ความเข้าใจเกี่ยวกับของไหลสถิตและของไหลพลวัต

ความเข้าใจเกี่ยวกับของไหลสถิตและของไหลพลวัต

ในวิชาฟิสิกส์ ของเหลวถูกนิยามว่าเป็นสารที่สามารถไหลได้ คุณได้เรียนรู้แล้วว่าวัสดุที่เราพบเจอในชีวิตประจำวันประกอบด้วยของแข็ง ของเหลว และก๊าซ คำว่าของเหลวครอบคลุมทั้งของเหลวและก๊าซ เพราะของเหลวเช่นน้ำและก๊าซเช่นอากาศสามารถไหลได้ ของแข็งเช่นหินหรือเหล็กไม่สามารถไหลได้ ดังนั้นจึงไม่จัดเป็นของเหลว เพื่อให้เข้าใจคำอธิบายนี้ได้ดีขึ้น ลองพิจารณาตัวอย่างจากชีวิตประจำวัน เมื่อคุณอาบน้ำ คุณจำเป็นต้องใช้น้ำอย่างแน่นอน น้ำจะไหลไปยังอ่างเก็บน้ำ ไม่ว่าจะมาจากน้ำพุหรือถูกสูบจากบ่อ น้ำเป็นตัวอย่างหนึ่งของของเหลว นอกจากนี้ยังมีตัวอย่างของเหลวอื่นๆ เช่น น้ำมันหล่อลื่น นม และอื่นๆ ของเหลวเหล่านี้ทั้งหมดสามารถจัดเป็นของเหลวได้เพราะสามารถไหลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ ก๊าซก็เป็นของเหลวเช่นกัน ก๊าซสามารถไหลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ ลมกระโชกเป็นตัวอย่างของอากาศที่เคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง

นอกจากของแข็ง ของเหลว และก๊าซแล้ว ยังมีสสารอีกประเภทหนึ่งที่เรียกว่าพลาสมา พลาสมาเป็นก๊าซที่แตกตัวเป็นไอออน และมักถูกเรียกว่าเป็นสถานะที่สี่ของสสารคุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพลาสมาได้ในระดับมหาวิทยาลัย อย่างไรก็ตาม พลาสมาไม่ได้ถูกจัดอยู่ในประเภทของของเหลว

ของไหลสถิตและของไหลพลวัต

ของเหลวเป็นส่วนสำคัญในชีวิตประจำวันของเรา ทุกวันเราหายใจเอาของเหลวเข้าไป ดื่มของเหลว และแม้กระทั่งลอยหรือจมอยู่ในของเหลว เครื่องบินบินผ่านของเหลว เรือลอยอยู่บนของเหลว และเรือดำน้ำสามารถลอยหรือล่องลอยอยู่ในของเหลวได้ น้ำที่เราดื่มและอากาศที่เราหายใจเข้าไปก็หมุนเวียนอยู่ภายในร่างกายของเราอย่างต่อเนื่อง บางครั้งโดยที่เราไม่รู้ตัวด้วยซ้ำ

ในการศึกษาของไหล เราจะแบ่งออกเป็นสองส่วน คือ สถิตศาสตร์ของไหล (ของไหลที่อยู่นิ่ง) และพลศาสตร์ของไหล (ของไหลที่เคลื่อนที่) ในสถิตศาสตร์ของไหล เราจะศึกษาของไหลที่อยู่นิ่งในสภาวะสมดุล ดังนั้นเราจึงศึกษาของไหลที่อยู่นิ่ง ในพลศาสตร์ของไหล เราจะศึกษาของไหลที่เคลื่อนที่

ตัวอย่างโจทย์ปัญหาเกี่ยวกับพลศาสตร์ของไหล

1. โปรดใส่ใจกับข้อความต่อไปนี้!
(1) แรงยกบนเครื่องบิน
(2) ปั๊มไฮดรอลิก
(3) สเปรย์กันยุง
(4) บอลลูนอากาศร้อนสามารถขึ้นบินได้
ข้อความข้างต้นซึ่งมีหลักการทำงานอิงตามกฎของเบอร์นูลลีคือ...

ก. (1) และ (2)
B. (1) และ (3)
C. (2) และ (4)
ง. (1), (2) และ (4)
E. (1), (3) และ (4)

การอภิปราย

ข้อความที่มีหลักการทำงานตามกฎของเบอร์นูลลี ได้แก่ (1) แรงยกบนเครื่องบิน และ (3) เครื่องพ่นยาฆ่ายุง (2) ปั๊มไฮดรอลิกทำงานตามหลักการของกฎของปาสคาล (4) บอลลูนอากาศร้อนสามารถลอยขึ้นได้ตามหลักการของกฎของอาร์คิมิดีส (การลอยตัว)
คำตอบที่ถูกต้องคือ B.

2. โปรดให้ความสนใจกับข้อความต่อไปนี้!
(1) เวนทูริมิเตอร์
(2) สเปรย์กันยุง
(3) บารอมิเตอร์
(4) เทอร์โมมิเตอร์
ข้อความที่เกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้กฎของเบอร์นูลลีคือ...

ก. (1) และ (2)
B. (1) และ (3)
C. (1) และ (4)
ง. (2) และ (3)
E. (2) และ (4)

การอภิปราย
ข้อความที่มีหลักการทำงานตามกฎของเบอร์นูลลี ได้แก่ (1) เวนทูริมิเตอร์ และ (2) เครื่องพ่นยาฆ่ายุง (3) บารอมิเตอร์ที่มีหลักการทำงานตามความดันไฮโดรสแตติก (4) เทอร์โมมิเตอร์ปรอทหรือแอลกอฮอล์ที่มีหลักการทำงานตามการขยายตัว
คำตอบที่ถูกต้องคือ A.

3. โปรดใส่ใจกับข้อความต่อไปนี้!
(1) ปั๊มไฮดรอลิก
(2) คาร์บูเรเตอร์
(3) เวนทูริมิเตอร์
(4) เทอร์โมมิเตอร์
เครื่องมือที่มีหลักการทำงานอิงตามกฎของเบอร์นูลลี ได้แก่...
ก. (1) และ (2)
B. (1) และ (3)
C. (1) และ (4)
ง. (2) และ (3)
E. (2) และ (4)
การอภิปราย
ข้อความที่มีหลักการทำงานตามกฎของเบอร์นูลลี ได้แก่ (2) คาร์บูเรเตอร์ และ (3) เวนทูริมิเตอร์ (1) ปั๊มไฮดรอลิกที่มีหลักการทำงานตามแรงดันไฮโดรสแตติก กฎของปาสคาล (4) เทอร์โมมิเตอร์ปรอทหรือแอลกอฮอล์ที่มีหลักการทำงานตามการขยายตัว
คำตอบที่ถูกต้องคือ D.