นิยาม แรงลอยตัว คือ ผลต่างของแรงที่มาดันวัตถุ

งานนำเสนอเรื่อง: "นิยาม แรงลอยตัว คือ ผลต่างของแรงที่มาดันวัตถุ"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 นิยาม แรงลอยตัว คือ ผลต่างของแรงที่มาดันวัตถุ
นิยาม แรงลอยตัว คือ ผลต่างของแรงที่มาดันวัตถุ T = 150 N B mg = 200 N

2 หลักการ คือ จะต้องเขียน FBD และตั้งสมการจากภาพ
จากาพ 𝐹 =0 mg – B = 0 mg B

3 ถ้าเราออกแรงกดวัตถุ F จากาพ F + mg = B F +mg – B = 0 mg B

4 ผูกรั้งวัตถุในของเหลว

5 Vของเหลว = Vวัตถุ ปัญหาต่อมา คือ เราจะหาแรงลอยตัวได้อย่างไร (B)
วิธีการ คือ 1. สร้างถ้วยยูเรกา 2.ใช้หลักของอาร์คีมีดีส -ปริมาตรของของเหลวที่ล้นออกมา เท่ากับปริมาตรของวัตถุที่จม Vของเหลว = Vวัตถุ -แรงลอยตัวเท่ากับ น.น.ของของเหลวที่ล้นออกมาและเท่ากับ น.น.วัตถุทั้งก้อน

6 ถ้า Vวัตถุ = 2 m3 แล้ว Vน้ำ = 2 m3 ตามหลักของอาร์คีมีดีส
mg B ถ้า แรงลอยตัว คือ 20,000 นิวตัน ดังนั้น น.น.ของน้ำก็เป็น 20,000 นิวตัน เช่นกัน

7 ในการคำนวณ หลักการที่ต้องนำมาช่วย คือ
ต้องใช้ ความหนาแน่น เข้ามาช่วยในการพิจารณา นั่นหมายความว่า ตรงไหนมีมวล (m)เราจะต้องนึกถึงความหนาแน่น(𝝆) 𝝆 = 𝒎 𝒗

8 1. โลหะผสมมวล 2 kg มีความหนาแน่น 2
1.โลหะผสมมวล 2 kg มีความหนาแน่น 2.5 x 103 kg/m3 ผูกติดกับตาชั่งและจมอยู่ในน้ำดังรูป ตาชั่งจะอ่านค่าได้กี่นิวตัน กำหนดความหนาแน่นของน้ำ 103 kg/m3

9 Vน้ำ = Vวัตถุ วิธีทำ เติมถ้วยยูเรกาแล้วเขียนแรง 𝐹 =0 T แรงขึ้น = แรงลง
แรงขึ้น = แรงลง T + B = mg mg T + m น้ำg = mวัตถุg B T + ρ น้ำVน้ำ g = mวัตถุg Vน้ำ หาจากหลักของอาร์คีมีดีส Vน้ำ = Vวัตถุ

10 2. ทรงกระบอกยาว 5 cm มีพื้นที่หน้าตัด 2. 5 cm2 มีความหนาแน่นเป็น 0
2.ทรงกระบอกยาว 5 cm มีพื้นที่หน้าตัด 2.5 cm2 มีความหนาแน่นเป็น 0.75 เท่าของความหนแน่นของน้ำ(103 kg/m3) เมื่อนำทรงกระบอกอันนี้ไปวางบนน้ำ อยากทราบว่า ทรงกระบอกนี้จะจมน้ำลึกกี่เซนติเมตร วิธีทำ หลักการคือ 1. วาดถ้วยยูเรกา 2. เขียนแรงที่กระทำ

11 A = 2.5 cm2 𝝆=𝟎.𝟕𝟓 เท่าของน้ำ คือ 𝟎.𝟕𝟓 x 103 กำหนดให้ L คือความยาวของวัตถุในส่วนที่จม = ? 5 cm L mg B

12 A = 2.5 cm2 𝐹 =0 แรงขึ้น = แรงลง 5 cm B = mg L m น้ำg = mวัตถุg ρ น้ำVจมน้ำ = ρวัตถุVวัตถุ mg B ρ น้ำALจมน้ำ = ρวัตถุA×สูงวัตถุ

13 4.วัตถุแข็งก้อนหนึ่งปริมาตร 500 cm3 ผูกปลายข้างหนึ่งด้วยเชือกแล้วนำไปแขวนกับตาชั่งสปริง เมื่อนำไปถ่วงน้ำจนวัตถุจมมิดก้อนพอดี ปรากฏว่า ตาชั่งสปริงอ่านค่าน้ำหนักของวัตถุได้ N จากตารางที่กำหนดให้ต่อไปนี้ วัตถุแข็งชนิดนี้คืออะไร ชนิดของสาร ความหนาแน่น (103 kg/m3 ) Al Fe Cu Ag Pb 2.7 7.8 8.9 10.5 11.3

14 ข้อ 4. วิธีทำ ถามว่า วัตถุก้อนนี้มีความหนาแน่นเท่าไหร่ 𝝆 = ?
หลักการ คือ เติมถ้วยยูเรกาแล้วเขียนแรง Vวัตถุ = 500 cm3 𝝆 = ? T = 39.5 N mg B

15 T + ρ น้ำVน้ำ g = ρวัตถุVวัตถุg
Vวัตถุ = 500 cm3 𝐹 =0 แรงขึ้น = แรงลง T = 39.5 N T + B = mg T + m น้ำg = mวัตถุg mg B T + ρ น้ำVน้ำ g = ρวัตถุVวัตถุg

16 ผูกรั้งวัตถุในของเหลว
วิธีทำ แรงตึงเชือกที่ผูกวัตถุไว้มีค่าเท่าไหร่ T = ? N หลักการ คือ เติมถ้วยยูเรกาแล้วเขียนแรง mg B T

17 𝐹 =0 แรงขึ้น = แรงลง T + mg = B T + m วัตถุg = m น้ำg mg B
แรงขึ้น = แรงลง T + mg = B T + m วัตถุg = m น้ำg mg B T + m วัตถุg = ρ น้ำVน้ำ g T Vน้ำ = Vวัตถุ = m3