ของไหล คือ สสารที่สามารถไหลได้ โดยมีรูปร่างเปลี่ยนแปลงไปตามภาชนะที่บรรจุ เมื่ออยู่ในสภาวะสมดุล ของไหลจะไม่สามารถรับแรงเฉือนได้และของไหลทุกชนิดจะยุบตัวตามความกดดันได้เล็กน้อย ซึ่งในที่นี้ก็คือของเหลวและแก๊ส
ในวิชาฟิสิกส์ ม.6 เนื้อหาของไหลแบ่งออกเป็น 2 หัวข้อหลักๆ คือ
- สมบัติของของไหล
- การไหลของของไหล
สมบัติของของไหล
สมบัติของของไหลที่สำคัญ ได้แก่
- ความหนาแน่น คือ มวลต่อปริมาตรของของไหล
- ความดัน คือ แรงกระทำต่อหน่วยพื้นที่
- ความตึงผิว คือ แรงที่กระทำระหว่างโมเลกุลของของไหลในบริเวณผิวหน้าของของไหล
- ความหนืด คือ คุณสมบัติของของไหลที่ทำให้เคลื่อนที่ได้ช้าลง
การไหลของของไหล
การไหลของของไหลสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักๆ คือ
- การไหลแบบราบเรียบ (laminar flow) เป็นการเคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบ โดยชั้นของไหลที่อยู่ติดกันจะเลื่อนผ่านกันอย่างราบเรียบไม่ปะปนกัน และเส้นทางการไหลของแต่ละอนุภาคจะไม่ตัดกัน
- การไหลแบบปั่นป่วน (turbulent flow) เป็นการเคลื่อนที่อย่างไม่เป็นระเบียบ โดยชั้นของไหลที่อยู่ติดกันจะปะปนกัน และเส้นทางการไหลของแต่ละอนุภาคจะตัดกัน
ตัวอย่างโจทย์ของไหลในวิชาฟิสิกส์ ม.6
- ของเหลวมีความหนาแน่น 1000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ความดันที่กระทำต่อของเหลว 100 kPa หาแรงกระทำต่อของเหลว
- ของเหลวที่มีความตึงผิว 0.07 นิวตันต่อเมตร วางอยู่บนพื้นผิวเรียบ หาแรงดึงของของเหลวบนพื้นผิวเรียบ
- ของเหลวที่มีความหนืด 0.001 ปาสกาลวินาที ไหลด้วยความเร็ว 1 เมตรต่อวินาที หาแรงเสียดทานระหว่างของไหลกับภาชนะ
สมบัติของของไหลและ การไหลของของไหล เป็นพื้นฐานสำคัญของวิชาฟิสิกส์ ความเข้าใจหลักการของไหลจะช่วยให้เราเข้าใจปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับของไหล เช่น การไหลของน้ำ อากาศ เลือด เป็นต้น