Прынцып Паскаля — праблемы і рашэнні

Прынцып Паскаля — праблемы і рашэнні

1. Вядомыя:

Плошча A ₁ = 10 см ²

Плошча A ₂ = 100 см ²

Сіла 2 (F³ ₎ = 100 Ньютана

Шукаецца: Force 1 (F ₁ )

Рашэнне:

P = F / A

P = ціск , F = сіла , A = плошча

P₁ = Ф₁ / А₁
P₂ = Ф₂ / А₂

P₁ = Р₂
F₁ / А₁ = Ф₂ / А₂

F1 _/ 10 см2 = 100 Н / ^{100 см2}

F ₁ / 10 = 1 Н

F1 = (10)(1 Н ₎

F1 = 10 _{Ньютана}

2. Калі плошча A ₁ = 0.001 м ² і плошча A ₂ = 0.1 м ² , знешняя ўваходная сіла F ₁ = 100 Н, то знешняя выхадная сіла F ₂?

Вядома:

Плошча А ₁ = 0.001 м ²

Плошча А ₂ = 0.1 м ²

Знешняя ўваходная сіла F1 ₌ 100 Ньютанаў

Жаданая : Знешняя выходная сіла ( _F2 )

Рашэнне:

P₁ = Р₂
F₁ / А₁ = Ф₂ / А₂

100 Н / 0.001 ^м² = F² / _0.1 ^м²

100 Н / 0.001 = F² _/ 0.1

100,000 2 Н = F² _/ 0.1

F2 = (0.1)(100 ₀₀₀ Н)

F2 = 10,000 _Н

3. Вага аўтамабіля = 16 000 Н. Якая знешняя ўваходная сіла F…

Вядома:

Вага аўтамабіля (w) = 16 000 Н

Плошча B (A _B ) = 4000 см² ⁼ 4000 / 10 000 м² ⁼ 4 / 10 м² ⁼ 0.4 ^м²

Плошча А (A _A ) = 50 см ² = 50 / 10 000 м ² = 0.005 м ²

Шукаецца: Force F

Рашэнне:

F / A _A = w / A _B

F / 0.005 м² ⁼ 16 000 Н / 0.4 ^м²

F / 0.005 = 16 000 Н / 0.4

F / 0.005 = 40 000 Н

F = (40 000 Н)(0.005)

F = 200 Ньютанаў

4.

Плошча А роўная 60 см² ^, а плошча В — 4,200 см² ^. Вызначце знешнюю ўваходную сілу F.

Вядома:

Плошча А (A _A ) = 60 ^см²

Плошча B (A _B ) = 4200 ^см²

Вага w (w) = 3500 Ньютанаў

Шукаецца: F ₁

Рашэнне:

Сіла F, разлічаная з дапамогай ураўнення прынцыпу Паскаля :

F1 / _A1 = _F2 / _A2​

F1 _/ 60 см2 ⁼ 3500 Н / 4200 ^см2

F ₁ / 60 = 35 Н / 42

F1 = (60)(35 ₎ / 42

F1 = 2100 / ₄₂

F³ = 50 _{Ньютана}

5. Гідраўлічны пад'ёмнік мае вялікае і малое папярочнае сячэнне. Плошча вялікага папярочнага сячэння ў 20 разоў большая за плошчу малога папярочнага сячэння. Калі на малое папярочнае сячэнне прыкладзена ўваходная сіла 25 Н, то вызначце выхадную сілу.

Вядома:

Малая плошча папярочнага сячэння ( _A1 ) = A

Вялікая плошча папярочнага сячэння (А² ₎ = 20А

Уваходная сіла (F1 ₎ = 25 Н

Патрэбная: Выхадная сіла ( _F² )

Рашэнне:

1. Што такое прынцып Паскаля?
   • АдказПрынцып Паскаля сцвярджае, што любая змена ціску, прыкладзеная ў любой кропцы вадкасці, перадаецца па ўсёй вадкасці ва ўсіх напрамках без змяншэння.
2. Як працуе гідраўлічны пад'ёмнік, заснаваны на прынцыпе Паскаля?
   • АдказУ гідраўлічным пад'ёмніку невялікая сіла, прыкладзеная да поршня малой плошчы, стварае ціск, які перадаецца без змяншэння на поршань большай плошчы. У выніку на большы поршань дзейнічае большая сіла, што дазваляе яму падымаць цяжкія прадметы.
3. Чаму ў прынцыпе Паскаля ціск не змяншаецца?
   • АдказПаколькі вадкасці несціскальныя, калі ціск прыкладваецца да адной часткі вадкасці, яна не можа сціскацца, таму змяненне ціску раўнамерна перадаецца на ўсе астатнія часткі вадкасці.
4. Як павелічэнне глыбіні ўплывае на ціск вадкасці, улічваючы прынцып Паскаля?
   • АдказПа меры павелічэння глыбіні вадкасці ціск таксама павялічваецца з-за вагі вадкасці, якая знаходзіцца зверху. Гэта адпавядае прынцыпу Паскаля, бо павелічэнне ціску адчуваецца раўнамерна на пэўнай глыбіні.
5. Чаму ў нас ляскае вуша, калі мы хутка ўздымаемся або спускаемся ў самалёце, а таксама ныраем глыбока пад ваду?
   • АдказХуткія змены вышыні або глыбіні прыводзяць да хуткіх змен ціску ў навакольным асяроддзі (паветры або вадзе). Нашы вушы лопаюцца, каб зраўняць унутраны ціск з знешнім, у адпаведнасці з прынцыпам Паскаля.
6. Калі націснуць на герметычны шпрыц без паветраных бурбалак, чаму цяжка сціснуць вадкасць унутры?
   • АдказВадкасці практычна несціскальныя. Калі вы спрабуеце паменшыць аб'ём вадкасці ўнутры шпрыца, ціск павялічваецца, супраціўляючыся сцісканню, згодна з прынцыпам Паскаля.
7. Як прынцып Паскаля тлумачыць з'яву прарыву плаціны, калі ў яе падставе ўтвараецца невялікая адтуліна?
   • АдказЗ-за вагі вады ціск ля падножжа плаціны высокі. Нават невялікая адтуліна дазваляе гэтаму высокаму ціску аказвацца на навакольныя збудаванні, што можа прывесці да катастрафічнага разбурэння плаціны.
8. Чаму лягчэй выціснуць вадкасць з амаль поўнай бутэлькі, чым з амаль пустой?
   • АдказПоўная бутэлька змяшчае больш вадкасці, якая пры сцісканні больш эфектыўна перадае прыкладзены ціск па ўсёй вадкасці дзякуючы прынцыпу Паскаля. Амаль пустая бутэлька змяшчае больш паветра, якое сціскаецца, таму той жа ціск не стварае такога моцнага пырску вадкасці.
9. У гідраўлічных сістэмах, ці заўсёды выходная сіла большая за ўваходную сілу?
   • АдказНе абавязкова. Суадносіны выходнай сілы да ўваходнай сілы вызначаецца суадносінамі плошчаў выходнага і ўваходнага поршняў. Сістэма распрацавана для ўзмацнення сілы за кошт большай плошчы выходнага поршня, чым уваходнага, але менавіта суадносіны плошчаў вызначае ўзмацненне сілы.
10. Улічваючы прынцып Паскаля, чаму глыбакаводныя істоты маюць трывалыя і кампактныя целы?

• АдказГлыбакаводныя істоты адчуваюць велізарны ціск з-за вагі тоўшча вады, якая ляжыць над імі. Каб выжыць, гэтыя істоты эвалюцыянавалі, каб мець трывалыя і кампактныя целы, якія могуць вытрымліваць гэты высокі ціск.