แรงลอยตัวและหลักของอาร์คิมีดิส นะคะ

แรงลอยตัว (buoyant force) 😁

หรือแรงพยุงของของเหลวทุกชนิดเป็นไปตามหลักของ    อาร์คิมีดิส (Archimedes' Principle)  ซึ่งกล่าวว่า แรงลอยตัวหรือแรงพยุงที่ของเหลวกระทำต่อวัตถุ  มีขนาดเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมอยู่ในของเหลว

ถ้าวัตถุนั้นไม่ลอย  เมื่อชั่งในของเหลวจะได้น้ำหนักน้อยกว่าชั่งในอากาศ  น้ำหนักที่หายไปมีค่าเท่ากับน้ำหนักของเหลวปริมาตรเท่าวัตถุ ของลอย  วัตถุที่จัดว่า  ลอยในของเหลว  ต้องเข้าหลักดังนี้ คือ ไม่มีเชือกผูก  ก็ลอยนิ่งในของเหลวได้/ ถ้ามีเชือกผูก  เชือกต้องหย่อน/วัตถุอยู่ไม่ถึงก้นภาชนะ

   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

หลักการของอาร์คิมิดีส😎

   อาร์คิมิดีสแห่งซีราคิวส์ ผู้ค้นพบกฎนี้เป็นคนแรก ซึ่งเป็นกฎเกี่ยวกับแรงลอยตัวและการแทนที่ โดยกล่าวว่า เมื่อนำวัตถุลงไปแทนที่ของเหลวจะมีแรงต้านเท่ากับน้ำหนักของของเหลวปริมาตรเท่าส่วนจม จากหลักการนี้ทำให้เข้าใจในหลักการหลายอย่าง เช่น เรือเหล็กทำไมจึงลอยน้ำ ของเหลวต่างชนิดกันมีความหนาแน่นต่างกัน อาร์คีมีดีสชี้ให้เห็นถึงเรื่องความหนาแน่นและนำมาเทียบกับน้ำเรียกว่าความถ่วงจำเพาะ จากหลักการนี้ทำให้อาร์ดีมีดีสสามารถพิสูจน์มงกุฎทองคำ ที่ช่างทำมงกุฎหลอมสิ่งเจือปนลงไปในเนื้อทอง อาร์คีมีดีสหาวิธีวัดปริมาตรมงกุฎทองคำได้ด้วยการเอาไปแทนที่น้ำ และปล่อยให้น้ำล้นออกมา

ตัวอย่าง😝

เรือลำหนึ่งมีมวล 2000 กิโลกรัม ลอยน้ำที่มีความหนาแน่น 1.0×10กำลัง3 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรจงหา
ก.ปริมาตรของเรือส่วนที่จมอยู่ใต้ผิวน้ำ

ข.แรงพยุงของน้ำที่กระทำต่อเรือ

Bye