Home
Education
Classroom
Knowledge
Blog
TV
ธรรมะ
กิจกรรม
โครงการทรูปลูกปัญญา

ความดันกับการทำงานของฝักบัวไร้สาย

Posted By Ram Tiwari | 24 พ.ค. 61
2,894 Views

  Favorite

สำหรับสาวกกาแฟดำร้อน คงคุ้นเคยกับถ้วยกาแฟที่มีช่องดื่มกาแฟที่ฝา  แต่เคยสังเกตไหมครับว่า จะมีรูเล็ก ๆ อยู่ที่กึ่งกลางของฝา  ดังรูป

ภาพ : Ram Tiwari

 

คำถาม คือ รูตรงกลางมีไว้เพื่ออะไร ?

สาวกที่ใช้หลอดดูดกาแฟร้อนขึ้นมาอาจไม่เห็นประโยชน์ของรูนี้  แต่สาวกที่ฮาร์ตคอร์ชอบกระดกถ้วย อาจพบปัญหาเมื่อจมูกที่โด่งของเราไปปิดรูนี้พอดี เพราะปัญหาที่เกิดขึ้นก็คือ เมื่อยกกระดกแล้วกาแฟไม่ไหลเข้าปาก  มันเป็นเช่นนั้นได้อย่างไร ?

ภาพ : Ram Tiwari

 

เมื่อพิจารณาน้ำในขวดที่เจาะรู 1 รูแล้วขวดปิดฝาอยู่ดังรูปที่ 2  คำถามคือเมื่อเปิดฝาที่ปิดรูออกจะเป็นอย่างไร ? 

ภาพ : Ram Tiwari

                      

คำตอบ คือ เมื่อเปิดฝาที่ปิดรูออก จะได้ผลดังรูปที่ 4 นั่นคือ น้ำไม่ไหลออก

ภาพ : Ram Tiwari

 

ภาพ : Ram Tiwari

 

เมื่อพิจารณาขวดที่เจาะ 3 รู ดังรูปที่ 6 และเปิดฝาปิดรูบน ดังรูปที่ 8  จะเห็นว่าน้ำไม่ไหลออก แต่เมื่อเปิดฝาปิดรูช่องถัดมาน้ำจะพุ่งออกมาทางช่องกลาง ดังรูปที่ 12  เหตุใดเป็นเช่นนั้น ?

 

เมื่อปิดฝามิดชิดความดันที่จุดใด ๆ ในขวด คือ ความดันเนื่องจากน้ำหนักของน้ำ  ที่จุดนั้นคือความดันเกจ  ()  มีค่าเท่ากับ

 

เมื่อ      คือ ความหนาแน่นของน้ำ

         h     คือ ความลึกวัดจากผิวของน้ำในขวด เช่น จากรูปประมาณ 10 เซนติเมตร

         g     คือ ค่าความเร่งโน้มถ่วง

จะได้ความดัน ดังนี้

                = 103 x 9.81 x 0.1

                = 981 Pa

ในขณะที่ความดันอากาศภายนอกขวดมีค่าประมาณหนึ่งแสนปาสคาล ซึ่งมีค่ามากกว่าในขวด ดังนั้น น้ำจึงไม่ไหลออก แต่เมื่อใช้ขวดที่เจาะ 3 รูแล้วเปิดรูกลาง น้ำจะไหลพุ่งออกมา เนื่องจากเมื่อพิจารณาที่ระดับลึกเดียวกับช่องกลางในขวดจะมีความดันสัมบูรณ์ (P) เป็นผลรวมของความดันบรรยากาศ () ที่เข้าไปทางช่องบนกับความดันเกจ () ที่ระดับลึกเดียวกับช่องกลาง  จึงได้ความดันในขวด (P) มีค่าดังนี้

 

น้ำจึงดันออกมาและเหตุที่น้ำไม่พุ่งออกทางช่องบน ก็เพราะช่องบนมีความลึกน้อยกว่าช่องกลาง จึงมีความดันน้อยกว่า ดังนั้น น้ำจึงพุ่งออกทางช่องกลาง ซึ่งในกรณีของถ้วยกาแฟจึงมีรูตรงกลางเพื่อให้กาแฟไหลออกเมื่อเรากระดก แต่ถ้าจมูกไปปิดรูขณะกระดกกาแฟก็จะหยุดไหล

 

เมื่อนำหลักการนี้ไปใช้สร้างฝักบัวไร้สายโดยเจาะรูที่ก้นขวด  ดังรูป  

ภาพ : Ram Tiwari
ภาพ : Ram Tiwari

 

เมื่อเติมน้ำให้เต็มแล้วปิดฝาขวดน้ำจะไม่ไหลออก แต่เมื่อคลายฝาขวดออกน้ำจะไหล ดังรูป และเมื่อปิดฝาน้ำจะหยุดไหล กลายเป็นฝักบัวไร้สายได้ครับ

 

 

เว็บไซต์ทรูปลูกปัญญาดอทคอมเป็นเพียงผู้ให้บริการพื้นที่เผยแพร่ความรู้เพื่อประโยชน์ของสังคม ข้อความและรูปภาพที่ปรากฏในบทความเป็นการเผยแพร่โดยผู้ใช้งาน หากพบเห็นข้อความและรูปภาพที่ไม่เหมาะสมหรือละเมิดลิขสิทธิ์ กรุณาแจ้งผู้ดูแลระบบเพื่อดำเนินการต่อไป
Tags
  • Posted By
  • Ram Tiwari
  • 1 Followers
  • Follow