Recomendados
Más contenido relacionado
La actualidad más candente
La actualidad más candente (20)
Similar a แบบฝึกหน่วยที่ 1 นักเรียน
แบบฝึกหน่วยที่ 1 นักเรียน
- 1. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 -1- ครูส้มเช้า จงล่างกลาง รายวิช า ฟิส ิก ส์ 4 รหัส วิช า ว 32204 ระดับ ชั้น ใบงาน เวลา ......... ชั่ว โมง มัธ ยมศึก ษาปีท ี่ 6 เรื่อ ง ความหนาแน่น และความดัน ในของเหลว ตอนที่ 1 ความหนาแน ่น ความหนาแน่น ( density ) คือ อัตราส่วนระหว่างมวลต่อปริ มาตรของสารเขียนเปนสมการจะได้ m ρ= v เมื่อ คือ ความหนาแน่น ( kg / m3) ρ m คือ มวลของสาร (kg) V คือ ปริมาตรของสาร (m3) 1. นักสํารวจเดินทางด้วยบอลลูนบรรจุแกส ก่อนออกเดินทางเขา บรรจุแกสฮีเลียมที่มีปริมาตร 400 ลูกบาศก์เมตร และมวล 65 กิโลกรัม แกสฮีเลียมในบอลลูนนี้มีความหนาแน่นเท่าใด ( 0.16 kg/m3) ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ............................................ 2. นํ้ามีความหนาแน่น 1000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร หมาย ความว่าอย่างไร ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... .................................................................
- 2. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 -2- ครูส้มเช้า จงล่างกลาง อัตราส่่วนระหว่างความหนาแน่นของสารต่อความความหนา แน่นของนํ้า เรียกว่า ความหนาแน่นสัมพัทธ์ ( relative density ) หรือความถ่วงจําเพาะ ( specific gravity ) เข่ียนเปนสมการจะได้ ความหนาแน่นสัมพทธ์ = ความหนา แน่นของสาร ความหนาแน่นของนํ้า 3. ความหนาแน่่นสัมพัทธ์ของตะกั่วเท่ากับ 11.3 หมายความว่่า อย่างไร ......................................................................................... ................................................................................. ....... ......................................................................................... ..........................................................................
- 3. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 -3- ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ตอนที่ 2 ความดัน และ แรงดัน ในของเหลว F สมบัติเบื้องต่้นของแรงดัน และความดันของของเหลว 1. มีทิศได้ทุกทิศทาง 2. มีทศตั้งฉากกับผิวสัมผัสกับภาชนะ ิ 4. ประเภทของความดัน และ แรงด่ัน 1. ...................................................................... 2. ...................................................................... ประเภทของความดัน และแรงดัน 1) ความดัน , แรงดันที่กดก้นภาชนะ 2) ความดัน , แรงดันที่ดันพื้นที่ด้านข้าง แรงด่ัน และ ความดันที่กดก้นภาชนะ นที่กดก้น แรงดั แรงด่ัน ที่ก ดก้น ภาชนะ = นํ้าหนักของของเหลวส่วนที่อยู่ในแนว ภาชนะ ตั้งฉากกับพื้นที่นั้น น่ั่่นคือ F =mg ความดัน คือ อัตราส่วนของ แรงดันต่อพื้นที่ที่ก้นภาชนะนั้น น่ั่่นคือ F P= A เม่ื่อ P = ความดัน (N/m2) ่ F = แรงดัน (N) A= พื้นที่ (m )2 5. ภาชนะทั้งสามมีระดับนํ้าสูงเท่ากันและพื้นที่ก้นเท่ากัน ดังรูป จงตอบ คําถามต่อไปนี้
- 4. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 -4- ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ก. แรงที่นํ้ากระทําต่อก้นภาชนะทั้งสาม เนื่องจากความดันของน้่ำ เท่ากันหรือไม่ .................................. ข. นํ้าในภาชนะทั้งสาม เมื่อนําไปชั่ง จะมีนํ้าหนักเท่ากันหรือไม่ ......................................................... ค. เหตุใดคําตอบในข้อ ก. และ ข. จึงไม่เท่ากัน ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. 6. กล่องใบหนึ่งบรรจุนํ้าบริสุทธิ์จนเต็มแล้วปิดสนิททุกด้าน เมื่อนํา กล่องวางบนพื้นราบ 3 แบบ ดังภาพ จงตอบคําถามต่อไปนี้ (3) (2) (1) ก. แรงดันที่นํ้ากระทําต่อก้อนกล่องแต่ละกรณีเท่ากันหรือไม่ เพราะ เหตุใด ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ข. ความดันนํ้าที่กระทําต่อก้นกล่องเท่ากันหรือไม่ เพราะเหตุใด ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. การหาความดัน ที่ก ดก้น ภาชนะ อาจใช้ส มการ P =gh ρ เมื่อ P = ความดัน (N/m2) ρ = ความหนาแน่นของ ของเหลว (kg/m3) g = 10 m/s2 h = ความลึกวัดจากผิวของเหลวถึง ก้นภาชนะ (m)
- 5. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 -5- ครูส้มเช้า จงล่างกลาง โปรดสัง เกตว่า สําหรับของเหลวชนิดหนึ่ง ๆ ความหนาแน่น ( ) ρ จะคงที่ และ g ก็คงที่ ดังนั้น ความดัน(P) จึงแปรผันตรงกับความ ลึก (h) อย่างเดียว ดังนั้นหากความลึกเท่ากันความดันย่อมเท่ากัน อย่างแน่นอน พิจารณาตัวอย่าง ภาชนะทั้ง 3 หากบรรจุของเหลวชนิด เดียวกันสูงเท่ากัน P1 P2 P3 ความดันที่กดภาชนะทั้ง 3 ใบ จะเท่ากัน เพราะความดันจะ ขึ้นกับความลึกอย่างเดียว ไม่เกี่ยวกับรูปร่างภาชนะ
- 6. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 -6- ครูส้มเช้า จงล่างกลาง 7. ภาชนะปิดรูปทรงกระบอกสูง 50 cm พื้นที่หน้าตัด 0.8 m2 ทางฝาบนเจาะเปนรูวงกลมแล้วต่อเปนปล่อง ความหนาแน่นของนํ้า สูง 50 cm ถ้าใส่นํ้าจนเต็มขึ้นมาเสมอ 50 1 × 3 kg / m 3 10 ( ) cm ระดับปากท่อที่ต่อขึ้นมาใหม่ จงหาความดัน 10 4 N / m 2 ,8 × 3 N 10 50 และแรงดันของนํ้าที่ก้นภาชนะ กําหนด cm ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... ................................................................................ ....................................................................... 8. นํ้ามีความหนาแน่น ใส่รวม 10 3 kg / m 3 กับนํ้ามันซึ่งมี ความหนาแน่น ในภาชนะปิด ถ้านํ้าและนํ้ามัน 0.6 × 3 kg / m 3 10 20 ลอยอยู่เปนชั้น ชั้นละ 20 cm ในภาชนะ cm 20 ปิด จงหาความดัน ที่ก้นภาชนะ cm ( ) 3.2 × 3 kg / m 3 10 ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ .......................................................................
- 7. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 -7- ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ................................................................................ ....................................................................... 9. จากข้อทีผ่านมา ถ้าพื้นที่ที่ก้นภาชนะมีค่า 0.6 ตารางเมตร จง ่ หาแรงดันที่ของเหลวกระทําต่อก้นภาชนะ ( ) 1.92 × 3 N 10 ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ .......................................................................
- 8. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 -8- ครูส้มเช้า จงล่างกลาง สําหรับของเหลวที่อยู่ในภาชนะปิดนั้น ความดันที่กระทําต่อ พื้นที่ก้นภาชนะ จะมีอย่างน้อย 2 อย่าง ได้แก่ 1. ความดันเกจ (Pg) คือ ความดันที่เกิดจากนํ้าหนักของของเหลว (หาจาก ρ ) P = gh 2. ความดันบรรยากาศ (Pa) คือ ความดันที่เกิดจากนํ้าหนักของ อากาศที่กดทับผิวของเหลวลงมา ซึ่งปกติแล้วความดัน บรรยากาศจะมีค่าประมาณ (Pascal) 1× 5 N / m 2 10 ดังนั้น P รวม = Pa+ Pg Pa = 1 × 10 5 N / m 2 P สัมบูรณ์ = Pa+ ρgh Pg = ρ gh 10. นํ้าทะเลมีความหนาแน่น 1.03 × 3 kg / m 3 10 และความดันบรรยากาศที่ ระดับนํ้าทะเลเปน 1× 5 N / m 2 10 จงหาความดันสัมบูรณ์ที่ใต้ทะเลลึก 100 เมตร (11.3 × 5 N / m 3 ) 10 ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... ................................................................................ ....................................................................... 11. เรือดํานํ้าลําหนึ่งอยู่ที่ระดับลึก 100 เมตร จงหาความดันเกจและ ความดันสัมบูรณ์ที่ตัวเรือดํานํ้า ถ้านํ้าทะเลมีความหนาแน่น และความดันบรรยากาศที่ระดับนํ้าทะเลเท่ากับ 1.024 × 3 kg / m 3 10 1.013 × 5 10 Pa (1.024 × 6 10 Pa , 1.13 × 6 Pa ) 10
- 9. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 -9- ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... ........ ................................................................................ ...............................................................
- 10. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 10 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง 12. นํ้าและนํ้ามันชนิดหนึ่งบรรจุในหลอดแก้ว รูปตัวยู โดยนํ้าอยู่ในหลอดแก้ว ..................................... ทางขวาและนํ้ามันอยู่ในภาวะ ..................................... นํ้ามัน สมดุลระดับนํ้าและนํ้ามันดังแสดง ..................................... ในรูป จงหาความหนาแน่นนํ้ามัน 0.4 ..................................... 0.35 นี้เปน กิโลกรัม/เมตร 3 m m 1. 925 2. 725 ..................................... 3. 875 4. 675 ............................... นํ้า ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... 13. เมื่อเทนํ้าและของเหลวชนิดหนึ่ง ที่ไม่รวมกับนํ้าลงข้างหนึ่งของหลอด รูปตัว U ที่มขาโตเท่ากัน ถ้า ี 2 Pนํ้า Pของเหล ของเหลวเปนลําสูง 10 cm และมี cm 10 ว รอยต่อระหว่างนํ้ากับของเหลวอยู่ข้าง cm หลอดที่ใส่ของเหลว ปรากฏว่าระดับ บนของนํ้าอยู่สูงกว่าระดับของเหลว 2 cm จงคํานวณหา ความหนาแน่นของของเหลวที่ใส่ (1.2 × 3 kg / m 3 ) 10 ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ...............................................................................
- 11. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 11 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... ........ ................................................................................ ............................................................... ................................................................................ ....................................................................... ........ ................................................................................ ............................................................... 14. ของเหลว 3 ชนิด อยู่ในสภาวะสมดุลในหลอดแก้วรูป ตัวยูดังรูป ความหนาแน่นของ 1. 1.4 × 3 10 2. ของเหลวชนิดที่หนึ่ง และชนิดที่สองมี 1 .6 × 3 10 ค่า 4.0 × 3 10 และ ตาม 3.0 × 3 kg / m 3 10 3. 10 2.4 × 3 10 4. 1 3 ลําดับ ความหนาแน่นของของเหลว 2.8 ×10 3 cm ชนิดที่สามมีค่า กี่ kg / m 3 6 2 ............................................................................... cm 12 4 ............................................................................... cm cm ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... ........ ................................................................................ ............................................................... ................................................................................ ....................................................................... ........ ................................................................................ ...............................................................
- 12. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 12 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง 15. หลอดรูปตัว U มีขาโตเท่ากันมีของเหลวบรรจุอยู่ ถ้าเทนํ้ามันลง ไปในขาหลอดข้างหนึ่งจนกระทั่งของเหลวในขาข้างนั้นลดลง 1 cm จงหาว่าเทนํ้ามันลงไปสูงเท่าใด กําหนด ความหนาแน่นของเหลวเท่ากับ 3 x 103 kg/m3 ความหนาแน่นของนํ้ามันเท่ากับ 1 x 103 kg/m3 ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... ........ ................................................................................ ............................................................... ................................................................................ ....................................................................... ........ ................................................................................ ............................................................... 16. ขาข้างหนึ่งของแมนอมิเตอร์ที่มีปรอทบรรจุอยู่ ถูกต่อเข้ากับถัง สี่เหลี่ยมที่บรรจุแกสชนิดหนึ่ง ปรากฏว่าระดับปรอทในขาทั้งสองข้าง สูง 5 เซนติเมตร และ 15 เซนติเมตร ดังรูป ถ้าความดันของอากาศ ขณะนั้นเท่ากับ 105 Pa แกสในถังมีความดันเท่าใด ให่้ ความหนาแน่นปรอท = 13.6x103 kg/m3 , g = 9.8 m/s2 ( 1.13x105Pa ) ............................................................................... ...............................................................................
- 13. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 13 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... ........ ................................................................................ ............................................................... ................................................................................ ....................................................................... ........ ................................................................................ ............................................................... รายวิช า ฟิส ิก ส์ 4 รหัส วิช า ว 32204 ระดับ ชั้น แบบฝึก เวลา ......... มัธ ยมศึก ษาปีท ี่ 6 ชั่ว โมง เรื่อ ง เครื่อ งมือ วัด ความดัน
- 14. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 14 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง แมนอมิเตอร์ ( manometer ) เปนเครื่องมือวัดความดันของ ของไหลชนิดหนึ่ง ประกอบด้วยหลอดแก้วรูปตัวมีของเหลวบรรจุอ ยู่ภายใน ปลายข้างหนึ่งเปิด ส่วนปลายอีกข้างหนึ่งจะต่อกับภาชนะ บรรจุของไหลที่ต้องการวัดความดัน และการรู้ความแตกต่างของระดับ ของเหลวในหลอดแก้วรูปตัวยูทั้งสองข้างจะทําให้สามารถหาความดัน ของของไหลได้ แบรอมิเตอร์ปรอท ( mercury barometer ) เปนเครื่องมือ สําหรับวัดความดันบรรยากาศโดยตรงประกอบด้วยหลอดแก้วทรง กระบอกยาวประมาณ 80 เซนติเมตร ปลายข้างหนึ่งปิด ภายในบรรจุ ด้วยปรอทจนเต็มแล้วควํ่าลงในอ่างปรอทโดยไม่ให้อากาศเข้าในหลอด ระดับปรอทในหลอดจะลดตํ่าลงมา ปลายบนของหลอดจะเกิดเปน สุญญากาศ และ ความดันของลําปรอทในหลอดจะมีค่าเท่ากับ ความดัน บรรยากาศภายนอกพอดี สุญญา กาศ Pบรรยา Pปรอท 760 กาศ mm ที่ระดับน้่ำทะเล ความดัน 1 บรรยากาศ จะเท่ากับความดันปรอท ซึ่งสูง 760 มิลลิเมตร นั่นคือ 1 ความดันบรรยากาศ = ความดันปรอทสูง 760 มิลลิเมตร (0.76 เมตร) = ρgh = (13.6 × 3 )(9.8)(0.76) 10 ดังนั้น ความดัน 1 บรรยากาศ (atm) = นิวตัน/ 1.01 × 5 10 ตารางเมตร (760 มิลลิเมตรปรอท)
- 15. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 15 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง 17. จงอธิบายการทํางานของหลอดฉีดยาขณะดูดของเหลวเข้าไปใน หลอด ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... 18. เพราะเหตุใด จึงนิยมใช้ปรอทบรรจุในหลอดแก้วของแบรอ มิเตอร์แทนที่จะใช้นํ้า ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ .......................................................................
- 16. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 16 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง แรงดัน และความดันที่ดันพื้นที่ด้านข้างภาชนะ เปนค่าเฉลี่ยของความดันทางด้านข้างทั้งหมด หาได้จากแรงดัน ทั้งหมดทางด้านข้าง หารด้วยพื้นที่รับแรงดันด้านข้าง แยกคิดได้ 2 กรณี ของเหลวมีช ั้น เดีย ว ให้ P1 = ความดันผิวบนสุด P1 + P2 P = 2 P2 = ความดันผิวล่างสุด ความดันด้านข้าง P = หมายเหตุ ถ้าไม่กําหนดความดันบรรยากาศให้, ปกติ ถือว่าไม่คิด ดัง นั้น “P1 ในรูปนี้จะมีค่าเปนศูนย์” P1 P P2 การหาความดัน ฝาข้า งเมื่อ มีข องเหลวหลายชั้น P =1 ×10 5 N / m 2 1 P2 =1 ×10 5 +10 3 (10)(10) N / m 2 = 2 ×10 5 N / m 2 P3 =1 ×10 5 +10 3 (10)(10) + 20 ×10 3 (10)(2) N / m 2 = 6 ×10 5 N / m 2 Pa = 1 × 10 5 N / m 2 10 ρ = 10 3 m 2 ρ = 20× 10 3 m
- 17. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 17 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง 1. หา P ตรงบนสุด, ล่างสุด และตรงรอยต่อแต่ละชั้นเสียก่อน (ตาม รูป P1, P2, P3) 2. หา F ของของเหลวที่ดันฝาข้างแต่ละตอน F บน = P เฉลี่ย × A บน ( P + P2 ) = 1 ×A 2 บน F ล่าง = P เฉลี่ย × A ล่าง ( P2 + P3 ) = ×A 2 ล่าง 3. นํา F มารวมกัน F รวมทีฝาข้างหนึ่งฝา = F บน + F ล่าง ่
- 18. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 18 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง แรงดัน ที่เ ขื่อ นกั้น นํ้า แรงดัน = ความดันเฉลี่ย × พ.ท. ล่า l F = (0 + P 2 ง) A (0 + ρ gH ) F = (lH ) 2 1 F = ρglH 2 Pบน 2 เมื่อ F = แรงดันเขื่อน F H = ความหนาแน่น ρ Pล่าง l = ความกว้างเขื่อน H = ความสูงของนํ้า 19. ถังปิดรูปสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ที่มีความยาวด้านละ 2 เมตร เมื่อบรรจุนํ้าเต็มจะมีความดันที่ก้นถังเปนเท่าใด และความดัน เฉลี่ยที่ด้านข้างของถังจะเปนเท่าใด ( × 2 10 4 Pa, × 4 Pa ) 1 10 ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... 20. กล่องสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ยาวด้านละ 40 เซนติเมตร ฝา ด้านบนปิดสนิทบรรจุนํ้าเต็ม จงหา ก. แรงดันของนํ้าที่กระทําต่อก้นกล่องใบนี้ (640 N) ข. แรงดันของนํ้าที่กระทําต่อฝากล่องข้างซ้าย (320 N) 0.4 m 0.4 m 0.4 m
- 19. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 19 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... 21. กล่องสี่เหลี่ยมลูกบาศก์มีความ ข. แรงดันของนํ้าที่ฝา ยาวด้านละ 1 เมตร ด้านบนมีฝา ด้านข้างแต่ละด้าน( ปิดสนิท ตรงกลางฝาบนเจาะรูโต 9× 3 N 10 ) ขนาด 200 ตารางเซนติเมตร 0.4 เสียบท่อแน่นพอดี และเติมนํ้าลงไป m ตามท่อจนกระทั่งระดับนํ้าเต็มท่อ พอดีแล้วปิดฝาให้สนิท เมื่อท่อยาว cm Fข้าง 40 เซนติเมตร จงหา 1m ก. แรงดันของนํ้าที่ก้นกล่อง ( Fก้น 1m 1.4 × 4 N 10 ) 1m ............................................................................... ........................................................................ ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... .................................................................
- 20. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 20 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ................................................................................ ....................................................................... ............................................................................... ........................................................................ ................................................................................ ....................................................................... กรณีที่เปนภาชนะเปิดฝา จะต้องคิดความดันบรรยากาศเพิ่มเติม จึงได้ว่า P ข้าง = ρ P + ghcm 0 เมื่อ = ความดันบรรยากาศ = P0 นิวตัน / 1.01 × 5 10 ตารางเมตร 22. เขื่อนกั้นนํ้าจืดแห่งหนึ่ง มีนํ้าอยู่ลึก 20 เมตร ที่ฐาน เขื่อนเจาะเปนรูโตมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.4 เมตร จงหาแรงดันของนํ้าที่ไหลออกไป ( ) 4.51 × 5 N 10 ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... รายวิช า ฟิส ิก ส์ 4 รหัส วิช า ว 32204 ระดับ ชั้น แบบฝึก เวลา ......... มัธ ยมศึก ษาปีท ี่ 6 ชั่ว โมง เรื่อ ง กฎของพาสคัล และเครื่อ งอัด ไฮดรอลิก
- 21. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 21 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง กฎของพาสคัล กล่าวว่า “ถ้ามี F ของไหล(ของเหลวหรือกาซ) บรรจุอยู่ ในภาชนะที่อยู่นิ่ง เมื่อให้ความดันเพิ่ม เข้าไปแก่ของไหล ณ ตําแหน่งใด ๆ ความดันที่เพิ่มขึ้นจะถ่ายทอดไปทุก ๆ จุดในของเหลวนั้น” ปัจจุบันเราใช้กฎของพาสคัลมาสร้างเปนเครื่องผ่อนแรงชนิด หนึ่ง คือ เครื่องอัดไฮโดรลิก (เช่น แม่แรงยกรถ) ซึ่งมีองค์ประกอบ หลักดังรูป สมการคํานวณเกี่ยวกับเครื่องอัดไฮโดรลิก คือ F W F = A a W A a เมื่อ W คือ นํ้าหนักที่ยกได้ (N) F คือ แรงที่ใช้กด (N) P1 P2 A คือ พื้นที่หน้าตัดกระบอกสูบใหญ่ P1 = P2 a คือ พื้นที่หน้าตัดกระบอกสูบใหญ่ การได้เปรียบเชิงกลทางปฏิบัติ (M.A.ปฏิบัติ) = W F การได้เปรียบเชิงกลทางทฤษฎี (M.A.ทฤษฎี) = A a ปกติแล้วในทางปฏิบัติ M.A.ปฏิบัติ จะน้อยกว่า M.A.ทฤษฎี เสมอ ประสิทธิภาพเชิงกล (Eff) บ= M . A. W /F ปฏิ ั M . A. ×100% = A/ a ×100% ทฤษ ติ ฎี
- 22. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 22 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง 23. เครื่องอัดไฮโดรลิกเครื่องหนึ่ง ลูกสูบเล็กมีพื้นที่หน้าตัด 10 cm2 ลูกสูบใหญ่มีพื้นที่หน้าตัด 80 cm2 ถ้าออกแรงที่ลูกสูบเล็ก 20 N จะเกิดแรงยกที่ลูกสูบใหญ่เท่าใด (160 N) ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... ............................................................................... ........................................................................ 24. เครื่องอัดไฮโดรลิกเครื่องหนึ่ง ลูกสูบเล็กมีพื้นที่หน้าตัด 3 cm2 ลูกสูบใหญ่มีพื้นที่หน้าตัด 24 cm2 ถ้าออกแรงที่ลูกสูบเล็ก 10 N จะเกิดแรงยกที่ลูกสูบใหญ่เท่าใด และการได้เปรียบเชิงกลเปนกี่เท่า (80 N, 8 เท่า ) ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... ............................................................................... ........................................................................
- 23. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 23 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ................................................................................ ....................................................................... 25. เครื่องอัดไฮดรอลิกเครื่องหนึ่ง ลูกสูบใหญ่ มีรัศมี 0.5 เมตร และลูกสูบเล็กมีรัศมี 0.05 เมตร ถ้าออกแรงกดลูกสูบเล็ก 100 นิวตัน จ ะยกวัตถุมวลเท่าไรได้ 1. 1,000 กิโลกรัม 2. 1,000 นิวตัน 3. 10,000 กิโลกรัม 4. 100,000 นิวตัน ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... ............................................................................... ........................................................................ ................................................................................ ....................................................................... 26. เครื่องอัดไฮโดรลิกใช้สําหรับยกรถยนต์เครื่องหนึ่ง ใช้นํ้ามันที่ มีความหนาแน่น 800 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร พื้นที่ของลูกสูบ ใหญ่และลูกสูบเล็กมีค่า 1000 ตารางเซนติเมตร และ 25 ตาราง เซนติ เมตร ตามลําดับ ต้องการยกรถยนต์หนัก 1000 กิโลกรัม ขณะที่ กดลูกสูบเล็กระดับนํ้ามันในลูกสูบเล็กอยู่สูงกว่านํ้ามันในลูกสูบใหญ่ 100 เซนติเมตร แรงที่กดบนลูกสูบเล็ก มีค่าเท่าใด 1. 230 N 2. 250 N 3. 270 N 4. 290 N ............................................................................... ...............................................................................
- 24. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 24 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... ............................................................................... ........................................................................ ............................................................................... ........................................................................ ................................................................................ ....................................................................... ................................................................................ ....................................................................... 27. เครื่องอัดไฮโดรลิกหนึ่งใช้นํ้ามันที่มีความหนาแน่น 800 กิโล กรัมต่อลูกบาศก์เมตร พื้นที่ของลูกสูบใหญ่และลูกสูบเล็กมีค่า 0.1 และ 0.02 ตารางเมตรตามลําดับ ระดับนํ้ามันในลูกสูบใหญ่อยู่สู งกว่านํ้ามันในลูกสูบเล็ก 20 เซนติเมตร หากต้องการยกรถยนต์หนัก 2000 กิโลกรัม จะต้องออกแรงที่กดบนลูกสูบเล็กกี่นิวตัน (4032) ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... ............................................................................... ........................................................................
- 25. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 25 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ............................................................................... ........................................................................ ................................................................................ ....................................................................... ................................................................................ ....................................................................... รายวิช า ฟิส ิก ส์ 4 รหัส วิช า ว 32204 ระดับ ชั้น แบบฝึก เวลา ......... มัธ ยมศึก ษาปีท ี่ 6 ชั่ว โมง เรื่อ ง แรงลอยตัว และหลัก ของอาร์ค ิม ีด ิส ตามรูป วัตถุที่จมอยู่ในของเหลว ทิศขึ้น แรงลัพธ์นี้เรียกว่า จะถูกแรงดันของของเหลวกระทํา แรงลอยตัว ในทุกทิศทาง พิจารณาเฉพาะ แนวดิ่ง แรง F2 จะมีค่ามากกว่า F1 เพราะ F2 อยู่ลึกกว่า ดังนั้น F1 เมื่อหาแรงลัพธ์ (F2- F1) จะได้ แรงลัพธ์ที่มีค่าไม่เปนศูนย์ อยู่ใน F2 หลัก ของอาร์ค ิม ีด ิส “แรงลอยตัวจะมีค่าเท่ากับ นํ้า หนักของของเหลวซึ่งมีปริมาตร = เท่ากับปริมาตรของวัตถุส่วนจม” นั่นคือ แรงลอยตัว = นํ้าหนัก ของของเหลว แรงลอยตัว(FB) FB = mg ของเหลว โดยที่ m =ρv FB = ของเหลว V ของเหลว g โดยที่ V ของเหลว= V วัตถุส่วนจม ρ
- 26. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 26 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง FB = ρ ของเหลว V วัตถุส่วนจม g เมื่อ FB = แรงลอยตัว, ρ = ความหนาแน่น (kg/m3), V = ปริมาตร (m3) • ถ้าแรงลอยตัวมีค่ามากกว่านํ้าหนักปลา จะเกิดอะไรขึ้น ............................................................................... ........................................................................ • ถ้าแรงลอยตัวมีค่าน้อยกว่านํ้าหนักปลา ปลาจะเคลื่อนที่อย่างไร ............................................................................... ........................................................................
- 27. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 27 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง 28. ปล่อยวัตถุทรงกลมมวล 10 กรัม ที่มีปริมาตร 5 ลูกบาศก์ เซนติเมตร ลงไปในนํ้า ขณะที่จมลงไปได้ระยะหนึ่งจะมีการเคลื่อนที่ ด้วยความเร็วคงที่ แรงลอยตัวจะมีค่ากี่นิวตัน (ข้อ 1) 1. 5.0 × − 2. 10 2 2.5 × − 3. 10 3 4. 2 .0 × − 10 4 1.5 × − 10 5 ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... 29. วัตถุชิ้นหนึ่งมีมวล 2 กิโลกรัม เมื่อนําไปลอยในนํ้าซึ่งมีความ หนาแน่น จงหาปริมาตรของวัตถุส่วนจมใต้นํ้า 1 × 3 kg / m 3 10 (0.002 m3) ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... 30. วัตถุชิ้นหนึ่งมีปริมาตร 20 cm3 ความหนาแน่น เมื่อ 900 kg / m 3 นําวัตถุนี้ไปลอยในนํ้าซึ่งมีความหนาแน่น จงหาปริมาตร 1000 kg / m 3 ของวัตถุส่วนจมใต้นํ้า 3 ( 18 cm ) ............................................................................... ...............................................................................
- 28. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 28 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ................................................................................ ....................................................................... 31. วัตถุชิ้นหนึ่งมีปริมาตร 10 cm3 ความหนาแน่น 0.8 × 3 kg / m 3 10 เมื่อนําวัตถุนี้ไปลอยในนํ้าซึ่งมีความหนาแน่น 1 × 3 kg / m 3 10 จงหา ปริมาตรของวัตถุส่วนจมใต้นํ้า ( 8 cm3) ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. 32. วัตถุทรงกลมตันลูกหนึ่งลอยอยู่ในของเหลวโดยจมลงไปครึ่งลูก พอดี กําหนดว่าของเหลวมีความหนาแน่น 1.2 กรัมต่อลูกบาศก์ เซนติเมตร จงหาว่าความหนาแน่นของวัตถุมีค่าเท่าใด 1. 0.6 g/cm3 2. 0.8 g/cm3 3. 0.9 g/cm3 4. 3 1.0 g/cm ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ........................................................................ ............................................................................... ...............................................................................
- 29. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 29 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. 33. ถ้าวัตถุเปนนํ้าแข็งและของเหลวเปนนํ้าที่มีความหนาแน่น 917 และ 1000 kg/m3 ตามลําดับ ปริมาตรส่วนที่จมและลอยคิดเปนร้อย ละเท่าใด (91.7, 8.3) ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ........................................................................ ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. 34. แขวนก้อนอะลูมิเนียมที่มีมวล 1 กิโลกรัม และความหนาแน่น 2.7 x 103 kg/m3 ด้วยเชือกจากนั้นนําไปแช่นํ้า แรงดึงในเชือกก่อน และหลังแช่นํ้าเปนเท่าใด ( 10 นิว ตัน , 6.3 นิว ตัน ) ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ........................................................................
- 30. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 30 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. 35. เมื่อชั่งวัตถุก้อนหนึ่งในอากาศวัดได้ 50 N แต่เมื่อนําวัตถุไปชั่ง ในนํ้าจะหนัก 40 N วัตถุนี้มี ความหนาแน่นเท่าใด ( กําหนดให้นํ้ามีความหนาแน่น 103 kg/m3 ) (5 x 103 kg/m3) ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ........................................................................ ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ....................................................
- 31. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 31 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง รายวิช า ฟิส ิก ส์ 4 รหัส วิช า ว 32204 ระดับ ชั้น แบบฝึก เวลา ......... มัธ ยมศึก ษาปีท ี่ 6 ชั่ว โมง เรื่อ ง ความตึง ผิว แรงตึง ผิว แรงตึง ผิว คือ แรงซึ่งพยายามจะยึดผิวของของเหลวเอาไว้ ไมให้ผิว ของเหลวแยกออกจากกัน สมบัต ิข องแรงตึง ผิว • มีทิศขนานกับผิวของของเหลว • มีทิศตั้งฉากกับผิวสัมผัส วิธีการหาค่าแรงตึงผิว ให้นําห่วงลวดวงกลมเบา ไปวางแปะที่ผิว ของเหลวนั้น แล้วค่อย ๆ ออกแรงยกทีละน้อย แรงซึ่งพอดียกห่วงลวด ออกมาได้จะเท่ากับแรงตึงผิว เราอาจหาค่าแรงตึงผิวได้จาก γ F =L
- 32. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 32 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง เมื่อ γ คือ ความตึงผิว (N/m) F คือ แรงตึงผิว (N) L คือ ระยะที่วัตถุสัมผัสของเหลว (m) ข้อควรทราบ • หากวัตถุถูกดึงขึ้นจากผิวของเหลว แรงตึงผิวจะมีทิศฉุดลง • หากวัตถุถูกกดลงจากผิวของเหลว แรงตึงผิวจะมีทิศต้านขึ้น Fยก Fกด Fตึงผิว Fตึงผิว
- 33. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 33 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง 36. เอาห่วงลวดรัศมี 3.5 เซนติเมตร จุ่มลงในนํ้า เมื่อดึงF ้นมาต้อง ขึ ออกแรง เอาชนะแรงตึงผิวเท่าใด (ไม่คิดนํ้าหนักของห่วง) (0.0308 กําหนด นํ้ามีความตึงผิว 7× −N / m 10 2 N) ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ........................................................................ ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. 37. แผ่นโลหะรูปวงกลมมีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 10 เซนติเมตร กําลังแตะผิวนํ้าพอดี จงหาแรงที่ดึงแผ่นโลหะนี้ให้หลุดจากผิวนํ้าพอดี เมื่อแผ่นโลหะมีมวล 25 กรัม กําหนดให้ ความตึงผิวของนํ้าเท่ากับ 7× −N / m 10 2 (0.272 N) ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ........................................................................ ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............. ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ....................................................
- 34. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 34 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง 38. แผ่นโลหะบางมากรูปวงกลม มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 เซนติเมตร นําไปลอยอยู่บนผิวนํ้า ถ้าการที่แผ่นโลหะนี้ สามารถลอยนํ้าอยู่ได้เปนผลมาจากแรงตึงผิวเพียงอย่างเดียว จงหาว่าโลหะแผ่นนี้มีมวลอย่างมากที่สุดเท่าใด กําหนดให้ ความตึงผิวของนํ้ามีค่า 0.072 นิวตัน/เมตร 1. 1.58 กรัม 2. 2.26 กรัม 3. 3.16 กรัม 4. 4.52 กรัม ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............................................................................... ........................................................................ ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. ............. ............................................................................... ........................................................... การโค้ง ของผิว ของเหลว หากเรานําหลอดแก้วเล็กๆ จุ่มลงในของเหลว ผลที่เกิดขึ้นอาจเปนไป ได้ 2 กรณี คือ 1. ถ้าแรงยึดติดระหว่างโมเลกุลของเหลว ติดระหว่างโมเลกุล กับโมเลกุลของผนังแก้ว มีค่ามากกว่า ของเหลวกับผนังแก้ว แรงเชื่อมแน่นระหว่างโมเลกุลของของเห กรณีนี้ผิวของเหลวใน ลวด้วยกันเอง กรณีนี้ผิวของเหลวจะซึมขึ้น หลอดจะมีลักษณะโค้ง ไปในหลอดแก้วได้สูงกว่าระดับของหลว ขึน และอยู่ตํ่ากว่าระดับ ้ ปกติ และผิวของเหลวในหลอดแก้วจะมี ของเหลวปกติ และผนัง ลักษณะเว้าลงและผนังแก้วจะเปียกเช่น จุ่ม แก้วจะไม่เปียก เช่น จุ่ม หลอดแก้วลงในนํ้า จะเกิดกรณีนี้ หลอดแก้วลงในปรอท จะเกิดกรณีนี้ 2. ถ้าแรงเชื่อมแน่นระหว่างโมเลกุล ของ ของเหลวด้วยกันเอง มีค่ามากกว่าแรงยึด
- 35. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 35 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ปรากฏการณ์ที่ระดับของเหลวในหลอดสูงกว่า หรือตํ่ากว่า ระดับของเหลวภายนอกหลอด เช่นนี้ เรียกว่า การซึมตามรูเล็ก ( capillary action ) 39. ในท่อส่งนํ้าของลําต้นพืช สามารถส่งนํ้าจากพื้นดินขึ้นไปสู่ด้านบน ลําต้นได้ แสดงว่าแรงยึดติดกับแรงเชื่อมแน่น แรงไหนมีค่ามากกว่า กัน........................................................................................................... ...... รายวิช า ฟิส ิก ส์ 4 รหัส วิช า ว 32204 ระดับ ชั้น แบบฝึก เวลา ......... มัธ ยมศึก ษาปีท ี่ 6 ชั่ว โมง เรื่อ ง ความหนืด
- 36. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 36 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง แรงหนืด (viscous force) คือ แรงต้านทานการเคลื่อนที่ของ วัตถุภายในของเหลวนั้น ความหนืด (viscosity) คือ สมบัติการมีแรงต้านการเคลื่อนที่ของ ของเหลว (แรงหนืด) นั้น ข้อน่าสนใจเกี่ยวกับความหนืดของของเหลว 1) ของเหลวที่มีความหนืดน้อยจะไหลได้เร็วกว่า ของเหลวที่มีความ หนืดมาก 2) ของเหลวที่มีความหนืดมากจะมีแรงต้านการคนมากกว่าของเหลวที่ มีความหนืดน้อย 3) หากนําวัตถุเล็ก ๆ หย่อนลงในของเหลว ในของเหลวที่มีความหนืด มากกว่าวัตถุจะเคลื่อนที่ได้ช้ากว่า การคลื่อนที่ในของเหลวที่มีความ หนืดน้อย 4) ปกติแล้ว เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความหนืดของของเหลวจะลดลง 40. ลูกกลมโลหะที่ลักษณะเหมือนกันตกในของเหลวที่มีความหนืดต่าง กัน ความเร็วปลายของลูกกลมโลหะทั้งสองจะต่างกันหรือไม่ ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. 41. ลูกกลมเหล็กที่มีขนาดเท่ากันสองลูก ถูกปล่อยพร้อมกันลงในหลอด บรรจุนํ้าที่มีอุณหภูมิ 10 และ 20 องศาเซลเซียส ลูกกลมเหล็กใน หลอดใดถึงก้นหลอดก่อน ............................................................................... ............................................................................... ............................................................................... ................................................................. การทดลองหยอดลูก เหล็ก กลมลงในของเหลว
- 37. เอกสารประกอบการเรียนวิชาฟิสิกส์ 4 - 37 - ครูส้มเช้า จงล่างกลาง ดังนั้น mg - (แรงหนืด + แรงลอยตัว) ≠ v = 0 แรง แรงหนืด 0 a≠0 1 ลอยตัว จาก ∑ =ma F เมื่อมีแรงลัพธ์ที่ไม่เปนศูนย์ มี a เปน บวก 2 จึงมีความเร่งเกิดขึ้น 3 4 mg ช่ว งหลัง วัตถุเคลื่อนที่เร็วขึ้น แรงหนืดจะ 5 แรง แรงหนืด มากขึ้นและสุดท้าย แรงหนืด + ลอยตัว a= 5 แรงลอยตัว = mg 0 5 ดังนั้น mg – (แรงหนืด + แรงลอยตัว) = ความเร็ว สุด ท้า ย mg =5 0 ช่ว งแรก แรงหนืด + แรง จาก ∑ =ma F เมื่อมีแรงลัพธ์เปนศูนย์ ลอยตัว < mg ความเร่งจึงเปนศูนย์ด้วย