แรงลอยตัว
พุธ, 10 ตุลาคม 2012

vvvvv คาดว่าสาวๆ หลายคนคงเคยประสบปัญหากลัวเข็ม ไม่ใช่เข็มฉีดยานะครับ แต่เป็นเข็มตาชั่ง เพิ่งรู้ว่าจริงๆแล้ว เข็มตาชั่งก็ทิ่มแทงหัวใจได้เจ็บไม่น้อยไปกว่าเข็มฉีดยาเช่นกัน แล้วจะทำอย่างไรล่ะ ให้เข็มตาชั่งมันลดลงจนเราพอใจ อันนี้เทคนิคของใครก็ของมันนะครับ แต่ผมขอเสนอเทคนิคที่ทำได้ง่าย รวดเร็ว รับรองผลร้อยเปอร์เซ็นต์ และที่สำคัญ ไม่มีผลข้างเคียงครับ!!! นั่นคือ "ยืนชั่งน้ำหนักในน้ำ" ครับ ท่านจะตัวเบาขึ้นเห็นๆ  เหตุที่เป็นเช่นนั้น เพราะเมื่อเราอยู่ในน้ำ จะมีพลังวิเศษมาช่วยโอบอุ้มเรา ซึ่งก็คือ แรงลอยตัวครับ

อออออแรงลอยตัว (bouyant force) หรือแรงพยุงของของเหลวเป็นไปตามหลักการของอาร์คิเมดิส (Archimedes' Principle) ซึ่งกล่าวว่า "แรงลอยตัวหรือแรงพยุงที่ของเหลวกระทำต่อวัตถุ มีขนาดเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมอยู่ในของเหลว" ข้อความนี้สามารถอธิบายเป็นภาพได้ดังต่อไปนี้ครับ

1. ถ้าเราต้องการหาขนาดของแรงลอยตัวที่กระทำกับวัตถุ ก็ให้นำวัตถุมาหย่อนลงในถ้วยยูเรก้า หรือภาชนะอื่นๆ ที่มีช่องทางให้น้ำล้นออกมาได้ แต่ต้องบรรจุน้ำไว้ให้เต็ม

2. เมื่อหย่อนวัตถุลงไป ให้เตรียมภาชนะอีกใบรองรับน้ำที่ล้นออกมา

3. อยากทราบแรงลอยตัว ก็นำน้ำที่ล้นออกมาทั้งหมดไปชั่งน้ำหนักครับ เพราะ แรงลอยตัวที่กระทำกับวัตถุ = น้ำหนักของน้ำส่วนที่ล้นออกมาครับ

 

อออออแรงลอยตัวอาจจะมากจนพยุงให้วัตถุลอยน้ำอยู่ได้ หรือไม่มากพอซึ่งวัตถุก็ยังจะจมลงน้ำ ทั้งนี้ก็ขึ้นกับความหนาแน่นของวัตถุ พิจารณาสมดุลของแรงที่กระทำต่อวัตถุ

อออออในสภาวะสมดุล พบว่า

«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mtable columnalign=¨left¨ rowspacing=¨0¨»«mtr»«mtd»«msub»«mi»§#931;F«/mi»«mi»down«/mi»«/msub»«mo»=«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«msub»«mi»§#931;F«/mi»«mi»up«/mi»«/msub»«/mtd»«/mtr»«mtr»«mtd»«mi»mg«/mi»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«msub»«mi»F«/mi»«mi»B«/mi»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«/mtd»«/mtr»«mtr»«mtd»«mi»mg«/mi»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«msub»«mi»§#961;«/mi»«mi»l«/mi»«/msub»«msub»«mi»V«/mi»«mi»f«/mi»«/msub»«mi»g«/mi»«/mtd»«/mtr»«/mtable»«/math»

ออออออออออออออออออออเมื่อ FB แทน  แรงลอยตัว

ออออออออออออออออออออเมื่อ ρl แทน  ความหนาแน่นของของเหลว

ออออออออออออออออออออเมื่อ Vf แทน  ปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมในของเหลว

อออออดังนั้น ถ้าแรงลอยตัวเท่ากับน้ำหนักของวัตถุ วัตถุก็จะลอยน้ำ แต่ถ้าแรงลอยตัวน้อยกว่าน้ำหนักของวัตถุวัตถุก็จะจมน้ำ

 

ดดดดดตัวอย่างการประยุกต์ใช้ความรู้เรื่องแรงลอยตัว เช่น การสร้างโป๊ะ ขึ้น-ลง เรือบริเวณท่าน้ำ ขนาดของโป๊ะและปริมาณคนที่ต้องรองรับต้องได้รับการคำนวณอย่างดีนะครับ

 

 


link วิทยาศาสตร์

รวม link ที่น่าสนใจทั้งในและต่างประเทศ เพื่อค้นคว้าหาข้อมูลที่ต้องการทางด้านวิทยาศาสตร์

ดูลิ้งค์ทั้งหมด

link คณิตศาสตร์

รวม link ที่น่าสนใจทั้งในและต่างประเทศ เพื่อค้นคว้าหาข้อมูลที่ต้องการทางด้านคณิตศาสตร์

ดูลิ้งค์ทั้งหมด
UNESCO Bangkok

ICT in Education

พจนานุกรมศัพท์

วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยี