9 Voorbeelde van Pascal se Wet
1. Die deursnee-area van elke hidrouliese domkrag is 0,04 m2 vanaf 0,10 m2As die insetkrag 5 Newton is, wat is die maksimum uitsetkrag?
Bespreking:
Dit is bekend dat:
A1 = 0,04 m2
A2 = 0,10 m2
F1 = 5 N
Gevra: F2 ?
Antwoord:
F1/A1 =F2/A2
5/0,04 = F2/ 0,10
125=F2/ 0,10
F2 = (125)(0,10) = 12,5 N
2. Die radius van die klein deursnit van 'n hidrouliese domkrag is 2 cm en die radius van die groot deursnit is 25 cm. Hoeveel krag word op die klein deursnit toegepas om 'n motor met 'n massa van 2000 kg op te lig?
Bespreking:
Dit is bekend dat:
r1 = 2 cm = 0,02 m
r2 = 25 cm = 0,25 m
A1 = (3,14)(0,02)2 = 0,001256 m2
A2 = (3,14)(0,25)2 = 0,19625 m2
F2 = w = mg = (2000)(9,8 m/s2) = 19600 N
Gevra: F1 ?
Antwoord:
F1/A1 =F2/A2
F1/0,001256 = 19600/0,19625
F1/ 0,001256 = 99.872,6
F1 = 125,44 N
3. Die maksimum maatdruk op 'n hidrouliese domkrag is 10 atm. Wat is die maksimum massa (kg) wat gelig kan word as die uitlaatdiameter 20 cm is?
Bespreking:
Dit is bekend dat:
1 atm = 1,013 x 105 N / m2
p ukur = 10 atm = (10)(1,013 x 105 N / m2) = 10,13 x 105 N / m2
F1 = 10,13 x 105 N / m2
A1 = 1 m2
A2 = (3,14)(0,10 m)2 = 0,0314 m2
Gevra: F2 ?
Antwoord:
p = F/A of F1/A1 =F2/A2
1013000/1 = F2/ 0,0314
1.013.000=F2/ 0,0314
F2 = 10 000 N
Maksimum massa:
w = mg
31.808 = m (9,8)
m = 3.245,7 kg
4. Kyk na die volgende prentjie!
Dwarssnitoppervlakte A1 = 10 cm2
Dwarssnitoppervlakte A2 = 100 cm2
Die krag (F1 ) wat toegepas moet word om F2 = 100 N te hou sodat die stelsel in balans is, is …
A. 1.000 Newton
B. 100 Newton
C. 10 Newton
D. 1 Newton
Bespreking
Dit is bekend dat:
Dwarssnitoppervlakte 1 (A1 ) = 10 cm2
Dwarssnitoppervlakte 2 (A2 ) = 100 cm2
Krag 2 (F 2 ) = 100 Newton
Gevra: Krag 1 (F 1 )
Antwoord:
Die gereedskap in die bostaande beeld is 'n hidrouliese domkrag. Die manier waarop 'n hidrouliese domkrag werk, is gebaseer op Pascal se wet. Pascal se wet bepaal dat druk wat op 'n vloeistof toegepas word, deur die vloeistof in alle rigtings oorgedra word, met alle dele van die vloeistof wat dieselfde hoeveelheid druk ervaar.
Drukformule:
P = F / A
Formule beskrywing: P = druk, F = krag, A = oppervlakarea.
Die druk wat 'n vloeistof in 'n klein buisie (P) ervaar1) = F1 / TO1.
Die druk wat 'n vloeistof in 'n groot buis (P) ervaar2) = F2 / TO2
Die druk van die vloeistof in die klein buisie (P1) is gelyk aan die druk van die vloeistof in die groot buis (P2).
P1 = P2
F1 / TO1 =F2 / TO2
F1 / 10 cm² = 100 N / 100 cm²
F 1 / 10 = 1 N
F1 = (10)(1 N )
F1 = 10 Newton
Die korrekte antwoord is C.
5. Kyk na die prentjie hieronder!
As die deursnee-area van A1 = 0,001 m2 en A2 = 0,1 m2 is , dan is die grootte van die drukkrag by A2 ...
A. 100 N.
B. 1.000 N.
C. 10.000 N.
D. 100.000 N.
Bespreking
Dit is bekend dat:
Dwarssnitoppervlakte 1 (A1 ) = 0,001 m2
Dwarssnitoppervlakte 2 (A2 ) = 0,1 m2
Krag op dwarssnitoppervlakte 1 (F1 ) = 100 Newton
Vraag: Krag op dwarssnitoppervlakte 2 ( F2 )
Antwoord:
Pascal se wet bepaal dat druk wat op 'n vloeistof toegepas word, deur die vloeistof in alle rigtings oorgedra word, waar alle dele van die vloeistof dieselfde hoeveelheid druk ervaar.
P1 = P2
F1 / TO1 =F2 / TO2
100 N / 0,001 m² = F² / 0,1 m²
100 N / 0,001 = F2 / 0,1
100.000 N = F2 / 0,1
F2 = (0,1)(100.000 N )
F2 = 10 000 N
Die korrekte antwoord is C.
6. Kyk na die prentjie!
'n Motor wat 16 000 N weeg, word op suier B geplaas soos in die figuur getoon. Om die motor op te lig, is 'n krag F van ... nodig.
A. 50 N.
B. 80 N.
C. 200 N.
D. 400 N.
Bespreking
Druk alle eenhede uit na internasionale eenhede
Dit is bekend dat:
Motorgewig (w) = 16 000 N
Oppervlakte B (A B ) = 4000 cm² = 4000 / 10 000 m² = 4 / 10 m² = 0,4 m²
Oppervlakte A (A A ) = 50 cm² = 50 / 10 000 m² = 0,005 m²
Gevra: Krag F
Antwoord:
Die krag F word bereken met behulp van Pascal se wetformule.
F / A A = w / A B
F / 0,005 m² = 16 000 N / 0,4 m²
F / 0,005 = 16 000 N / 0,4
F / 0,005 = 40 000 N
F = (40 000 N)(0,005)
F = 200 Newton
Die korrekte antwoord is C.
7. Kyk na die prentjie van die U-vormige hidrouliese gereedskap hieronder!
Die gewig van blok X op die klein buis om die hidrouliese gereedskap gebalanseerd te hou, is….
A. 5 N.
B. 25 N.
C. 10.000 N.
D. 25.000 N.
Bespreking
Dit is bekend dat:
Die oppervlakte van die klein silinder (A1) = 5cm2
Die oppervlakte van die groot silinder (A2) = 100cm2
Die swaartekrag van die blok op die groot silinder (F2) = 500 Newton
Vraag: Die swaartekrag van die blok op die klein buis (F1)
Antwoord:
Die gereedskap in die bostaande beeld is 'n hidrouliese domkrag. Die manier waarop 'n hidrouliese domkrag werk, is gebaseer op Pascal se wet. Pascal se wet bepaal dat druk wat op 'n vloeistof toegepas word, deur die vloeistof in alle rigtings oorgedra word, met alle dele van die vloeistof wat dieselfde hoeveelheid druk ervaar.
Wanneer die oppervlak van die klein buisie afgedruk word, word die vloeistof in die klein buisie ook gedruk. Die druk wat die vloeistof in die klein buisie ervaar, word oorgedra na die vloeistof in die groot buisie. Die vloeistof in die groot buisie ervaar dieselfde druk as die vloeistof in die klein buisie. Omgekeerd, die druk wat die vloeistof in die groot buisie ervaar, word oorgedra na die vloeistof in die klein buisie. Die vloeistof in die klein buisie ervaar dieselfde druk as die vloeistof in die groot buisie.
Drukformule:
P = F / A
Formule beskrywing: P = druk, F = krag, A = oppervlakarea.
Die druk wat 'n vloeistof in 'n klein buisie (P) ervaar1) = F1 / TO1.
Die druk wat 'n vloeistof in 'n groot buis (P) ervaar2) = F2 / TO2
Die druk van die vloeistof in die klein buisie (P1) is gelyk aan die druk van die vloeistof in die groot silinder P2).
P1 = P2
F1 / TO1 =F2 / TO2
F1 / 5 cm2 = 500 N / 100 cm2
F1 / 5 = 500 N / 100
F1 / 5 = 5 N
F1 = (5)(5) N
F1 = 25 N
Die korrekte antwoord is B.
8.
Gee aandag aan die volgende Pascal-pypdiagram!
As die drukkrag F1 = 300 N. Die grootte van die krag F2 sodat balans kan plaasvind is….
A. 72 N.
B. 1250 N.
C. 1500 N.
D. 3600 N.
Bespreking
Dit is bekend dat:
Die oppervlakte van die klein silinder (A1) = 12cm2
Die oppervlakte van die groot silinder (A2) = 50cm2
Die grootte van die drukkrag op die klein buis (F1) = 300 Newton
Vraag: Die grootte van die drukkrag op die groot buis (F2)
Antwoord:
Die druk van die vloeistof in die klein buisie (P1) is gelyk aan die druk van die vloeistof in die groot buis (P2).
P1 = P2
F1 / TO1 =F2 / TO2
300 N / 12 cm2 =F2 / 50 cm2
300 N / 12 = F2 / 50
25 N = F2 / 50
F2 = (50)(25) N
F2 = 1250 N
Die korrekte antwoord is B.
9.
Kyk na die volgende prentjie van Pascal se gereedskap!
Die grootte van die krag (F) wat toegepas moet word om te verseker dat die posisie van die gereedskap gebalanseerd is, is….
A. 100 Newton
B. 250 Newton
C. 600 Newton
D. 4800 Newton
Bespreking
Dit is bekend dat:
Die oppervlakte van die klein silinder (A1) = 4cm2
Die oppervlakte van die groot silinder (A2) = 16cm2
Die grootte van die swaartekrag op die groot buis (F2) = 1000 Newton
Vraag: Die grootte van die krag op die klein buis (F1)
Antwoord:
Die druk van die vloeistof in die klein buisie (P1) is gelyk aan die druk van die vloeistof in die groot buis (P2).
P1 = P2
F1 / TO1 =F2 / TO2
F1 / 4 cm2 = 1000 N / 16 cm2
F1 / 4 = 1000 N / 16
F1 / 1 = 1000 N / 4
F1 = 1000 N / 4
F1 = 250 N
Die korrekte antwoord is B.
Vraagbron:
Vrae oor die Nasionale Eksamen vir Wetenskap vir Junior Hoërskool/Islamitiese Junior Hoërskool
Vrae oor Pascal se wet
1. Die deursnee-area van elke hidrouliese domkrag is 0,03 m2 vanaf 0,12 m2As die insetkrag 6 Newton is, wat is die maksimum uitsetkrag?
(24 N)
2. Die radius van die klein deursnit van 'n hidrouliese domkrag is 1,5 cm en die radius van die groot deursnit is 20 cm. Hoeveel krag word op die klein deursnit toegepas om 'n motor met 'n massa van 2200 kg op te lig?
(121,3 N)
3. Die maksimum maatdruk op 'n hidrouliese domkrag is 14 atm. Wat is die maksimum massa (kg) wat gelig kan word as die uitlaatdiameter 30 cm is?
(10.224 kg)
