Page 299 - physics5

284 บทที่ 17 | ของแข็งและของไหล ฟิสิกส์ เล่ม 5 ฟิสิกส์ เล่ม 5 บทที่ 17 | ของแข็งและของไหล 285

5
2
5
แทนค่า จะได้ F = (1.063 × 10 Pa)(1 m ) = 1.064 × 10 Pa
5
ตอบ ก. แรงกระทำาที่ก้นถังเนื่องจากความดันสัมบูรณ์ที่ก้นถังเท่ากับ 1.114 × 10 นิวตัน
5
ข. แรงเฉลี่ยเนื่องจากความดันสัมบูรณ์ที่ผนังด้านข้างเท่ากับ 1.064 × 10 นิวตัน
-3
21. น้ำาในท่อตรงไหลผ่านบริเวณที่มีพื้นที่หน้าตัด 1 × 10 ตารางเมตร ด้วยอัตราเร็วค่า หนึ่ง เมื่อ
-4
ไหลถึงท่อบริเวณที่มีพื้นที่หน้าตัด 2 × 10 ตารางเมตร จะมีอัตราเร็วเป็นกี่เท่าของอัตราเร็ว
ตอนแรก
วิธีทำา แนวคิดหาอัตราเร็วของน้ำาในท่อ จากสมการความต่อเนื่อง A v = A v
1 1
2 2
จากสมการความต่อเนื่อง A v = A v
1 1
2 2
-4
2
2
-3
ในที่นี้ A = 1 × 10 m , A = 2 × 10 m , v = v
2
1
1
-3 2 -4 2
แทนค่า (1 × 10 m )(v) = (2 × 10 m )(v )
2
v = 5 v
2
ตอบ อัตราเร็วของน้ำาเพิ่มขึ้นเป็น 5 เท่าของอัตราเร็วเดิม
22. เครื่องบินลำาหนึ่งต้องมีแรงยก 900 นิวตันต่อตารางเมตร จึงจะสามารถบินขึ้นได้ ถ้าอัตราเร็ว
ของอากาศที่ผ่านส่วนล่างของปีกเท่ากับ 100 เมตรต่อวินาที จงหาอัตราเร็วของอากาศที่ผ่าน
ส่วนบนของปีก เพ่อให้เกิดแรงยก 900 นิวตันต่อตารางเมตร กาหนดให้ความหนาแน่นของ
ำ
ื
อากาศขณะนั้นเท่ากับ 1.2 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
2
วิธีทำา เครื่องบินมีแรงยก 900 N/m แสดงว่า ผลต่างของความดันที่ทำากับเครื่องบิน = 900 N/m 2
หาผลต่างของความดันได้จากสมการ
1 1
P + 2 v 1 2 P + 2 v 2 2
1
2
1 2 2
นั่นคือ P P 2 2 (v 2 v ) (1)
1
1
ให้ความดันที่ทำากับปีกเครื่องบินส่วนล่าง = P 1
อัตราเร็วของอากาศที่ผ่านส่วนล่างของปีก = v = 100 m/s
1
ความดันที่ทำากับปีกเครื่องบินส่วนบน = P 2
อัตราเร็วของอากาศที่ผ่านส่วนบนของปีก = v 2
ความหนาแน่นของอากาศ = ρ = 1.2 kg/m 3 1

2
2
3
2
แทนค่าใน (1) จะได้ 900 N/m 2 2 (1.2 kg/m )(v 2 2 – 100 m /s )
v = 107.2 m/s
2
ตอบ อัตราเร็วของอากาศที่พัดผ่านส่วนบนของปีกเท่ากับ 107.2 เมตรต่อวินาที

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี