Page 292 - physics5

276 บทที่ 17 | ของแข็งและของไหล ฟิสิกส์ เล่ม 5 ฟิสิกส์ เล่ม 5 บทที่ 17 | ของแข็งและของไหล 277

วิธีทำา หาแรงดันของน้ำาที่กระทำาต่อภาชนะจากสมการ F = PA

2
ในที่นี้ ความดันที่ก้นภาชนะ P = ρgh และพื้นที่ก้นภาชนะ A = πr
ดังนั้น F = ρgh πr 2
2
5
3
2
3
แทนค่า จะได้ F = (10 kg/m )(9.8 m/s )(4 m)(3.14)(1 m) = 1.23 × 10 N
หาน้ำาหนักของน้ำาที่บรรจุในภาชนะจากสมการ W = mg = ρVg
ในที่นี้ปริมาตรทั้งหมด
V = ปริมาตรของทรงกระบอกเล็ก + ปริมาตรของทรงกระบอกใหญ ่
-4
2
2
= (5 × 10 m ) (2 m) + (3.14)(1 m )(2 m) = 6.281 m 3
แทนค่า จะได้ W = (10 kg/ m )(6.281 m )(9.8 m/s ) = 6.16 × 10 N
3
3
3
4
2
5
ตอบ แรงดันน้ำาที่กระทำาต่อก้นภาชนะเท่ากับ 1.23 × 10 นิวตัน และน้ำาหนักของน้ำาที่บรรจุ
4
ในภาชนะเท่ากับ 6.16 × 10 นิวตัน ซึ่งจะเห็นว่าแรงดันของน้ำาที่กระทำาต่อก้นภาชนะ
้
ำ
ั
ี
ำ
้
มีค่ามากกว่านาหนักของนาท้งหมด ท้งน้เพราะความดันของนาในทรงกระบอกเล็กส่ง
ั
้
ำ
ผ่านมาเต็มพ้นท่หน้าตัดส่วนบนของทรงกระบอกใหญ เม่อคิดแรงดันท้งหมดเน่องจาก
ื
ั
ื
ื
ี
่
ความดันที่ก้นภาชนะจึงมีค่ามากกว่าน้ำาหนักของน้ำาทั้งภาชนะ
13. จากรูป ภาชนะทั้งสี่บรรจุของเหลวชนิดเดียวกัน ที่ระดับสูง h เท่ากัน ข้อความต่อไปนี้ ข้อใด
ถูกต้อง
1. ความดันเกจที่ก้นภาชนะทุกใบเท่ากัน
2. ความดันสมบูรณ์ที่ก้นภาชนะทุกใบเท่ากัน
3. ความดันสัมบูรณ์เฉลี่ยที่ด้านข้างภาชนะเป็นครึ่งหนึ่งของความดันสัมบูรณ์ที่ก้นภาชนะ
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี