แบบทดสอบ เรื่องแรงลอยตัว

1.แรงลอยตัว เกี่ยวข้องกับทุกปริมาณ ยกเว้น

      ก. ความหนาแน่นของของเหลว

      ข.  เท่ากับน้ำหนักของวัตถุที่ลอยนิ่งในของเหลวตามหลักการของสมดุลแรง

      ค. เท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่วัตถุแทนที่

      ง.  เท่ากับน้ำหนักของปริมาตรวัตถุส่วนที่จม

2.เมื่อวัตถุลอยอยู่บนของเหลวที่มีทั้งส่วนที่จมและส่วนที่ลอยมีความสัมพันธ์ตามข้อใด

    ก. F_B = ρ_เหลว V_จมg

    ข. F_B = ρ_เหลว V_ลอยg

    ค. F_B = ρ_เหลว V_จม 

    ง. F_B = ρ_เหลว V_ลอย

3. แท่งไม้มวล 0.5 กิโลกรัม จมลงในน้ำ ⅔ เท่าของทั้งหมด จงหาความหนาแน่นของไม้แท่งนี้      ( g = 10 m/s ² )

    ก. 0.5x10³ kg/m³

    ข. 0.5 kg/m³

    ค. 0.67x10³ kg/m3    

   ง. 0.67 kg/m³ 

4.วัตถุขนาด 250 ลูกบาศก์เซนติเมตร มีความหนาแน่น 2.5×10 ³ กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ผูกด้วยเชือกเบาจมในน้ำ
เชือกที่ผูกมีแรงตึงเชือกกี่นิวตัน ( g = 10 m/s² )

    ก.  3.75

    ข.  37.5

    ค.  375.7

    ง.   3,757

5. ลูกบอลมวล 4 กิโลกรัม มีปริมาตร 0.01 ลูกบาศก์เมตร ผูกกับเชือกเบายืดติดกับก้นสระทำให้ลูกบอลลอยขึ้นดังรูป

จงคำนวณหาแรงตึงในเส้นเชือก (กำหนดให้น้ำมีความหนาแน่น 1,000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร)

    ก.  400 N

    ข.  40 N

    ค.  60 N

    ง.   100 N

เฉลย  1. ง

           2.ก

           3.ค

           4.ก

           5.ค

ข้อควรจำ

   ข้อควรจำ

            1.  " ของเหลวที่ถูกแทนที่" และ "น้ำหนักวัตถุในอากาศ" อาจมีมากกว่า 1 แรงก็ได้   เช่น ภาพที่ 3 (ต้องสังเกตแรงจากรูป)

2. คำว่า  "น้ำหนักของวัตถุในอากาศ"  หมายถึง  น้ำหนักวัตถุทั้งก้อน

3. คำว่า  "กด"  แปลว่า  มีตุ้มน้ำหนักวางทับอยู่ตอนบน

4. คำว่า  "ถ่วง"  แปลว่า มีตุ้มน้ำหนักดึงอยู่ตอนล่าง  และตุ้มน้ำหนักแทนที่น้ำด้วย

5. ถ้าไม่จำเป็น  ไม่ควรคิดน้ำหนักวัตถุในของเหลว  ให้พิจารณาเป็นน้ำหนักวัตถุ

ในอากาศทั้งหมด

            แรงลอยตัว เท่ากับน้ำหนักของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับวัตถุส่วนที่จม (หรือน้ำหนักของเหลวที่ถูกแทนที่)

            แรงยกตัว  เท่ากับน้ำหนักของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับวัตถุส่วนที่

VDO แรงลอยตัว

VDO แรงลอยตัวและกฏของอาคิมีดีส

คลิกที่ลิ้ง
https://www.youtube.com/watch?v=GPuuveHTmVM

ตัวอย่างการคำนวณ

แรงลอยตัว คือ

แรงลอยยตัว

ในทางฟิสิกส์ แรงลอยตัว คือแรงกระทำในทิศทางพุ่งขึ้นที่ของไหลต่อต้านต่อน้ำหนักของวัตถุถ้ามองของไหลในแนวดิ่ง ความดันจะเพิ่มขึ้นตามระดับความลึกอันเป็นผลจากน้ำหนักของของไหลที่อยู่ชั้นบนๆดังนั้นในแท่งของไหลหนึ่งๆ หรือวัตถุที่จมอยู่ในของไหลนั้นในระดับลึกจะพบกับความดันที่มากกว่าเมื่ออยู่ที่ระดับตื้น ความแตกต่างของความดันนี้เป็นผลจากแรงสุทธิที่มีแนวโน้มผลักดันวัตถุให้ขึ้นไปข้างบน ขนาดของแรงนั้นเท่ากับความแตกต่างของความดันระหว่างจุดบนกับจุดล่างสุดของแท่งของไหลนั้นซึ่งเท่ากับน้ำหนักของของไหลที่อยู่ในแท่งของไหลนั้นด้วย ด้วยเหตุนี้วัตถุที่มีความหนาแน่นมากกว่าของไหลจะมีแนวโน้มที่จะจมลงไป ถ้าวัตถุมีความหนาแน่นน้อยกว่าของไหลหรือมีรูปร่างที่เหมาะสมแรงนั้นจะสามารถทำให้วัตถุลอยตัวอยู่ได้

แรงลอยตัว (buoyant force) หรือแรงพยุงของของเหลวทุกชนิดเป็นไปตามหลักของ  อาร์คิมีดิส (Archimedes' Principle)  ซึ่งกล่าวว่า แรงลอยตัวหรือแรงพยุงที่ของเหลวกระทำต่อวัตถุ  มีขนาดเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมอยู่ในของเหลว