เพื่อให้นักเรียนศึกษาแรงลอยตัวที่กระทำต่อวัตถุที่อยู่ในของเหลว
เครื่องชั่งสปริง |
ถ้วยยูเรกา |
บีกเกอร์ |
กระบอกตวง |
แท่งเหล็กมวล 500 g |
เส้นด้าย |
ชั่งน้ำหนักวัตถุในอากาศ แล้วนำวัตถุไปชั่งน้ำหนักในน้ำที่บรรจุในถ้วยยูเรกาที่มีน้ำถึงขอบพวย รองรับน้ำที่ล้นออกมาด้วยบีกเกอร์หรือกระบอกตวง ผลการทดลอง
วัตถุ |
น้ำหนักของวัตถุ
ในอากาศ (N) |
น้ำหนักของวัตถุ
ในน้ำ (N) |
น้ำหนักของวัตถุ
ที่หายไป (N) |
ปริมาตรของน้ำ
ที่ล้น (cm3) |
น้ำหนักของน้ำ
ที่ล้น (N) |
เหล็ก |
4.85 |
4.15 |
0.70 |
67.0 |
0.66 |
เมื่อหาน้ำหนักของน้ำที่ล้นจะพบว่ามีค่าใกล้เคียงน้ำหนักของเหล็กที่หายไปในน้ำ แสดงว่าวัตถุที่จม ขนาดของแรงลอยตัวเท่ากับขนาดของน้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่ ในทำนองเดียวกัน ถ้าทดลองวัตถุที่ลอย ขนาดของแรงลอยตัวเท่ากับขนาดของน้ำหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเท่าวัตถุส่วนที่จม
สามารถสรุปได้ว่า น้ำหนักของเหล็กในน้ำน้อยกว่าน้ำหนักของเหล็กในอากาศ แต่เนื่องจากน้ำหนักของเหล็ก ณ ตำแหน่งนั้นไม่เปลี่ยนแปลง แสดงว่ามีแรงเนื่องจากของเหลวกระทำต่อเหล็ก แรงนี้เรียกว่า แรงลอยตัว ซึ่งมีขนาดเท่ากับ
น้ำหนักของเหล็กในอากาศ – น้ำหนักของเหล็กในน้ำหรือน้ำหนักของเหล็กที่หายไป
|