Page 239 - physics5

224 บทที่ 17 | ของแข็งและของไหล ฟิสิกส์ เล่ม 5 ฟิสิกส์ เล่ม 5 บทที่ 17 | ของแข็งและของไหล 225

สรุปแนวความคิดสำาคัญ
สสารและสิ่งของต่างๆ ในสภาพปกติโดยทั่วไปมี 3 สถานะ ได้แก่ ของแข็ง ของเหลวและแก๊ส สสาร

ที่มีสถานะเป็นของเหลวหรือแก๊สสามารถเรียกว่า ของไหล เนื่องจากของเหลวและแก๊สสามารถไหลได้
ำ
ี
ี
สสารในสถานะของแข็งมีแรงยึดเหน่ยวระหว่างโมเลกุลมากพอท่จะทาให้โมเลกุลของของแข็งอยู ่
ใกล้กันและรูปทรงของของแข็งไม่เปลี่ยนแปลงมาก ของแข็งจะมีรูปร่างและปริมาตรคงตัว สำาหรับของแข็ง
ี
ี
ำ
ำ
ท่ถูกแรงกระทาแล้วเกิดการเปล่ยนแปลงรูปร่างไปจากเดิม และเม่อหยุดแรงกระทาวัตถุสามารถกลับคืนส ู ่
ื
ี
ำ
้
ี
ี
รูปร่างเดิมได เรียกว่ามสภาพยืดหย่น (elasticity) ถ้าหยุดแรงกระทาแล้ววัตถุคงรูปร่างท่เปล่ยนไป
ุ
้
่
ี
่
่
ำ
ั
้
ั
ุ
ื
เรียกว่ามีสภาพพลาสติก (plasticity) แรงกระทาตงฉากตอหนวยพนทหนาตดของวตถ เรยกวา
้
ั
่
ี
F
ความเค้นตามยาว (longitudinal stress) หาได้จากสมการ σ ความยาวของวัตถุที่เปลี่ยนไปต่อ
A ∆ L
ความยาวเดิม เรียกว่าความเครียดตามยาว (longitudinal strain) หาได้จากสมการ ε อัตราส่วน
L 0
่
ระหว่างความเคนตามยาวตอความเครยดตามยาว เรยกวา มอดุลัสของยัง (Young’s modulus)
ี
้
ี
่
σ
หาได้จากสมการ Y เมื่อออกแรงกระทำาตามยาวกับวัตถุไม่เกินขีดจำากัดการแปรผันตรง (propor-
ε
ำ
tional limit) ความเค้นจะแปรผันตรงกับความเครียด หากออกแรงกระทามากกว่าขีดจากัดการแปรผัน
ำ
ตรง แต่ไม่เกินขีดจากัดสภาพยืดหย่น (Elastic limit) วัตถุสามารถคืนรูปร่างเดิมได และถ้าแรงมากกว่าขีด
ุ
้
ำ
ุ
จากัดสภาพยืดหย่นวัตถุไม่สามารถคืนรูปร่างเดิมได การเลือกวัสดุไปใช้งานต้องคานึงถึงสภาพยืดหย่นให ้
ำ
ุ
้
ำ
เหมาะสมกับงาน
ึ
ี
่
ื
่
สาหรับของเหลวจะมีแรงระหว่างโมเลกุลมแรงเชอมแนน (cohesive force) ซ่งเป็นแรงระหว่าง
ำ
โมเลกุลชนิดเดียวกันยึดโมเลกุลของเหลวเข้าด้วยกันและแรงยึดติด (adhesive force) ซึ่งเป็นแรงระหว่าง
ี
โมเลกุลต่างชนิดกัน ส่วนบริเวณผิวของเหลวจะมีแรงกระทาต่อวัตถุโดยแรงน้ขนานกับผิวของเหลวและ
ำ
ี
ี
ั
ต้งฉากกับวัตถุท่ผิวของเหลวสัมผัส เรียกว่าแรงดึงผิว ค่าแรงดึงผิวต่อหน่วยความยาววัตถุท่ผิวของเหลว
F
สัมผัส เรียก ความตึงผิว (Surface tension) หาได้จากสมการ γ ในขณะที่วัตถุเคลื่อนที่ในของเหลว
l
จะเกิดแรงต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุเรียก แรงหนืด และเรียกสมบัตินี้ว่า ความหนืด (Viscosity)
ี
ของไหลมีแรงกระทาทุกทิศทุกทางและต้งฉากกับพ้นท่ท่ของไหลสัมผัส แรงกระทาต้งฉากต่อหน่ง
ั
ึ
ำ
ำ
ื
ี
ั
ึ
ู
้
่
่
หนวยพนททของไหลสมผส เรยกวา ความดัน (pressure) ความดนในของเหลวขนอยกบความลกและ
ึ
้
ื
ี
ั
่
ั
ั
ั
ี
่
่
ี
ความหนาแน่นของเหลว ตามสมการ P = ρgh เรียกว่า ความดันเกจ (gauge pressure) และผลรวมของ
g
ความดันเกจกับ ความดันบรรยากาศ (Atmosphere pressure) เรียกว่าความดันสัมบูรณ์ (Absolute
pressure) ตามสมการ P = P + ρgh ในของเหลวชนิดเดียวกัน ที่ระดับความลึกเดียวกันมีความดัน
0
g
เท่ากัน
ั
บารอมิเตอร (Barometer) เปนเครองวดความดนบรรยากาศ แมนอมิเตอร์ (Manometer)
ั
่
็
ื
์
เป็นเครื่องวัดความดันเกจ
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี