ความดันในของไหลที่กระทำกับผนังภาชนะ

ตรวจพบส่วนเสริม Ad Blocker

เว็บไซต์ของเรา เชื่อในประสบการณ์การรับชมของผู้ชม แต่อย่างไรก็ตามเว็บไซต์ของเราขับเคลื่อนด้วยโฆษณาจากผู้สนับสนุน โปรดพิจารณาละเว้นการบล็อคโฆษณาด้วยส่วนเสริม ad-block | ขอบพระคุณอย่างยิ่งที่ให้การสนับสนุน


     จากเรื่องความดันเนื่องจากของไหลในภาชนะในหัวข้อที่แล้ว ได้ยกตัวอย่างถึงแรงดันที่ของเหลวกระทำกับก้นภาชนะ สำหรับหัวข้อนี้จะกล่าวถึงแรงดันที่กระทำกับผนังด้านข้างภาชนะว่าจะมีวิธีการพิจารณาแรงดังกล่าวได้อย่างไร

ความดันในของไหลกระทำกับผนังด้านข้างภาชนะ

เนื่องจากความดันในของไหลขึ้นกับความสูงของภาชนะ ดังนั้นแต่ละจุดบนผนังด้านข้างภาชนะจะถูกแรงดันกระทำด้วยค่าที่ไม่เท่ากันตามความสูง

     จากรูป เราจะเห็นว่ามีแรงที่ตั้งฉากหลายตัวที่กระทำกับผนังภาชนะด้วยความลึกไม่เท่ากัน ดังนั้นเราจึงไม่สามารถจะเลือกหรือกำหนดได้ว่าแรงใดจะเป็นตัวแทนแรงที่กระทำกับผนังด้านข้างของภาชนะ

     เช่นเดียวกัน ความดันที่จะเป็นตัวแทนกระทำต่อผนังด้านข้างภาชนะ จะต้องเป็นความดันเฉลี่ย

     จากสมการ

P = \rho g \Delta h

     เนื่องจากความหนาแน่นของของเหลว และค่าความโน้มถ่วงเป็นค่าคงที่ จึงไม่สามารถนำมาเฉลี่ยได้ ดังนั้น ความดันเฉลี่ยจะขึ้นอยู่กับส่วนสูงโดยเฉลี่ย หรือครึ่งหนึ่งของความสูงของของเหลวในภาชนะ ดังรูป

หาความดันที่กระทำกับผนังด้านข้างภาชนะ

     ดังนั้นสรุปได้ว่า ความดันเฉลี่ยของเหลวที่กระทำกับผนังด้านข้างภาชนะ จะมีค่าขึ้นอยู่กับปริมาณดังต่อไปนี้

P_{av} = \rho g h_{av} = \rho g \frac{(h-h_0)}{2} = \rho g \frac{h-0}{2} = \rho g \frac{(h)}{2}

โดยที่

  • Pav คือ ความดันเฉลี่ยอันเนื่องมาจากของเหลวกระทำกับผนังด้านข้างภาชนะ ในหน่วยนิวตันต่อตารางเมตร หรือ พาสคัล (Pascal)
  • ρ คือ ความหนาแน่นของของเหลว ในหน่วยกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m3)
  • g คือ ค่าความโน้มถ่วง ในหน่วยเมตรต่อวินาทีกำลังสอง (m/s2)
  • hav คือ ความสูงเฉลี่ยหรือครึ่งหนึ่งของความสูงของของเหลวในภาชนะ ในหน่วยเมตร (m)

รายการที่เกี่ยวข้อง

ก่อนหน้า | ของไหลและความดันในของไหล
หน้าถัดไป | กฎของปาสคาล และเครื่องอัดไฮดรอลิก

ถ้ารู้สึกว่าบทความนี้อ่านง่ายอ่านคล่อง Share เลยครับ