ฟิสิกส์ 1 ( Physics I )

1. กลศาสตร์ของไหล ( fluid mechanics )

1.1. คุณสมบัติกายภาพทางสถิตศาสตร์ของไหล

1.1.1. ความหนาแน่น ( density ) ρ = m/V

1.1.2. ความหนาแน่นสัมพัทธ์ ( relative density ) ρ_r = ρ/ρ_w

1.1.3. น้ำหนักจำเพาะ ( specific weight ) γ = ρg

1.1.4. ความดัน ( pressure ) P = (F/A)

1.1.5. สภาพอัดได้ ( compressibility ) k = 1/B

1.1.5.1. ค่ามอดุลัสเชิงปริมาตร ( bulk modulus “B” ) B = - (F⁄A)/(∆V⁄ V) = - ∆P/(∆V⁄ V)

1.2. ความตึงผิว ( surface tension ) β = F_s/2L

1.3. การซึมตามรูเล็ก ( capillarity ) แรงดึงขึ้น = น้ำหนักของลำของเหลว

1.3.1. 2πrβ cos⁡θ = πr^2hρg

1.3.2. h = (2β cos⁡θ)/ρgr

1.4. ความดันในของไหล P_x - P_α + 1/2ρbgsinβ = 1/2ρba_x

1.5. ความดันสถิตในของไหล

1.6. ความดันสัมบูรณ์และความดันเกจ ( absolute pressure “P” and gauge pressure “Pg” )

1.6.1. ความดันเกจ = ความดันสัมบูรณ์ – ความดันบรรยากาศ P_g = P - P_a

1.7. เครื่องมือวัดความดัน

1.7.1. บูดองเกจ ( Bourdan gage )

1.7.2. แอนิรอยด์บาโรมิเตอร์ ( Aneroid barometer )

1.7.3. แมโนมิเตอร์ ( manometer )

1.7.3.1. ∆P = P_x - P_y = (γ_m - γ)h - γ(h_y - h_x)

1.8. กฎของพาสคาล

1.8.1. P = F_1/A_1 = F_2/A_2

1.8.2. F_2 = (A_2/A_1)F_1

1.9. การลอยตัว ( buoyancy )

1.9.1. แรงลอยตัว ( buoyant force “Fb” ) F_b = ρgV

1.10. ความหนืด ( viscosity )

1.10.1. อัตราความเครียดเฉือน ( shear strain rate ) Φ_s/∆t = ∆x/l(∆t) = v/l

1.10.2. สัมประสิทธิ์ความหนืด ( coefficient of viscosity )

1.10.2.1. η = Φ_s/∆t

1.10.2.2. η = S_s/(Φ_s/∆t) = (F/A)/(v/l) = Fl/Av

1.10.2.3. η = (F/A)/(dv/dy)

1.10.3. กฎของสโตก ( Stoke’s law ) F_v = 6πηRv

1.11. การไหล ( flow )

1.11.1. การไหลแบบเอกรูป ( uniform flow )

1.11.2. การไหลแบบคงที่ ( steady flow )

1.11.3. การไหลแบบราบเรียบ ( laminar flow )

1.11.4. การไหลแบบปั่นป่วน ( turbulent flow )

1.11.4.1. เลขเรย์โนลด์(Reynolds number : “Re”) Re = ρvl/η

1.11.4.2. อัตราการไหลมวล (mass flow rate “Φm”) Φ_m = dm/dt

1.11.4.3. สมการความต่อเนื่อง (continuity equation)

1.11.4.3.1. ρ_1 A_1 v_1 = ρ_2 A_2 v_2

1.11.4.3.2. A_1 v_1 = A_2 v_2

1.12. สมการของแบร์นูลลี ( Bernoulli’s equation )

1.12.1. P_1+1/2ρv_1^2+ρgy_1 = P_2+ 1/2 ρv_2^2+ρgy_2

1.13. การวัดการไหล ( flow measurement )

1.13.1. มาตรเวนจูรี ( venturimeter )

1.13.1.1. v_2^2 - v_1^2 = 2/ρ(P_1 - P_2 )

1.13.1.2. v_1 = a_2 √(2∆P/ρ(a_1^2 - a_2^2 ) )

1.13.1.3. Q = a_1 √(2∆P/ρ((a_1^2)/(a_2^2 ) - 1) )

1.13.1.4. ∆P = (γ_m - γ)h

1.13.1.5. Q = a_1 √(2h(γ_m - γ)/ρ((a_1^2)/(a_2^2 ) -1) )

1.13.2. มาตรปิโตสแตติก ( pito-static tube )

1.13.2.1. v = √(2∆P/ρ)

1.13.2.2. ∆P = (γ_m - γ)h