Page 305 - physics5

290 บทที่ 17 | ของแข็งและของไหล ฟิสิกส์ เล่ม 5 ฟิสิกส์ เล่ม 5 บทที่ 17 | ของแข็งและของไหล 291

ำ
่
ี
ิ
ื
่
ุ
์
ุ
่
ี
ิ
วิธีทำา ทา ขณะทหวงวงกลมหลดจากผวของเหลวพอด เมอพจารณาโมเมนตรอบจดหมุน O จะได ้
โมเมนต์ของแรงดึงผิว = โมเมนต์ของน้ำาหนัก ของมวลที่เพิ่มขึ้นที่ห่วง
W × x = F × y
x
F = W (1)
y
-2
ในที่นี F = γL = 4πrγ = 4(3.14)(10 × 10 m)γ = (1.256 m)γ
้
x 1
2
-3
และ W = mg = (139.5 × 10 kg)(9.8 m/s ) = 1.367 N
y 3 x 1
แทนค่าใน (1) จะได้ (1.256 m)γ = (1.367 N)
y 3
γ = 0.363 N/m
ตอบ ความตึงผิวของของเหลวเท่ากับ 0.363 นิวตันต่อเมตร
30. ท่อท่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 เซนติเมตรสองท่อ ต่อเช่อมด้วยท่อมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 เซนติเมตร
ี
ื
้
ำ
้
ดังรูป ถ้าอัตราการไหลของนาในท่อใหญ่เท่ากับ 0.1 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาท ความดันนาในท่อ
ี
ำ
ใหญ่กับท่อเล็กต่างกันเท่าใด

รูป ประกอบคำาถามข้อ 30

วิธีทำา หาความต่างความดันในของน้ำาในท่อใหญ่และท่อเล็กจากสมการของแบร์นูลลี
เมื่อพิจารณาว่าท่อวางตัวในแนวราบ ซึ่งอยู่สูงจากระดับอ้างอิงเท่ากัน จะได้
1 1 2
P + 2 v 1 2 P + 2 v 2
2
1
P 1 P 2 1 (v 2 2 v ) 1 2 ( 1)
2
เมื่อ P และ P เป็นความดันในของน้ำาในท่อใหญ่และท่อเล็ก ตามลำาดับ
2
1
v และ v เป็นอัตราเร็วของน้ำาในท่อใหญ่และท่อเล็ก ตามลำาดับ หาได้จาก
2
1
อัตราการไหลของน้ำา = A v = A v
1 1
2 2
d 2 v d 2 v
3
0.1 m /s 1 1 2 2 (2)
4 4
4 4 1 . 0 m 3 s /
3
v 1 ( 0.1 m /s) 2.038 m/s
d 1 2 . 3 ( 14 ( ) 25 10 2 m ) 2
4 4 1 . 0 m 3 s /
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
v ( 0.1 m /s) 50.955 m/s
3
2
d 2 2 . 3 ( 14 5 )( 10 2 m ) 2
1 2 2
P 1 P 2 2 ( v 2 v )
1
1 (10 kg/m ) 50( . 955 m ) s / 2 . 2 ( 038 m ) s / 2
3
3
2