ความดัน

1. ความดัน (Pressure)

2. ความดันที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันความดันที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวัน *ความดันบรรยากาศตามสถานที่ต่างๆในเวลาต่างๆ *ความดันในยางรถ *ความดันก๊าซในถังหุงต้ม ฯลฯ

3. กิจกรรม นำขวดน้ำพลาสติกมาเจาะรู หลายๆรู ณ ตำแหน่งต่างๆกันรอบขวด ให้นักเรียนสังเกตการพุ่งของน้ำจากรู เหตุใดน้ำจึงพุ่งออกจากรูที่เจาะไว้?

4. เหตุใดน้ำจึงพุ่งออกจากรูที่เจาะไว้?เหตุใดน้ำจึงพุ่งออกจากรูที่เจาะไว้? • การที่น้ำพุ่งออกจากรู แสดงว่า มีแรงกระทำ ต่อน้ำ แรงนี้ดันให้น้ำออกมาในทิศตั้งฉากกับผนัง ภาชนะที่ตำแหน่งเจาะรู ไม่ว่าผนังจะอยู่ในแนวใด ถ้าปิดรู แรงกระทำนี้ก็ยังมีอยู่ และจะกระทำต่อ ผนังภาชนะทุกส่วนที่สัมผัสของเหลว และแรงนี้มี ทิศทางตั้งฉากกับผนังส่วนนั้นๆ

5. ความดัน (pressure) • คือ ขนาดของแรงที่กระทำตั้งฉากต่อพื้นที่หนึ่งหน่วย ให้ F = แรงที่ของเหลวกระทำตั้งฉากกับพื้นที่ A P = ความดันที่เกิดจากของเหลวกระทำบนพื้นที่ A

6. จะได้สมการแสดงความสัมพันธ์ ดังนี้ P = F / A หรือ F = PA ความดัน เป็นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยเป็น นิวตันต่อตารางเมตร (N/m2) หรือ พาสคัล ( Pa)

7. ความดันในของเหลว * คนดำน้ำ จะรู้สึกปวดแก้วหู ยิ่งดำน้ำลึก มากขึ้น จะยิ่งปวดแก้วหู แสดงว่า ความดันในของเหลวมีค่าเพิ่มขึ้นตาม ความลึก

8. ในของเหลวที่อยู่นิ่ง ณ จุดใดๆที่อยู่ในระดับความลึกเดียวกัน จะมีความดันเท่ากันเสมอ

9. ความดันในของเหลว ไม่ขึ้นอยู่กับ ปริมาตร และรูปร่างของภาชนะที่บรรจุของเหลว

10. ความดันที่ก้นภาชนะทั้งสามใบเท่ากันหรือไม่(ถ้าพื้นที่ก้นเท่ากัน)

11. ความดันเกจ เป็นความดันเนื่องจากน้ำหนักของของเหลว ที่กดลงบนพื้นที่ ที่รองรับในแนวตั้งฉาก

12. ความดันเกจในของเหลว(ความดันเนื่องจากน้ำหนักของของเหลว)ความดันเกจในของเหลว(ความดันเนื่องจากน้ำหนักของของเหลว) กำหนดให้Pg = ความดันเกจ  = ความหนาแน่นของเหลว h = ระดับความลึก g = ความเร่งโน้มถ่วงโลก

13. จะได้ว่า ความดันเกจ =ขนาดของแรงดัน= น้ำหนักของเหลว พื้นที่ในแนวตั้งฉาก พื้นที่ในแนวตั้งฉาก Pg =F = mg = (v)g = (Ah)g = gh A A A A Pg =gh

14. *** ในของเหลวที่อยู่นิ่ง หรืออุณหภูมิคงที่ ความดันในของเหลว แปรผันตรงกับ ความลึก และความหนาแน่นของเหลว

15. ความดันเกจที่ด้านข้างภาชนะ(ความดันเฉลี่ย)ความดันเกจที่ด้านข้างภาชนะ(ความดันเฉลี่ย) ความดันเกจที่ด้านบน (ความดันที่ผิวบนของของเหลว) = 0 ความดันเกจที่ก้นภาชนะ (ความดันที่ระดับความลึก h) = gh ความดันเฉลี่ย = ½ gh

16. ความดันสัมบูรณ์ เป็นความดันเนื่องจาก น้ำหนักของเหลวและอากาศ กดลงบนพื้นที่รองรับในแนวตั้งฉาก

17. กำหนดให้ P = ความดันสัมบูรณ์ gh= ความดันเกจ PO = ความดันบรรยากาศ

18. จะได้ว่า ความดันสัมบูรณ์ = ความดันเกจ + ความดันบรรยากาศ P =PO+ gh

19. *** ความดันในของเหลวที่มีความหนาแน่น ที่ระดับลึก h จากผิวของเหลวที่บรรจุในภาชนะ เปิดสู่บรรยากาศ เท่ากับ ผลรวมของความดัน บรรยากาศ POกับปริมาณgh

20. EX1 • ของเหลวชนิดหนึ่งมีความหนาแน่น 2 x 103 kg/m3 จงหาความดันของเหลวที่ระดับความลึก 10 m ( g = 10 m/s2)

21. EX2 • ของเหลวชนิดหนึ่ง ที่ระดับความลึก 10 m มีความดันเกจเท่ากับ 105 N/m2จงหาความดันสัมบูรณ์ของของเหลวที่ระดับความลึก 20 m ( กำหนด g = 10 m/s2 และ ความดันบรรยากาศ = 105 N/m2)

22. EX3 • เรือดำน้ำลำหนึ่งอยู่ที่ระดับลึก 100m จงหาความดันเกจและความดันสัมบูรณ์ที่ ตัวเรือดำน้ำ ถ้าน้ำทะเลมีความหนาแน่น 1.024 x 103 kg/m3และความดันบรรยากาศ ที่ระดับน้ำทะเลเป็น 1.013 x 103 Pa(ใช้g =9.8 )

23. แรงดันของของเหลว แรงดัน = ความดัน x พื้นที่ F = P A

24. แรงดันที่ก้นภาชนะเนื่องจากความดันเกจแรงดันที่ก้นภาชนะเนื่องจากความดันเกจ F = (gh) A แรงดันที่ก้นภาชนะเนื่องจากความดันสัมบูรณ์ F = (gh + PO) A

25. แรงดันเฉลี่ยที่ด้านข้างตรงเนื่องจากความดันเกจแรงดันเฉลี่ยที่ด้านข้างตรงเนื่องจากความดันเกจ แรงดันเฉลี่ย = ความดันเฉลี่ย x พื้นที่F = (Pgเฉลี่ย ) A F = ½gL h2

26. แรงดันเฉลี่ยที่ด้านข้างตรงเนื่องจากความดันสัมบูรณ์แรงดันเฉลี่ยที่ด้านข้างตรงเนื่องจากความดันสัมบูรณ์ แรงดันเฉลี่ย = ความดันเฉลี่ย x พื้นที่ F = (P เฉลี่ย ) A F = (½gh + PO) A F = (½gh + PO) A ; A = L h

27. แรงดันเฉลี่ยที่น้ำกระทำต่อเขื่อน/ประตูกั้นน้ำแรงดันเฉลี่ยที่น้ำกระทำต่อเขื่อน/ประตูกั้นน้ำ ประตูน้ำกั้นตรง F = ½gL h2 ประตูน้ำกั้นเอียง F = ½gL h2xcosec 

28. แรงที่น้ำกระทำต่อประตูกั้นน้ำแรงที่น้ำกระทำต่อประตูกั้นน้ำ EX 1 • ประตูกั้นน้ำแห่งหนึ่งกว้าง L สูง H เมื่อระดับน้ำสูงสุด แรงที่น้ำกระทำต่อประตูกั้นน้ำ เป็นเท่าใด

29. EX 2 คลองส่งน้ำ