9 exemples de la llei de Pascal
1. La secció transversal de cada gat hidràulic és de 0,04 m2 des dels 0,10 m2Si la força d'entrada és de 5 Newtons, quina és la força màxima de sortida?
Discussió:
Se sap que:
A1 = 0,04 m2
A2 = 0,10 m2
F1 = 5 N
Preguntat: F2 ?
Resposta:
F1/A1 =F2/A2
5/0,04 = F2/ 0,10
125 = F2/ 0,10
F2 = (125)(0,10) = 12,5 N
2. El radi de la secció transversal petita d'un gat hidràulic és d'2 cm i el radi de la secció transversal gran és de 25 cm. Quina força s'aplica a la secció transversal petita per aixecar un cotxe amb una massa de 2000 kg?
Discussió:
Se sap que:
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
Preguntat: F1 ?
Resposta:
F1/A1 =F2/A2
F1/0,001256 = 19600/0,19625
F1/ 0,001256 = 99.872,6
F1 = 125,44 N
3. La pressió màxima manomètrica d'un gat hidràulic és de 10 atm. Quina és la massa màxima (kg) que es pot aixecar si el diàmetre de sortida és de 20 cm?
Discussió:
Se sap que:
1 atm = 1,013 x 105 N / m2
p mesurant = 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
Preguntat: F2 ?
Resposta:
p = F/A o F1/A1 =F2/A2
1013000/1 = F2/ 0,0314
1.013.000 = F2/ 0,0314
F2 = 31.808 N
Massa màxima:
w = mg
31.808 = m (9,8)
m = 3.245,7 kg
4. Mira la imatge següent!
Àrea de la secció transversal A1 = 10 cm2
Àrea de la secció transversal A2 = 100 cm2
La força (F1 ) que s'ha d'aplicar per mantenir F2 = 100 N de manera que el sistema estigui en equilibri és...
A. 1.000 Newton
B. 100 Newton
C. 10 Newton
D. 1 Newton
Discussió
Se sap que:
Àrea de la secció transversal 1 (A 1 ) = 10 cm 2
Àrea de la secció transversal 2 (A 2 ) = 100 cm 2
Força 2 (F2 ) = 100 Newtons
Preguntat: Força 1 (F 1 )
Resposta:
L'eina de la imatge superior és un gat hidràulic. El funcionament d'un gat hidràulic es basa en la llei de Pascal. La llei de Pascal estableix que la pressió aplicada a un fluid es transmet pel fluid en totes direccions, i totes les parts del fluid experimenten la mateixa quantitat de pressió.
Fórmula de pressió:
P = F/A
Descripció de la fórmula: P = pressió, F = força, A = superfície.
La pressió que experimenta un líquid en un tub petit (P1) = F1 / AT1.
La pressió que experimenta un líquid en un tub gran (P2) = F2 / AT2
La pressió del líquid en el tub petit (P1) és igual a la pressió del líquid al tub gran (P2).
P1 = P2
F1 / AT1 =F2 / AT2
F1 / 10 cm² = 100 N / 100 cm²
F1 / 10 = 1 N
F1 = (10)(1 N )
F1 = 10 Newtons
La resposta correcta és C.
5. Mira la imatge de sota!
Si l'àrea de la secció transversal d'A1 = 0,001 m2 i A2 = 0,1 m2 , aleshores la magnitud de la força de pressió a A2 és ...
A. 100 N
B. 1.000 N
C. 10.000 N
D. 100.000 N
Discussió
Se sap que:
Àrea de la secció transversal 1 (A 1 ) = 0,001 m 2
Àrea de la secció transversal 2 (A 2 ) = 0,1 m 2
Força sobre l'àrea de secció transversal 1 (F 1 ) = 100 Newton
Pregunta: Força sobre l'àrea de secció transversal 2 (F 2 )
Resposta:
La llei de Pascal estableix que la pressió aplicada a un líquid es transmet pel líquid en totes direccions, on totes les parts del líquid experimenten la mateixa quantitat de pressió.
P1 = P2
F1 / AT1 =F2 / AT2
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
La resposta correcta és C.
6. Mira la imatge!
Un cotxe que pesa 16.000 N es col·loca sobre el pistó B tal com es mostra a la figura. Per aixecar el cotxe, cal una força F de…
A. 50 N
B. 80 N
C. 200 N
D. 400 N
Discussió
Expressa totes les unitats a unitats internacionals
Se sap que:
Pes del cotxe (w) = 16.000 N
Superfície B (A B ) = 4000 cm² = 4000 / 10.000 m² = 4 / 10 m² = 0,4 m²
Superfície A (A A ) = 50 cm² = 50 / 10.000 m² = 0,005 m²
Preguntat: Força F
Resposta:
La força F es calcula utilitzant la fórmula de la llei de Pascal.
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 Newtons
La resposta correcta és C.
7. Mireu la imatge de l'eina hidràulica en forma d'U a continuació!
El pes del bloc X sobre el tub petit per mantenir l'eina hidràulica equilibrada és...
A. 5 N
B. 25 N
C. 10.000 N
D. 25.000 N
Discussió
Se sap que:
La superfície del cilindre petit (A1) = 5 cm2
La superfície del cilindre gran (A2) = 100 cm2
La força de gravetat del bloc sobre el cilindre gran (F2) = 500 Newtons
Pregunta: La força de gravetat del bloc sobre el tub petit (F1)
Resposta:
L'eina de la imatge superior és un gat hidràulic. El funcionament d'un gat hidràulic es basa en la llei de Pascal. La llei de Pascal estableix que la pressió aplicada a un fluid es transmet pel fluid en totes direccions, i totes les parts del fluid experimenten la mateixa quantitat de pressió.
Quan es pressiona la superfície del tub petit, el líquid del tub petit també es pressiona. La pressió que experimenta el líquid del tub petit es transmet al líquid del tub gran. El líquid del tub gran experimenta la mateixa pressió que el líquid del tub petit. Viceversa, la pressió que experimenta el líquid del tub gran es transmet al líquid del tub petit. El líquid del tub petit experimenta la mateixa pressió que experimenta el líquid del tub gran.
Fórmula de pressió:
P = F/A
Descripció de la fórmula: P = pressió, F = força, A = superfície.
La pressió que experimenta un líquid en un tub petit (P1) = F1 / AT1.
La pressió que experimenta un líquid en un tub gran (P2) = F2 / AT2
La pressió del líquid en el tub petit (P1) és igual a la pressió del líquid en el cilindre gran P2).
P1 = P2
F1 / AT1 =F2 / AT2
F1 / 5 cm2 = 500 N / 100 cm2
F1 / 5 = 500 N / 100
F1 / 5 = 5 N
F1 = (5)(5) N
F1 = 25 N
La resposta correcta és B.
8.
Presteu atenció al següent esquema de canonades de Pascal!
Si la força de compressió F1 = 300 N. La magnitud de la força F2 perquè es produeixi l'equilibri és...
A. 72 N
B. 1250 N
C. 1500 N
D. 3600 N
Discussió
Se sap que:
La superfície del cilindre petit (A1) = 12 cm2
La superfície del cilindre gran (A2) = 50 cm2
La magnitud de la força de pressió sobre el tub petit (F1) = 300 Newtons
Pregunta: La magnitud de la força de pressió sobre el tub gran (F2)
Resposta:
La pressió del líquid en el tub petit (P1) és igual a la pressió del líquid al tub gran (P2).
P1 = P2
F1 / AT1 =F2 / AT2
300 N / 12 cm2 =F2 / 50 cm2
300 N / 12 = F2 / 50
25 N = F2 / 50
F2 = (50)(25) N
F2 = 1250 N
La resposta correcta és B.
9.
Mireu la següent imatge de l'eina de Pascal!
La magnitud de la força (F) que s'ha d'aplicar per assegurar que la posició de l'eina estigui equilibrada és...
A. 100 Newton
B. 250 Newton
C. 600 Newton
D. 4800 Newton
Discussió
Se sap que:
La superfície del cilindre petit (A1) = 4 cm2
La superfície del cilindre gran (A2) = 16 cm2
La magnitud de la gravetat sobre el tub gran (F2) = 1000 Newtons
Pregunta: La magnitud de la força sobre el tub petit (F1)
Resposta:
La pressió del líquid en el tub petit (P1) és igual a la pressió del líquid al tub gran (P2).
P1 = P2
F1 / AT1 =F2 / AT2
F1 / 4 cm2 = 1000 N / 16 cm2
F1 / 4 = 1000 N / 16
F1 / 1 = 1000 N / 4
F1 = 1000 N / 4
F1 = 250 N
La resposta correcta és B.
Font de la pregunta:
Preguntes de l'examen nacional de ciències de secundària/secundària islàmica
Preguntes sobre la llei de Pascal
1. La secció transversal de cada gat hidràulic és de 0,03 m2 des dels 0,12 m2Si la força d'entrada és de 6 Newtons, quina és la força màxima de sortida?
(24 N)
2. El radi de la secció transversal petita d'un gat hidràulic és d'1,5 cm i el radi de la secció transversal gran és de 20 cm. Quina força s'aplica a la secció transversal petita per aixecar un cotxe amb una massa de 2200 kg?
(121,3 N)
3. La pressió màxima manomètrica d'un gat hidràulic és de 14 atm. Quina és la massa màxima (kg) que es pot aixecar si el diàmetre de sortida és de 30 cm?
(10.224 kg)
