ระบบหน่วยทางชลศาสตร์

• Infographic Style ชลศาสตร์ (Hydraulics) คื อ แ ข น ง วิ ช า ห นึ ง ข อ ง ใบความรู้ที 1.1 วิศวกรรมศาสตร์ ทีว่ าด้ วย ระบบหน่วยทางชลศาสตร์ คุณสมบัติและ คุณลักษณะของ ของเหลว ทีประยุกต์แนวคิด หลกั การ และกฎต่าง ๆ เช่น กฎ ก า ร เ ค ลื อ น ที ข อ ง นิ ว ตั น หลักการอนุรักษ์มวลสาร กฎ ของความร้อนพลศาสตร์ กฎ ความหนืดของนิวตัน และ หลักการเกียวกับชั นขอบเขต ของของไหลเป็ นต้น You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

คุณสมบัติทางกายภาพของของเหลวในคําจํากัดความเชิงกล สามารถพิจารณาไดจ าก ปฏิกิริยาพืนฐานของสสารทีเกิดจากแรงตึง (Tension) และแรงเฉือน (Shear force) กล่าวคือ - ของเหลวสามารถรับแรงตึงไดเ พียงเล็กน้อย เนืองจากมีแรงยดึ เหนียว (Cohesion) ระหว่างโมเลกุล ทีมีค่าตํามากจนสามารถตัง สมมุติฐานไดว ่าไมสามารถรับแรงตึงได - ของเหลวไมสามารถรับแรงเฉือน (Shear force) ไดไ มว่าจะ มขี นาดเท่าใด เนืองจากเมือของเหลวไดร ับแรงเฉือน ของเหลวจะเกิดการ เปลียนรูป หรือเกิดการไหล (Flow) ของเหลวจัดว่าเป็ นของไหล ทีกดอัดไมได (Incompressible fluid) คอื เมือความดัน เปลียนแปลง ของเหลวจะมกี ารเปลียนแปลงของ ปริมาตรน้อยมาก ซึงสามารถไมพ ิจารณาการเปลียนแปลงของปริมาตรได้ You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

ระบบหน่วย โดยทัวไป ระบบหน่วยใหญ่ ๆ มีอยู่ 2 ระบบ คือ ระบบหน่วยสากล (International system, SI) และ ระบบหน่วยอังกฤษ (English system) ทังสอง ระบบนีมีหน่วยพืนฐานทสี ําคัญ คือ ระบบเอสไอ ระบบองั กฤษ ปรมิ าณ มิติ หนวย สัญลักษณ หนว ย สัญลกั ษณ ความยาว L เมตร m ฟุต ft เวลา T วินาที s วินาที s มวล M กิโลกรมั kg ปอนดม วล lbm แรง F นิวตนั N ปอนด lb You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

หน่วยอนุพันธ์ (Derived unit) คือ การนําหน่วยพืนฐานมาคูณหรือหารกัน ปริมาตร สัญลักษณ มติ ิ ระบบเอสไอ ระบบอังกฤษ พ้ืนท่ี A L2 m2 ft2 ความเรง a L/T2 m/s2 Ft/s2 พลงั งาน E F.L N.m Ft-lb แรง F ML/T2 N lb กาํ ลังงาน P FL/T2 N.m/s ความดัน p F/L2 Ft-lb/s อัตราการไหล Q L2/T N/m2 (Pa) Lb/ft2 (Psi) อุณหภมู ิ T - M3/s ความถ่ี f 1/T K cfs ความเรว็ L/T Hz R ปริมาตร u,v,w L3 m/s Cycle ความหนาแนน V M/L3 m3 ft/s ความหนืด FT/L2 kg/m3 ft3 ความหนืดจลน  L2/T N.s/m2 Slug/ft3 นาํ้ หนกั จําเพาะ F/L3 m2/s lb-s/ft2  N/m3 Ft2/s lb/ft3   You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

เพือความสะดวกในการเขียนเลขจํานวนมาก ๆ หรือน้อย ๆ ในทางวิศวกรรมไดใ ช้ อักษรนําหน้าหน่วย (Prefix) สําหรับระบบ SI ทศดัชนี คาํ นําหนา อักษรยอ ทศดัชนี คาํ นาํ หนา อกั ษรยอ 1018 exa E 10-1 deci d 1015 peta P 10-2 centi c 1012 tera T 10-3 milli m 109 giga G 10-6 micro 106 mega M 10-6 micro  103 kilo k 10-12 pico n 102 hector H 10-15 femto p 101 dega da 10-18 atto f a You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

การแปลงหน่วย หน่วยเป็ นสิงจําเป็ นอย่างยิงในการคํานวณ เมือทาํ การ ตัดหน่วยสุดท้ายทีเหลือ จะเป็ นสิงทียืนยันคําตอบได้เป็ นอย่าง ดีสิงทีต้ องการหามีแนวโน้ มถูกหรือผิด เช่ น คํานวณหา ความเร็ว หน่วยทีเหลือเป็ นคําตอบคือ ระยะทางต่อเวลา จะเป็ น m/s หรือ km/hr ถ้านอกเหนือจาก ระยะทาง ต่อเวลา แสดง ว่าคํานวณผิดแน่นอน หรือกล่าวอีกนัยหนึงว่า หน่วยจะต้อง ฟ้ องคําตอบว่าจะถูกหรือผดิ หลักการทีใช้ในการแปลงหน่วยมี ดงั นี You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

หลักการแปลงหน่วย 1. ใช้หน่วยพืนฐานทีจดจําได้ง่ายในการเทียบ เช่น 1 in. = 2.54 cm. หรือ 1 m. = 100 cm. 2. ใช้หลักเศษส่วนในการตัดทอนตัวเลขและหน่วยพร้อมกัน 3. ตัดทอนหน่วยตังแต่เริมต้นจนเป็ นหน่วยทีต้องการ ตัวอย่าง แปลงหน่วยจาก 10 in. ให้เป็ น m. 10 in. x 2.54 cm. x 1 m. = 10 x 2.54 x 1 m. 1 in. 100 cm. = 1 x 100 10 in. = 0.254 m. You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

แบบฝึ กหัดที 1 เรือง ระบบหน่วยทางชลศาสตร์ คําสัง จงแสดงวิธีทาํ ในการแปลงหน่วยต่อไปนี (รหสั xx คือรหสั นักศึกษา 2 ตัวสุดท้าย) 1. 1,xx0 mm. = ? m. 2. 1xx ft. = ? m. 3. 5,xx0 cm. = ? ft. 4. 3,xx0 in2. = ? m2. 5. 2,xx km/hr. = ? m/s. You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

จบ หน่วยที 1 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)