กลศาสตร์ของไหล

รูปภาพของ beesutam

พลศาสตร์ของของไหล

คือการศึกษาการเคลื่อนที่ของของไหลได้แก่ ของเหลว และก๊าซ

1 ของไหลในอุดมคติ ( ideal flow ) ซึ่งมีสมบัติดังนี้

1. ของไหลมีการไหลอย่างสม่ำเสมอ ( steady flow ) หมายถึง ความเร็วของ ทุกอนุภาค ณ ตำแหน่ง หนึ่งๆ ในของไหลมีค่าคงตัว โดยความเร็วของอนุภาคของของไหลเมื่อ ไหลผ่านจุดต่างๆ กันจะเท่ากันหรือต่างกันก็ได้

2. ของไหลมีการไหลโดยไม่หมุน ( irrotational flow ) กล่าวคือ บริเวณโดยรอบ จุดหนึ่งๆ ในของไหล จะมีอนุภาคของของไหลเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงมุมรอบจุดนั้นๆ เลย

3. ของไหลมีการไหลโดยไม่มีแรงต้านเนื่องจากความหนืดของของไหล ( nonviscous flow ) หมายความ ว่า ไม่มีแรงต้านภายในเนื้อของของไหลมากระทำต่ออนุภาคของของไหล

4. ของไหลไม่สามารถอัดได้ ( incompressible flow ) หมายความว่า ของไหล มีปริมาตรคงตัวโดยปริมาตรของไหลแต่ละส่วนไม่ว่าจะว่าจะไหลผ่านบริเวณ ใดยังคงมีความหนาแน่นเท่าเดิม

2 การไหลของของไหลในอุดมคติ&7.3 สมการความต่อเนื่อง
อนุภาคของของไหล มีการเคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบ โดยอนุภาคหนึ่งจะเคลื่อนที่ตาม เส้นกระแส เส้นหนึ่ง โดยเส้นกระแสจะไม่ตัดกันเลย
ถ้าให้เส้นกระแสจำนวนหนึ่งประกอบกันเป็นมัดดังรูป 9.17 จะเรียกมัดของเส้นกระแสนี้ว่า หลอดการไหล ( tube flow ) หลอดการไหลนี้เสมือนเป็นท่อที่มีของไหลไหลเข้าทางปลายหนึ่งและไหลออกอีกปลายหนึ่ง

เมื่อ V1 , V2 เป็นความเร็วของอนุภาคของของไหลที่จุด P และ QA1 , A2 เป็นพื้นที่หน้าตัดของหลอดที่ตั้งฉากกับสายกระแสที่ P และ Q
1 ?, 2 ? เป็นความหนาแน่นของของไหลที่ P และ Qเนื่องจากของไหลไม่สามารถไหลผ่านผนังของหลอดการไหลออกมา และของไหลไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่หรือทำลายให้หมดไป ดังนั้น มวลของของไหลที่ผ่านแต่ละส่วนของหลอดการไหลในเวลา 1 วินาที จะมีค่าเท่ากันจึงได้ว่า
7.3สมการความต่อเนื่อง
จึงสรุปได้ว่า ผลคูณของพื้นที่หน้าตัดของไหลไหลผ่านกับอัตราเร็วของของไหลที่ผ่านไม่ว่าจะเป็นตำแหน่งใดในหลอดการไหลมีค่าคงที่นั้น
คือ AV = ค่าคงที่ซึ่งเรียกว่า อัตราการไหล ( flow rate หรือ volume flux) ใช้สัญลักษณ์ แทนด้วย Qดังนั้น Q = AV มีหน่วยเป็น ลบ.ม ต่อ วินาที
จากอัตราการไหลจึงพอสรุปได้ว่า อัตราเร็วของของไหลแปรผกผันกับพื้นที่หน้าตัดของหลอดการไหล

หลักความดันของของไหล  จะกล่าวถึงของไหล ( ของเหลว  อากาศ(แก๊ส) ) ที่เคลื่อนที่ ไม่อยู่นิ่ง เหมือนของเหลวในอ่าง หรือ น้ำในเขื่อน ที่มีการไหลอย่างเป็นโดยจะใช้ความคิดเกี่ยวกับ ของไหลในอุดมคติที่สรุปได้ว่า
1.ทุกอนุภาคในของไหล เมื่อ เคลื่อนผ่านจุดเดียวกันจะมีความเร็วเท่ากัน และเมื่อไหลผ่านจุดต่างๆกันจะมีความเร็วเท่ากันหรือแตกต่างกันก็ได้
2.ของไหลมีการไหลโดยไม่หมุน และไม่สามารถอัดได้
3.ของไหลมีการไหลโดยไม่มีแรงต้านเนื่องจากความหนืดของของไหล
4.ของไหล ณ ตำแหน่งใด จะมีความหนาแน่นคงตัว
และความต่อเนื่องของการไหล จะมีอัตราการไหลที่คงตัวเสมอ โดยจะหาได้จากสมการดังต่อไปนี้
อัตราการไหล      =    Av
โดย  อัตราการไหล ณ ตำแหน่งใดๆ จะคงตัว

                                   Av          =        ค่าคงตัว

                                   A1v1        =        A2v2

ตัวอย่าง        เม็ดเลือดไหลด้วยอัตราเร็ว 8 เซนติเมตรต่อวินาที ในเส้นเลือดใหญ่มีรัศมี 0.6เซนติเมตร ไปสู่เส้นเลือดขนาดเล็กลง และมีรัศมี 0.3  เซนติเมตร อัตราเร็วของเม็ดเลือดในเส้นเลือดเล็กเป็นกี่เซนติเมตรต่อวินาที

วิธีทำ                      จาก                        Av          =        ค่าคงตัว

                                จะได้                    A1v1        =        A2v2 

∏(0.6 cm)(0.6 cm)(8 cm/s) =            ∏(0.3 cm)(0.3 cm)v2

                 v2            =             32           cm/s

ตอบ     อัตราเร็วของเม็ดเลือดในเส้นเลือดเล็กเป็น    32    เซนติเมตรต่อวินาที

อยากได้เฉลยคะ

 อยากได้คำตอย

 

อยากได้เฉลยแบบฝึกทักษะเรื่องความดันค่ะ เพื่อใช้ศึกษาต่อไป

 

อยากได้เฉลย

 

-*-

อยากได้เฉลยแบบฝึกทักษะเรื่องความดันค่ะ เพื่อใช้ศึกษาต่อไป

 

อยากได้เฉลย 10 ข้อครับ

 

อยากได้เฉลยแบบฝึกทักษะเรื่องความดันค่ะ เพื่อใช้ศึกษาต่อไป

 

มหาวิทยาลัยศรีปทุม ผู้ใหญ่ใจดี
 
 

 ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

ช่วยกันนะครับ 
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
ไม่ถูกปิดเสียก่อน

ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

ด่วน...... ขณะนี้
พระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2558 
มีผลบังคับใช้แล้ว 
ขอให้นักเรียนและคุณครูที่ใช้งาน
เว็บ thaigoodview ในการส่งการบ้าน
ระมัดระวังการละเมิดลิขสิทธิ์ด้วย
อ่านรายละเอียดที่นี่ครับ

 

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 0 คน และ ผู้เยี่ยมชม 8 คน กำลังออนไลน์