แผนการสอนรายวิชาฟิสิกส์ 1-2564

ใบงานที่ 22 เร่อื ง พลศาสตรข์ องของไหล คาช้แี จง : แสดงวิธีคำนวณหำผลลพั ่ธ์เกย่ี วกบั พลศำสตรข์ องของไหล 1. ลมพำยุท่ีพัดเหนือตู้ขนส่งสินค้ำใบหนึ่งมีอัตรำเร็วเป็น 40.0 เมตรต่อวินำที ถ้ำตู้ขนส่งสินค้ำใบนี้มีพ้ืนท่ี 175 ตำรำง เมตร แรงยกท่ีกระทำกับพื้นที่ด้ำนบนของตู้ขนส่งสินค้ำมีค่ำเป็นก่ีนิวตัน กำหนดให้ ควำมหนำแน่นของอำกำศขณะนั้น เปน็ 0.30 กโิ ลกรมั ตอ่ ลกู บำศกเ์ มตร 2. จูเนียรไ์ ด้นำขวดนำ้ ควำมจุ 1.0 ลิตร ไปรองน้ำจำกตู้น้ำดื่มที่มีหัวจ่ำยน้ำเป็นก๊อกน้ำ หำกน้ำท่ีไหลออกจำกก๊อกเป็นลำ ดว้ ยอัตรำเรว็ 0.50 เมตรต่อวินำที นำ้ จะเต็มขวดภำยในเวลำ 20 วนิ ำที จงหำรัศมีของปลำยก๊อกน้ำ

ใบงานที่ 22 เรื่อง พลศาสตร์ของของไหล คาชี้แจง : แสดงวธิ คี ำนวณหำผลลัพ่ธ์เกย่ี วกับพลศำสตร์ของของไหล 1. ลมพำยุท่ีพัดเหนือตู้ขนส่งสินค้ำใบหนึ่งมีอัตรำเร็วเป็น 40.0 เมตรต่อวินำที ถ้ำตู้ขนส่งสินค้ำใบน้ีมีพ้ืนท่ี 175 ตำรำง เมตร แรงยกที่กระทำกับพ้ืนที่ด้ำนบนของตู้ขนส่งสินค้ำมีค่ำเป็นก่ีนิวตัน กำหนดให้ ควำมหนำแน่นของอำกำศขณะน้ัน เป็น 0.30 กิโลกรมั ตอ่ ลกู บำศกเ์ มตร วิธที า จำกสมกำรแบรน์ ลู ลี P1 + 1 ρv12 + ρgh1 = P2 + 1 ρv22 + ρgh2 2 2 1 1 P2 − P1 = 2 ρv12 − 2 ρv22 + ρgh1 − ρgh2 ∆P = 1 ρ(v12 − v22) + ρg(h1 − h2) 2 เนื่องจำกตู้ขนส่งสินคำ้ มีรปู ทรงเปน็ กล่องสเ่ี หลยี่ มจึงได้ว่ำ h1 = h2 ∆P = 1 ρ(v12 − v22) + ρg(0) 2 1 ∆P = 2 ρ(v12 − v22) ∆P = 1 (0.30)(40.02 − 0) 2 ∆P = 240 N/m3 คำนวณหำแรงยกที่กระทำกับพื้นท่ดี ้ำนบนของต้ขู นสง่ สนิ ค้ำ จำกสมกำร P=F A 240 = F 175 F = 240(175) F = 42,000 N ดังนนั้ แรงยกที่กระทำกบั พน้ื ที่ด้ำนบนของตู้ขนส่งสินค้ำมีค่ำเป็น 42,000 นิวตัน 2. จเู นยี รไ์ ด้นำขวดน้ำควำมจุ 1.0 ลิตร ไปรองน้ำจำกตู้น้ำดื่มท่ีมีหัวจ่ำยน้ำเป็นก๊อกนำ้ หำกน้ำท่ีไหลออกจำกก๊อกเปน็ ลำ ด้วยอัตรำเร็ว 0.50 เมตรต่อวนิ ำที นำ้ จะเตม็ ขวดภำยในเวลำ 20 วินำที จงหำรศั มขี องปลำยก๊อกน้ำ วธิ ที า จำกสมกำรอตั รำกำรไหล Q = ∆V = Av ∆t ∆V = (πr2)v ∆t เน่ืองจำก ∆V = 1.0 l = 1.0 × 10−3 m3 จึงได้ 1.0×10−3 = (πr2)(0.50) 20 r2 = 1.0×10−3 20π(0.50) r = 5.64 × 10−3 m ดงั นั้น รศั มีของปลำยกอ๊ กน้ำเท่ำกับ 5.64 มลิ ลเิ มตร