ตอนที่ 4 แรงลอยตัว และหลักของอาร์คีมิดีส

credit: http://www.thaigoodview.com/files/u30435/5776.gif

ตามรูป วัตถุที่จมอยู่ในของเหลว จะถูกแรงดันของ ของเหลวกระทำในทุกทิศทาง พิจารณาเฉพาะแนวดิ่ง
แรง F2 จะมีค่ามากกว่าF1 เพราะ F2 อยู่ลึกกว่า ดังนั้น เมื่อหาแรงลัพธ์
(F2 – F1) จะได้แรงลัพธ์ที่มีค่าไม่เป็นศูนย์ อยู่ในทิศขึ้น
แรงลัพธ์นี้เรียก แรงลอยตัว

หลักของอาร์คีมิดิส
“ แรงลอยตัวจะมีค่าเท่ากับ น้ำหนักของของเหลวซึ่งมีปริมาตรเท่ากับปริมาตรของวัตถุส่วนจม ”

credit: http://www.thaigoodview.com/files/u30435/image002.gif

r วัตถุ <   r ของเหลว               r วัตถุ = r ของเหลว                r วัตถุ > r ของเหลว
ความหนาแน่น  r  =  M / V         หรือ                 M  =  rV
ดังนั้น  Mg         =  rVg
แรงลอยตัว        = น้ำหนักของของเหลวปริมาตรเท่าวัตถุส่วนจม
แรงลอยตัว        =  rของเหลวVส่วนจม g
น้ำหนักของวัตถุ  =  น้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่  

ถ้าวัตถุนั้นไม่ลอย เมื่อชั่งในของเหลวจะได้น้ำหนักน้อยกว่าชั่งในอากาศ น้ำหนักที่หายไปมีค่าเท่ากับน้ำหนักของเหลวปริมาตรเท่าวัตถุของลอย วัตถุที่จัดว่า ลอยในของเหลว ต้องเข้าหลักดังนี้
1)   ไม่มีเชือกผูก  ก็ลอยนิ่งในของเหลวได้
2)    ถ้ามีเชือกผูก  เชือกต้องหย่อน
3)    วัตถุอยู่ไม่ถึงก้นภาชนะ

credit: http://www.thaigoodview.com/files/u30435/pic16.jpg

ของลอยที่ลอยนิ่งได้  แสดงว่า  สมดุล
แรงขึ้น  =  แรงลง
ภาพ 1                B1 =  W ไม้ทั้งก้อน
ภาพ 2              B2   =   W ไม้ทั้งก้อน  + W ตุ้ม
ภาพ 3       B3 + B4  =   W ไม้ทั้งก้อน  + W ตุ้ม
การที่วัตถุไม่ขึ้นหรือลง  แสดงว่า  สมดุล
แรงขึ้น       =   แรงลง
ดังนั้น น้ำหนักของเหลวที่ถูกแทนที่   =   น้ำหนักวัตถุทั้งก้อนในอากาศ

หน้าแรก 1 2 เมนู