mPEC Forum

ถามโจทย์ปัญหา => ถามโจทย์ปัญหากลศาสตร์ของไหล => Topic started by: kewicustard on September 02, 2007, 12:03:25 AM



Title: แรงเนื่องจากความดัน ที่ดูง่ายๆ แต่ผมงงครับ
Post by: kewicustard on September 02, 2007, 12:03:25 AM
มีภาชนะทรงลูกบาศ์ขนนาด a x a x a ตารางเมตร บรรจุน้ำเต็มเปี่ยม จงหาแรงดันที่ก้นภาชนะ และด้านข้างภาชนะด้านใดต้านหนึ่ง ขณะที่วัตถุเป็นดังกรณีนี้
ถามว่า   1) อยู่นิ่ง  :)อันนี้ผมทำได้สบาย
        2) ภาชนะอยู่บนลิฟท์ และลิฟท์กำลังเคลื่อนที่ลงด้วยความเร็วคงตัว 2 m/s
        3) ภาชนะอยู่บนลิฟท์ และลิฟท์กำลังเคลื่อนที่ลงด้วยความเร่งคงตัว 2 m/s
        4) ภาชนะถูกปล่อยให้หล่นลงมาอย่างอิสระ

รบกวนช่วย ไขปัญหาให้หน่อยนะครับ


Title: Re: แรงเนื่องจากความดัน ที่ดูง่ายๆ แต่ผมงงครับ
Post by: ccchhhaaammmppp on September 02, 2007, 12:32:07 AM
เอาเป็นเป็นคำพูดดูก่อนนะครับ เข้าใจหรือไม่บอกได้นะครับ

ก็ ในกล่องที่มีความเร่ง เราสามารถใช้กฎนิวตัน เพื่อหาความดันที่ก้นได้  โดยที่ความดันที่ฝากล่องเป็น0(เพราะว่าแรงลัพธ์ที่กระทำต่อน้ำอยู่ในทิศลง ฝาบนจึงไม่ออกแรงใดๆ)

พอหาความดันที่ก้น ก็หาแรงที่ก้นภาชนะได้    แล้วแรงที่กระทำต่อข้างภาชนะก็เป็นความดันเฉลี่ยคูณพื้นที่


Title: Re: แรงเนื่องจากความดัน ที่ดูง่ายๆ แต่ผมงงครับ
Post by: kewicustard on September 02, 2007, 10:22:38 PM
ขอบคุณครับที่มาช่วยไขปัญหา

ด้วยหลักการที่ผมเข้าในก็คงคำนวณเช่นที่คุณบอกไว้ครับ แต่ประเด็นที่ผมไม่เข้าใจคือข้อย่อยที่ 3 และ 4 ครับ

ที่ผมคิดนะครับ ในกรณีที่ 3 นี่แรงดันที่ก้นภาชนะจะลดลง ส่วนกรณีที่ 4 ผมคิดว่าแรงดันที่ก้นภาชนะควรจะเป็น ศูนย์ ครับ  อันนี้ไม่รู้ว่าผมเข้าใจถูกรึเปล่าครัย

ส่วนแรงดันด้านข้างภาชนะนี่สิครับที่ผมไม่ค่อยเข้าใจ ว่าจะหายังไง อ่า...เอ่อ... แต่ผมคิดว่านะ มันควรจะเท่ากับกรณีภาชนะอยู่นิ่งตามปกติครับ

ช่วยไขข้อข้องใจในกรณีที่ 3 และ 4 ด้วยจักขอบคุณมากครับผม


Title: Re: แรงเนื่องจากความดัน ที่ดูง่ายๆ แต่ผมงงครับ
Post by: ccchhhaaammmppp on September 04, 2007, 10:45:26 AM
ที่ผมคิดนะครับ ในกรณีที่ 3 นี่แรงดันที่ก้นภาชนะจะลดลง ส่วนกรณีที่ 4 ผมคิดว่าแรงดันที่ก้นภาชนะควรจะเป็น ศูนย์ ครับ  อันนี้ไม่รู้ว่าผมเข้าใจถูกรึเปล่าครัย

ส่วนแรงดันด้านข้างภาชนะนี่สิครับที่ผมไม่ค่อยเข้าใจ ว่าจะหายังไง อ่า...เอ่อ... แต่ผมคิดว่านะ มันควรจะเท่ากับกรณีภาชนะอยู่นิ่งตามปกติครับ

ช่วยไขข้อข้องใจในกรณีที่ 3 และ 4 ด้วยจักขอบคุณมากครับผม

ส่วนใหญ่จะเข้าใจถูกแล้วยกเว้น   แรงด้านข้างไม่เท่าเดิมครับ

สำหรับถังน้ำที่เคลื่อนที่ลงด้วยความเร่ง a ถ้าทำถูก ความดันที่ก้นภาชนะจะเป็น \rho (g-a)h

ถ้าในระดับความรู้ม.ปลาย เราต้องเข้าใจก่อนว่าแรงที่กระทำต่อข้างภาชนะเมื่อกล่องอยู่นิ่ง คำนวณมาได้อย่างไร

มันคำนวณมาจากความดันเฉลี่ยคูณพื้นที่ด้านข้างถัง โดยความดันเฉลี่ยของด้านข้างคือ (ความดันที่ก้น+ที่ฝา)หาร2 นั่นคือเอาความดันที่ก้นมาหาร2


Title: Re: แรงเนื่องจากความดัน ที่ดูง่ายๆ แต่ผมงงครับ
Post by: kewicustard on September 04, 2007, 11:33:35 PM
ขอบคุณอีกครั้งครับสำหรับคำตอบ

อยากจะขอถามเพิ่มเติมอีกซักหน่อยนะครับคือว่า ที่ผมคิดนะครับ

กรณีภาชนะอยู่นิ่ง       แรงดันด้านข้างภาชนะนี่ควรจะเท่ากับ  F = (rho*g*h*one side area)/2

กรณีภาชนะเคลื่อนที่ลงด้วยความเร่ง a ถ้าผมลองคิิดตามที่คุณ ccchhhaaammmppp บอกครับ แรงด้านข้างภาชนะควรจะเป็น  F = (rho*(g-a)*h*one side area)/2 ใช่มั้ยครัย

กรณีภาชนะตกลงมาอย่างอิสระ(ความเร่ง g) แรงดันด้านข้างก็ควรจะเป็น F = (rho*(g-g)*h*one side area)/2 = 0 ใช่มั้ยครับ

ได้ดังนี้แล้วผมก็เลยคิดเลยเถิดไปนิดว่า เอ้ย ทำไมตอนที่มันหล่นด้วยความเร่ง g แล้วแรงดันด้านข้างเป็น 0  มันเป็นไปได้ไงนี่?????????

เพราะที่ผมคิด ยังไง้ ยังไงซะ แรงดันที่ด้านข้างภาชนะก็ยังคงต้องมีอยู่ เพราะน้ำมันดันภาชนะ แล้วภาชนะมันก็ดันน้ำไว้ น้ำมันเลยอยู่ในถังได้ฮะ

เมื่อคิดไ้ด้ดังนี้แล้ว ความ ง งง ของผมมันก็เลยบังเกิดขึ้นอีกครับ แหะๆ :idiot2:

ถ้าไม่เป็นการรบกวนกันเกินไปก็ ขอความกระจ่างอีกซักกะหน่อยนะครับท่าน

thank kub


Title: Re: แรงเนื่องจากความดัน ที่ดูง่ายๆ แต่ผมงงครับ
Post by: ccchhhaaammmppp on September 06, 2007, 01:23:43 PM
กรณีภาชนะเคลื่อนที่ลงด้วยความเร่ง a ถ้าผมลองคิิดตามที่คุณ ccchhhaaammmppp บอกครับ แรงด้านข้างภาชนะควรจะเป็น  F = (rho*(g-a)*h*one side area)/2 ใช่มั้ยครัย

กรณีภาชนะตกลงมาอย่างอิสระ(ความเร่ง g) แรงดันด้านข้างก็ควรจะเป็น F = (rho*(g-g)*h*one side area)/2 = 0 ใช่มั้ยครับ

ถูกต้องครับ ^^

เค้าเรียกสภาวะแบบนี้ว่า สภาวะไร้น้ำหนัก

ผมจะลองยกตัวอย่าง2อย่างให้เห็นง่ายๆ

อย่างแรก  ลองนึกภาพนักบินอวกาศบนยานอวกาศบนสภาพไร้น้ำหนัก  เอาน้ำใส่กล่องลูกบาศก์ แล้วทันใดก็เอากล่องออก(สมมติกล่องมีด้านนึงไม่มีผนัง ก็เลยดึงออกได้) ถามว่า น้ำจะกระจายออกด้านข้างมั้ย  ถ้าบอกว่า กล่องไม่มีแรงกระทำด้านบนกับล่าง(เพราะมันสมดุลแล้ว)  มันก็ไม่ควรกระจายออกด้านบนและล่าง   แต่ถ้าเป็นอย่างที่ kewicustard พูดว่ามีแรงด้านข้าง  ก็แปลว่าน้ำควรกระจายออกด้านข้างเพราะว่ามันไม่มีแรงคอยพยุง

แต่ถามว่า ถ้าอยู่บนยานอวกาศ จะรู้ได้ไงว่าด้านไหนคือบนล่าง หรือด้านข้าง??  มันเหมือนกันทุกด้าน   สรุปคือ ถ้าน้ำไม่มีแรงกระทำบนและล่างแล้ว ก็ไม่ควรมีแรงกระทำด้านข้าง

อย่างที่2ที่อยู่ในชีวิตประจำวันคือ  น้ำเวลาไหลออกจากก๊อก มันไหลลงมาได้ตรงๆโดยที่ไม่จำเป็นต้องมีแรงดันกระทำจากด้านข้างให้มันทรงรูปได้   ถ้าหากน้ำที่ไหลออกมาจากก๊อก(หรือน้ำตก)มีแรงดันด้านข้างจริง  ก็แปลว่ามันควรจะกระจายตัวออกด้านข้างเร็วพอๆกับเวลาน้ำรั่วออกจากถัง!


Title: Re: แรงเนื่องจากความดัน ที่ดูง่ายๆ แต่ผมงงครับ
Post by: kewicustard on September 06, 2007, 03:15:21 PM
แจ่ม แจ๋ว สุดแสนจะกระจ่างมากๆ อธิบายให้เห็นภาพอย่างงี้ ไม่กล้างงแล้วครับ

ขอบคุณมากๆครับ  :)

ขอให้คุณ ccchhhaaammmppp ประสบแต่ความสุขความเจริญ นะครับ :gr8


Title: Re: แรงเนื่องจากความดัน ที่ดูง่ายๆ แต่ผมงงครับ
Post by: tdnet on April 20, 2008, 02:43:10 AM
คือผมไม่เข้าใจว่าเราจะใช้พื้นที่ส่วนไหนเทียบในการหาความดันสัมบูรณ์อะคับ
ตามสมการ P=P_{0}+\rho gh
เมื่อคูณด้วยพื้นที่Aทั้งสมการ
PA=P_{0}A+\rho ghA
F=F_{0}+W

ในกรณีที่วัตถุมีพื้นที่ส่วนที่รับอากาศใหญ่กว่าส่วนก้น
เราจะใช้ส่วนก้นหรือส่วนรับอากาศเทียบครับ
แล้วทำไมถึงใช้ส่วนนั้นเทียบ   

ขอบคุณล่วงหน้าครับ