270 likes | 540 Views
สถิตศาสตร์ในของไหล. 1 ความดันสถิต 2 กฎของปาสคาล 3 แรงพยุง 4 ความตึงผิว. ความเจ็บปวดบนผิวหนังขึ้นกับ -ขนาดแรงกระทำ , D t , D P -ขนาดของพื้นที่รับแรง. ความดันสถิต. 100 kg. 100 kg. ความหนาแน่นของแรงอาจส่งผลต่อบริเวณรับแรง. +y. g. p 2. y 2. y 1. p 1. A.
E N D
สถิตศาสตร์ในของไหล 1 ความดันสถิต 2 กฎของปาสคาล 3 แรงพยุง 4 ความตึงผิว
ความเจ็บปวดบนผิวหนังขึ้นกับความเจ็บปวดบนผิวหนังขึ้นกับ -ขนาดแรงกระทำ ,Dt ,DP -ขนาดของพื้นที่รับแรง ความดันสถิต 100 kg 100 kg ความหนาแน่นของแรงอาจส่งผลต่อบริเวณรับแรง
+y g p2 y2 y1 p1 A ความดันเนื่องจากน้ำหนักกดทับของของไหล บนชั้นของไหล ที่บางมากพอ
ใช้ได้แม่นยำแม้ว่า r หรือ g แปรค่าตามตำแหน่ง • เครื่องหมายบวก-ลบขึ้นกับการตั้งแกน • g - สนามโน้มถ่วงที่ปรากฏกับของไหล (ซึ่งขึ้นกับการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างของไหลและภาชนะ)
pa p pa 0 y dy y =h +y y ความดันเกจ (Guage p.) ความดันสัมบูรณ์(Absolute p.) ของไหลที่มี r และg คงที่ g
การมีความเร่งของกรอบอ้างอิงการมีความเร่งของกรอบอ้างอิง a10 m am1 am0 F -ma10 am1 m -a10 F แรงปลอม(Fictitious F.)
a mg N a mg N N-mg=ma N-mg-ma=0
-a Nx mg Ny geff a Px -a Nx mg Py geff g Ny N=mg F=ma
ac Nx mg Ny -ac g geff gจากการเหวี่ยง R gเหวี่ยง=w2R geff
Dp2 F Dp1 f A Dp3 a กฎของปาสคาล ความดันที่เพิ่มขึ้นในของไหลสถิตที่ถูกกักในภาชนะปิดจะถูกส่งไปยังทุกส่วนของของไหลรวมทั้งที่ผนังภาชนะด้วย Dp1= Dp2= Dp3=..
Y f F y notes f:F=1:1000,000 a:A=1:1000,000 r:R=1mm : 1m • ขนาดลูกสูบใหญ่ยิ่งมาก ยิ่งมีแรงยกมาก • แต่ระยะเคลื่อนที่ยิ่งน้อยลง • Hydraulic - ของไหลอัดไม่ได้ Pneumatic - ของไหลอัดได้ Dv= DV y:Y=1,000,000 :1
rl gV p2 rl D y /ฤ ro g p1 = p2+ rl gDy r0 gV A แรงลอยตัว “ของไหลจะออกแรงพยุงวัตถุด้วยแรงขนาดเท่ากับน้ำหนักของไหลที่ถูกแทนที่ด้วยวัตถุนั้น” อาร์คีมีดีส Wปรากฎในของเหลว = ro gV- rl gVsink
การลอย - การจม Vsink rl V rl ro gV > rl gVsink ro gV = rl gVsink ro > rl ro < rl Wปรากฎ = ( ro - rl )gV >0
ฟิล์มของไหลตึง โมเลกุลเคลื่อนที่ได้คล่อง ความตึงผิว ขอบของภาชนะ ผิวของของเหลว ผลจากแรงยึดเหนี่ยวในทิศขนาน ทำให้ชั้นผิวหน้ามีความตึงตัวตลอดเวลา แรงในทิศตั้งฉาก ทำให้ชั้นผิวโอบรัดปริมาตรของเหลวให้มีพื้นที่ผิวน้อยที่สุด ….หยดของเหลวมักเป็นรูปทรงกลม
F l4 l1 Dx l3 l2 ความตึงผิว g == พลังงานที่ต้องการในการเกิดผิวเพิ่มขึ้น 1 ตารางหน่าย
l FL=g l FR=g l Fmax=2g l แรงตึงผิว r Fmax=2g 2pr Ftotal=g 2prcosq q
Ex ถ้าคลิปหนีบกระดาษมวล 0.5 กรัม เป็นลวดยาวทั้งหมด 11 cm สามารถวางบนผิวน้ำได้โดยไม่จม ผิวน้ำที่จุดสัมผัสมีมุมมเอียงเท่าไร (gน้ำ= 0.070 N/m)
แก้ว แก้ว น้ำ ปรอท gs-v gl-v gs-v gl-v gs-l q q gs-l q q น้ำเปียกกแก้ว ปรอทไม่ เปียกแก้ว มุมสัมผัส
ปรากฏการณ์คะปิลารี r h Dm q
Ex แผ่นกระจกคู่ขนานขนาดหน้ากว้าง 1 เมตรวางห่างกัน 0.5 มม. จะมีน้ำถูกดูดขึ้นในแนวดิ่งเท่าไร
สมการลาปลาซ ฟองสบู่ หยดน้ำ pR2 แรงตึงผิว 2g(2pR) แรงตึงผิว g (2pR) po pi pi po 2g(2pR) = (pi -po) pR2 ลูกโป่งลูกเล็ก และลูกใหญ่อันไหนต้องออกแรงเป่ามากกว่ากัน ??
Ex ฟองอากาศในน้ำเดือด(g =0.059 N/m) ขนาดรัศมี 1 mm มีความดันเกจภายในเป็นเท่าไร
pg=0 pgo = -4mmHg pgi=-3mmHg 10-4 m. ความตึงผิวในปอด
คำนวณ • ในปอดมีสารลดแรงตึงผิว (Surfactant)เจืออยู่ เรียกว่า Dipalmitoyl Phosphatidyl Choline (DPC)ลดแรงตึงผิวลงเหลือ 15 เท่า A B ? pA< pB RA>RB
ทำไมถุงลมจึงไม่ยุบตัวหมดทำไมถุงลมจึงไม่ยุบตัวหมด • ความตึงผิวที่ลดลง ขึ้นกับความเข้มข้นของ DPC • ปริมาตรถุงลมที่ลดลง ทำให้ความเข้มข้นของ DPC เพิ่มขึ้น • ในถุงลมลูกเล็ก ๆ ความตึงผิวจะลดลงมากกว่าในถุงใหญ่ • ระบบจะปรับตัวเข้าหากันจน ความแตกต่างของความดันต่ำลงเพียงพอ ( -1 มมปรอท ) ถุงลมจึงหยุดการหดตัวและไม่มีทางที่จะยุบตัว