แรงพยุงของของเหลว วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2

🛟 บทเรียนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มัธยมศึกษาปีที่ 2 · หน่วย: แรงและการเคลื่อนที่ · ตัวชี้วัด ว 2.2 ม.2/1, ว 2.2 ม.2/2, ว 2.2 ม.2/3, ว 2.2 ม.2/4 ฯลฯ

📖 เรียนบทนี้ (มีภาพเคลื่อนไหวและเสียง)🎮 เล่นเกมแบบฝึกหัด

เนื้อหาบทเรียน: แรงพยุงของของเหลว

ทำไมเรือเหล็กลอยน้ำ?

ตะปูเหล็กจม แต่เรือเหล็กลำใหญ่ลอยได้

แรงพยุงคืออะไร

ของเหลวออกแรงดันวัตถุที่อยู่ในของเหลว ในทิศขึ้น

เรียกว่า แรงพยุง หรือแรงลอยตัว

ยกของในน้ำ จึงรู้สึกเบากว่า

วัดแรงพยุงด้วยเครื่องชั่งสปริง

ชั่งในอากาศ = น้ำหนักวัตถุ

ชั่งในน้ำ = ค่าที่อ่านได้ลดลง

แรงพยุง = ค่าในอากาศ − ค่าในน้ำ

หลักของอาร์คิมิดีส

แรงพยุง = น้ำหนักของของเหลวที่ถูกวัตถุแทนที่

วัตถุจมลึกขึ้น แทนที่น้ำมากขึ้น แรงพยุงมากขึ้น

ลอยหรือจม

เทียบแรงพยุงกับน้ำหนักของวัตถุ

ความหนาแน่นช่วยทำนาย

วัตถุหนาแน่นน้อยกว่าของเหลว → ลอย

วัตถุหนาแน่นมากกว่าของเหลว → จม

น้ำมีความหนาแน่นประมาณ 1 g/cm³

ทำไมเรือเหล็กลอยได้

เรือมีรูปทรงกลวง แทนที่น้ำได้ปริมาตรมาก

แรงพยุงจึงมากพอ เท่ากับน้ำหนักเรือ

ตะปูตัน แทนที่น้ำน้อย จึงจม

ตัวอย่างหาแรงพยุง

ก้อนหินชั่งในอากาศได้ 40 N

ชั่งขณะจมในน้ำได้ 28 N

แรงพยุง = 40 − 28 = 12 N

ตัวอย่างวัตถุลอยนิ่ง

ลูกบอลหนัก 4 N ลอยนิ่งบนผิวน้ำ

แรงลัพธ์ = 0 → แรงพยุง = 4 N

น้ำที่ถูกแทนที่ก็หนัก 4 N

ตัวอย่างน้ำเค็มพยุงได้ดีกว่า

น้ำทะเลหนาแน่นกว่าน้ำจืด

แทนที่ปริมาตรเท่ากัน ได้แรงพยุงมากกว่า

ว่ายน้ำทะเลจึงลอยตัวง่ายกว่า

ระวัง!ระวัง! แรงพยุงไม่ได้ขึ้นกับน้ำหนักวัตถุ

แรงพยุงขึ้นกับปริมาตรส่วนที่จม และชนิดของของเหลว

ลูกเหล็กกับลูกไม้ขนาดเท่ากัน จมมิดทั้งคู่ ได้แรงพยุงเท่ากัน

แต่ลูกเหล็กจม เพราะน้ำหนักมากกว่าแรงพยุง

สรุปสรุป

เคล็ดลับจำง่าย: "แรงพยุง = ชั่งในอากาศ − ชั่งในน้ำ"

หนาแน่นน้อยกว่าของเหลว → ลอย มากกว่า → จม

แบบฝึกหัด แรงพยุงของของเหลว พร้อมเฉลย

วัตถุหนัก 50 N แช่น้ำ ชั่งในน้ำได้ 30 N แรงพยุงกี่นิวตัน
ดูเฉลย
ตอบ: 20
น้ำแข็งลอยในน้ำ เพราะอะไร
- ก. น้ำแข็งไม่มีน้ำหนัก
- ข. มีอากาศเย็นดันขึ้น
- ค. น้ำแข็งเย็นกว่าน้ำ
- ง. น้ำแข็งมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ
ดูเฉลย
ตอบ: น้ำแข็งมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ
วัตถุหนัก 12 N ชั่งในน้ำได้ 7 N แรงพยุงกี่นิวตัน
ดูเฉลย
ตอบ: 5
วัตถุหนัก 80 N ชั่งในน้ำได้ 55 N แรงพยุงกี่นิวตัน
ดูเฉลย
ตอบ: 25
วัตถุหนัก 30 N ได้รับแรงพยุง 12 N ขณะจมมิดน้ำ เครื่องชั่งสปริงอ่านค่าได้กี่นิวตัน
ดูเฉลย
ตอบ: 18 — 30 − 12 = 18 N
เรือหนัก 2,000 N ลอยนิ่งบนผิวน้ำ แรงพยุงกี่นิวตัน
ดูเฉลย
ตอบ: 2000 — ลอยนิ่ง แรงพยุง = น้ำหนัก
แรงพยุงมีทิศทางอย่างไร
- ก. ทิศขึ้น
- ข. ไม่มีทิศ
- ค. ทิศเดียวกับน้ำไหล
- ง. ทิศลง
ดูเฉลย
ตอบ: ทิศขึ้น
จริงหรือไม่: ไข่ที่จมในน้ำจืด อาจลอยได้ในน้ำเกลือเข้มข้น
ดูเฉลย
ตอบ: จริง — น้ำเกลือหนาแน่นกว่า แรงพยุงจึงมากกว่า
ลูกเหล็กกับลูกไม้ปริมาตรเท่ากัน จมมิดน้ำทั้งคู่ แรงพยุงเป็นอย่างไร
- ก. ลูกไม้มากกว่า
- ข. เท่ากัน
- ค. ลูกเหล็กมากกว่า
ดูเฉลย
ตอบ: เท่ากัน — แทนที่น้ำปริมาตรเท่ากัน
เสื้อชูชีพช่วยให้ลอยน้ำได้เพราะอะไร
- ก. ทำให้น้ำหนาแน่นน้อยลง
- ข. ดูดน้ำเข้าไป
- ค. ทำให้คนหนักขึ้น
- ง. วัสดุเบา ทำให้ความหนาแน่นเฉลี่ยของคนกับเสื้อน้อยลง
ดูเฉลย
ตอบ: วัสดุเบา ทำให้ความหนาแน่นเฉลี่ยของคนกับเสื้อน้อยลง

อยากฝึกต่อ? เล่นเกมแบบฝึกหัดบทนี้ ได้คะแนนและดาวทันที

บทนี้อยู่ใน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2 หน่วย “แรงและการเคลื่อนที่” · ครูและผู้ปกครองพิมพ์ใบงานได้ฟรี