Članak o Pascalovom principu
Kako se hidraulična dizalica koristi za podizanje automobila? Koji je princip rada hidrauličnih kočnica kada se koriste za smanjenje brzine automobila? Molimo vas da naučite Pascalov princip da biste ovo razumjeli.
Svaka tekućina uvijek vrši pritisak na sve predmete koji su s njom u kontaktu. Voda koju sipamo u čašu vršit će pritisak na stakleni zid. Slično tome, ako se kupamo u bazenu ili morskoj vodi, voda u bazenu ili morska voda također vrši pritisak na cijelo naše tijelo.
Ukupni pritisak vode na određenoj dubini, na primjer, pritisak morske vode na dubini od 200 metara, je iznos atmosferskog pritiska i izmjerenog pritiska na dubini od 200 metara. Dakle, pored pritiska vode.
Tu je i atmosfera koja potiskuje površinu morske vode.
Atmosferski pritisak djeluje na sve površine fluida i raspoređuje se na sve dijelove fluida. Stoga je ukupni pritisak fluida na određenoj dubini, osim što je uzrokovan pritiskom sloja fluida na vrhu, također pod utjecajem atmosferskog pritiska.
Da bismo bolje razumjeli ovo objašnjenje, pogledajmo tekućinu u posudi.
Pritisak tečnosti na dnu posude je, naravno, veći od pritiska tečnosti na vrhu. Što je dno posude više usmjereno prema dolje, to je pritisak tečnosti veći, a naprotiv, što je bliže gornjoj površini posude, to je pritisak tečnosti manji.
Količina pritiska je proporcionalna ρ gh (ρ = gustoća, g = ubrzanje gravitacije i h = visina ili dubina). U svakoj tački na istoj dubini, količina pritiska je ista. Ovo se odnosi na sve tečnosti u bilo kojoj posudi i ne zavisi od oblika posude.
Ako dodamo vanjski pritisak, na primjer pritiskom na površinu tečnosti, povećanje pritiska u tečnosti je svugdje isto. Dakle, ako se da vanjski pritisak, svaki dio tečnosti dobija istu količinu pritiska. Stoga je pritisak uvijek isti u svakoj tački na istoj dubini. Ovo je Pascalov princip, pokrenut i nazvan po imenu Blaise Pascala (1623-1662). Pascal je francuski filozof i naučnik.
Pascalov princip kaže da će se pritisak koji se primjenjuje na tekućinu u zatvorenom prostoru prenijeti na svaki dio tekućine i zidove posude.
Primjena Pascalovog principa
Na osnovu Pascalovog principa, ljudi su proizveli nekoliko alata, i jednostavnih i sofisticiranih, kako bi olakšali život. Neki od njih su hidraulične dizalice, hidraulične kočnice itd.
Hidraulično dizanje
Hidraulični lift se sastoji od posude koja ima dvije površine. Na obje površine nalazi se klip, pri čemu je površina klipa s lijeve strane manja od površine klipa s desne strane. Površina klipa je prilagođena površini posude. Posude su napunjene tekućinama, kao što su maziva.
Ako se klip s malom površinom pritisne prema dolje, svaki dio tekućine također
Pritisnuto prema dolje. Količina pritiska koju daje klip s malom površinom prenosi se na sve dijelove tekućine. Kao rezultat toga, tekućina pritiska klip s većom površinom sve dok se klip ne potisne prema gore. Površina pritisnutog klipa je mala, tako da je sila potrebna za potiskivanje tekućine također mala. Ali budući da se pritisak nastavlja na sve dijelove tekućine, mala sila se mijenja kada tekućina pritisne klip s desne strane s velikom površinom. Rijetko ljudi daju ulaznu silu na klip s velikom površinom jer to nije isplativo? Na vrhu klipa koji ima veliku površinu obično se postavljaju predmeti ili stvari koje se žele podići (na primjer, automobil).
Nemojte se iznenaditi ako se automobil ogromne mase lako podigne samo pritiskom na jedan od klipova. Površina klipa je toliko mala da je i sila koju dajemo mala. Međutim, mala ulazna sila može se pretvoriti u ogromnu izlaznu silu ako je izlazna površina velika.
Primjer problema 1:
Poznato:
A1 = 100 cm2
A2 = 250 cm2
F1 = 200 N
Traži se: F2
Rešenje:
Primjer problema 2:
Poznato:
A1 = 100 cm2 = 100 x 10-4 m2 = 0.01 m2
A2 = 250 cm2 = 250 x 10-4 m2 = 0.025 m2
Masa tereta = 200 kg
Gustoća ulja (ρ) = 780 kg/m3
Visina uljnog stuba (h) = 2 m
Ubrzanje gravitacije (g) = 10 m/s2
Traži se:
Koji je minimum ulazni sila (F) tako da teret bude u uravnoteženom stanju (teret se ne pomiče)?
Rešenje:
