กลศาสตร์ของไหล (Fluid Mechanics) บทที่ 8 กลศาสตร์ของไหล (Fluid Mechanics)
ตัวอย่าง จงหาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของ หยดน้ำที่อุณหภูมิ 20 0C (แรงตึงผิว = 0.0731 N/m) โดยที่ความดันภายใน สูงกว่าความดันภายนอกอยู่ 690 N/m2 เส้นผ่านศูนย์กลางเป็น 4.24x10-4 เมตร
ตัวอย่าง ก๊าซชนิดหนึ่งมีน้ำหนักโมเลกุล 44 ที่ความดัน 89.7 kPa และอุณหภูมิ 150C จงหาความหนาแน่นของก๊าซ
น้ำหนักโมเลกุลของก๊าซเท่ากับ 44 ดังนั้น 1 kg-mole ของก๊าซมีค่าเท่ากับ 44 kg
ตัวอย่าง ก๊าซชนิดหนึ่งที่อุณหภูมิ 200C และ ความดัน 2 kg/cm2 มีปริมาตร 40 ลิตร และมี ค่าคงตัวของก๊าซ R = 210 N-m/kg-K จงหาความ หนาแน่นมวลสารของก๊าซนี้
ตัวอย่าง เทวัตถุหนัก 40.8 kg มีผิวเรียบเป็น พื้นที่ 0.18 m2 เลื่อนลงมาบนระนาบเอียงทำมุม 30 องศากับแนวระดับ โดยมีของเหลวหล่อลื่น คั่นอยู่ ถ้าของเหลวมีความหนืด 1 Poise และเท วัตถุลื่นลงมาด้วยความเร็วคงที่ 1 m/s จงหา ความหนาแน่นของของเหลวที่หล่อลื่น
แรงเฉือนที่กระทำต่อของเหลวคือ น้ำหนักของ 1 Poise = g/cm-s จากสมการ h v = 1 m/s mgsin mgcos แรงเฉือนที่กระทำต่อของเหลวคือ น้ำหนักของ แผ่นเรียบในทิศทางของการเคลื่อนที่ต่อพื้นผิว ของแผ่นเรียบ
ตัวอย่าง แผ่นเรียบวางห่างจากระนาบ 0.5 mm เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 0.25 m/s ต้องการแรง กระทำเฉลี่ยต่อพื้นที่มีค่า 2 Pa (N/m2) เพื่อให้ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ดังกล่าว จงหาความ หนืดของสารที่อยู่ระหว่างแผ่นเรียบ
คำถามท้ายบท 1. เรือดำน้ำอยู่ลึก 80 เมตร จงคำนวณความดันสัมบูรณ์ ที่ความลึกนี้เป็น นิวตันต่อตาราง เมตร ตอบ 8.84x105 นิวตันต่อตารางเมตร 2. ลูกสูบของแม่แรงไฮโดรลิกมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 14 cm. จงหาความดันเป็นนิวตันต่อ ตารางเมตร เพื่อใช้ยกมวล 2000 kg ตอบ 1.3x106 N/m2 3. จงหาพื้นที่หน้าตัดของก้อนน้ำแข็งหนา 30 cm. ซึ่งสามารถรองรับคนหนัก 784 N ไว้ โดยไม่จม ความหนาแน่นของน้ำแข็งเท่ากับ 0.917x103 kg/m3 น้ำแข็งนี้ลอยในน้ำจืด ตอบ 3.2 m2 4. เครื่องบินลำหนึ่งต้องมีแรงยก 20 N จึงจะสามารถบินขึ้นได้ ถ้าความเร็วของอากาศที่พัด ผ่านส่วนล่างของปีกเท่ากับ 300 m/s จงหาความเร็วของอากาศที่พัดผ่านส่วนบนของปีก เพื่อให้เกิดแรงยก 20 N/m2 กำหนดความหนาแน่นของอากาศ 1.29x10-3 kg/m3 ตอบ 348 m/s
Link Website http://faculty.uvi.edu/users/dstorm/classes/00phy241/mods/lect_38.html http://faculty.uvi.edu/users/dstorm/classes/00phy241/mods/lect_39.html http://www.it.iitb.ac.in/vweb/engr/civil/fluid_mech/