888

1. แรงลอยตัว (Buoyant Force)

2. แรงลอยตัว มีค่าเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่ด้วยวัตถุ

3. rL เป็นความหนาแน่นของของเหลว FB เป็น แรงลอยตัว VL เป็น ปริมาตรวัตถุส่วนที่จมในของเหลว g เป็นค่าความเร่งโน้มถ่วงของโลก mg เป็นน้ำหนักของวัตถุในอากาศ ]

4. ศึกษาหลักของอาร์คิมีดิส จาก Flash Animation

5. ในกรณีวัตถุจม ขนาดแรงลอยตัว = ขนาดน้ำหนักของเหลวที่มีปริมาตรเท่าวัตถุ ในกรณีวัตถุลอย ขนาดแรงลอยตัว = ขนาดน้ำหนักของเหลวที่มีปริมาตรเท่าวัตถุส่วนที่จมในของเหลว

6. แรงลอยตัว แรงลอยตัวคือแรงที่ช่วยพยุงวัตถุไม่ให้จมลงไปในของเหลว โดยมีขนาดขึ้นอยู่กับ ความหนาแน่นของของเหลวนั้น และปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมลงไปในของเหลว

7. ตัวอย่าง .. หลักของอาร์คิมีดิส วัตถุลอยในของเหลว ** เมื่อวัตถุอยู่ในสมดุลสถิต แรงลอยตัวมีทิศขึ้นสมดุลกับ แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุมีทิศลง

8. หลักของอาร์คิมีดีส (Archimedes’s principle) “ วัตถุจมอยู่ในของเหลวทั้งก้อนหรือบางส่วน ของไหลจะออกแรงลอยตัวดันวัตถุนั้นด้วยแรงขนาดเท่ากับน้ำหนักของของไหลที่วัตถุแทนที่ ” - ถ้าเราว่ายน้ำในสระน้ำ จะมีบางส่วนของร่างกายจุ่มอยู่ในน้ำ จะมีแรงลอยตัว (Buoyant force) พยุงตัวเราไว้ โดยที่ - ขนาดของแรงลอยตัวจะเท่ากับน้ำหนักของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากับส่วนของร่างกายจุ่มอยู่ในน้ำ Buoyant Force แรงลอยตัว มีทิศขึ้นกระทำต่อวัตถุที่จมอยู่ในของเหลววัตถุอยู่ในสมดุลแรงกระทำในทิศขึ้นจะสมดุลกับแรงเนื่องจากน้ำหนักวัตถุมีทิศลงแรงลอยตัวเป็นแรงลัพธ์เนื่องจากแรงทุกแรงที่ของเหลวกระทำโดยรอบต่อ วัตถุ

9. ความดันที่ด้านบนของลูกบาศก์ทำให้เกิดแรงกดลง Ft = Pt A ความดันที่ด้านลงของลูกบาศก์ทำให้เกิดแรงทิศขึ้น Fb = PbA แรงลอยตัวมีขนาด F B = ( Pb – Pt ) A วัตถุอยู่ในสมดุล F B = Mg ( Pb – Pt ) A = Mg

10. ตัวอย่าง จงหาสัดส่วนที่อยู่เหนือน้ำของน้ำแข็งรูปลูกบาศก์ที่ลอยอยู่ในแก้วน้ำ น้ำหนักของน้ำแข็ง W= ρ iV i g แรงลอยตัว F B = ρ f V f g ให้ Vi = ปริมาตรน้ำแข็ง , Vf = ปริมาตรน้ำแข็งที่อยู่ใต้ผิวน้ำ W= F B ρ iV ig= ρ f Vf g ปริมาตรของน้ำแข็งที่จมในของเหลว Vf = 0.917 kg / m 3 สัดส่วนของน้ำแข็งที่อยู่เหนือน้ำ = 1 V 1 0.917 0.083 kg / m 3

11. ตัวอย่าง ตัวอย่าง ผูกชิ้นส่วนของอะลูมิเนียมกับเพดาน ถ้าให้ชิ้นส่วน อะลูมิเนียมนี้จุ่มอยู่ในน้ำทั้งก้อนดังรูป มวลของ อะลูมิเนียมเท่ากับ 1.0 kg และความหนาแน่น เท่ากับ 2.7x103 kg/m3 จงคำนวณหาแรงตึง เชือกก่อนและหลังจุ่มอะลูมิเนียมลงในน้ำ

12. ตัวอย่าง พิจารณารูป (a ) พบว่า T1= Mg= (1.0)(9.8)= 9.8 N เมื่อจุ่มอะลูมิเนียมลงในน้ำ จะเกิดแรงลอยตัว F B ดังรูป ( ข ) จะได้ว่า T2+ F B = Mg T2= Mg -F B T2= Mg -p fv fg ตอบ ก่อนจุ่มลงในน้ำแรงตึงเชือก = 9.8 N หลังจุ่มลงในน้ำแรงตึงเชือก = 6.2 N

13. อาร์คิมีดีส ( Archimedes) นักปราชญ์ชาวกรีกเป็นผู้ค้นพบธรรมชาติของแรงลอยตัวและได้เสนอหลักการเกี่ยวกับการลอยและการจมของวัตถุซึ่งเรียกว่า หลักของอาร์คิมีดีส ( Archimedes' principle) ดังนี้ วัตถุที่จมในของเหลวหมดทั้งก้อนหรือจมแต่เพียงบางส่วนจะถูกแรงลอยตัวกระทำและแรงลอยตัวจะเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกวัตถุนั้นแทนที่

14. จบการนำเสนอ