ๆ จากตัวบ้านได้ หรือ การที่เวลาเราขับรถเร็ว ๆ  การบังคับรถจะยาก เพราะรถเกาะถนนน้อยลง ฯลฯ

 

เมื่อลูกเบสบอลหมุน ดูรูป(มองจากด้านข้าง) อากาศที่สัมผัสผิวของลูกบอลจะหมุนตามไปด้วยทำให้ความเร็วสัมพัทธ์ของอากาศด้านล่างมากกว่าด้านบน ทำให้เกิดความดันด้านล่างน้อยกว่าด้านบนทำให้เส้นทางการเคลื่อนที่ของลูกเบสบอลโค้งลงเรื่อย ๆ


แรงดึงผิว

surfacet.gif (3135 bytes)

Bug walking on water.

ท่านคงเคยเห็นแมลงบางชนิด เดิน วิ่ง บนผิวน้ำมาบ้างแล้ว ที่เป็นเช่นนี้เพราะของเหลวจะมี แรงดึงผิว.
เพราะที่ผิวของของเหลวจะมีแรงดึงระหว่างโมเลกุลที่ผิวของของเหลว และเรียกแรงนี้ว่า แรงดึงผิว
ซึ่งแรงนี้จะเกิดเฉพาะที่ผิวของของเหลวเท่านั้น ดังรูป 1

 
รูปที่ 1 รูปที่ 2

ผลจากแรงดึงผิวระหว่างโมเลกุลของของเหลว ถ้ามีวัตถุเบา ๆ อยู่ที่ผิวของเหลว
และผิวของของเหลวไม่ฉีกหรือขาด ออกจากกัน ทำให้วัตถุเบา ๆ นั้นสามารถลอยบนผิวของของเหลวได้ ดังรูป 2
ผลของแรงดึงผิว ทำให้ของเหลวรักษารูปทรง เป็นทรงกลมเพื่อให้มีพื้นที่ผิวน้อยที่สุด

ประเจียด ปฐมภาค     ผู้จัดทำ  ฟิสิกส์ราชมงคลขอขอบคุณครับ

กลับไปยังสมบัติของของเหลว

 


  หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

ฟิสิกส์ 1(ภาคกลศาสตร์) 

 ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2  กลศาสตร์เวกเตอร์
โลหะวิทยาฟิสิกส์ เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1
ฟิสิกส์  2 (บรรยาย) แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c  
ฟิสิกส์พิศวง สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
ทดสอบออนไลน์ วีดีโอการเรียนการสอน
หน้าแรกในอดีต  

   การทดลองเสมือน 

บทความพิเศษ  ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)
พจนานุกรมฟิสิกส์ 

 ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์

ธรรมชาติมหัศจรรย์ 

 สูตรพื้นฐานฟิสิกส์

การทดลองมหัศจรรย์  ดาราศาสตร์ราชมงคล

  แบบฝึกหัดกลาง 

แบบฝึกหัดโลหะวิทยา  

 แบบทดสอบ

ความรู้รอบตัวทั่วไป 

 อะไรเอ่ย ?

ทดสอบ(เกมเศรษฐี) 

คดีปริศนา

ข้อสอบเอนทรานซ์ เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์
คำศัพท์ประจำสัปดาห์  

  ความรู้รอบตัว

การประดิษฐ์แของโลก ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์
นักวิทยาศาสตร์เทศ นักวิทยาศาสตร์ไทย
ดาราศาสตร์พิศวง  การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์
การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ  

กลับเข้าหน้าแรก

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

ภาพประจำสัปดาห์