Pagsabot sa Balaod ni Pascal
Unsaon pag-andar ang hydraulic jack/lift kon gamiton sa pag-alsa sa sakyanan? Unsaon pag-andar ang hydraulic brakes kon gamiton sa pagpahinay sa sakyanan?
Sama sa atong nakat-unan sa hilisgutan sa Fluid Pressure , ang matag pluwido mohatag og presyur sa tanang butang nga mahikapan niini. Ang tubig nga atong ibutang sa baso mohatag og presyur sa mga bungbong niini. Maingon man usab, kon maligo kita sa swimming pool o tubig sa dagat, ang tubig mohatag og presyur sa atong tibuok lawas.
Ang kinatibuk-ang presyur sa tubig sa usa ka gihatag nga giladmon, pananglitan, ang presyur sa tubig sa dagat sa giladmon nga 200 metros, mao ang sumada sa presyur sa atmospera nga gibutang sa ibabaw sa dagat ug ang nasukod nga presyur sa giladmon nga 200 metros. Busa, dugang sa ibabaw nga lut-od sa tubig nga naghatag presyur sa tubig sa ubos niini, anaa usab ang atmospera, o hangin, nga naghatag presyur sa ibabaw sa dagat.
Ang presyur nga gihimo sa pluwido sa ibabaw mahimong ihulagway nga internal nga presyur tungod kay kini naggikan sulod sa pluwido, samtang ang presyur sa atmospera mahimong ihulagway nga external nga presyur tungod kay ang atmospera lahi sa pluwido. Ang presyur sa atmospera molihok sa tibuok nawong sa pluwido ug ipadala sa tibuok pluwido. Busa, ang kinatibuk-ang presyur sa pluwido sa usa ka gihatag nga giladmon naimpluwensyahan dili lamang sa presyur sa pluwido sa ibabaw apan usab sa presyur sa atmospera.
Aron mas masabtan kini nga pagpasabut, atong tan-awon ang usa ka likido sa usa ka sudlanan.
Ang presyur sa likido sa ilawom sa sudlanan natural nga mas taas kaysa sa presyur sa likido sa ibabaw niini. Kon mas ubos ang imong pag-ubos, mas dako ang presyur sa likido; sa laing bahin, kon mas duol ka sa ibabaw sa sudlanan, mas ubos ang presyur sa likido.
Ang gidak-on sa presyur proporsyonal sa ρ gh (ρ = densidad, g = akselerasyon tungod sa grabidad ug h = gitas-on o giladmon). Sa matag punto sa parehas nga giladmon, ang gidak-on sa presyur parehas. Kini magamit sa tanan nga mga likido sa bisan unsang sudlanan ug wala magdepende sa porma sa sudlanan.
Kon atong ipadapat ang eksternal nga presyur, pananglitan pinaagi sa pagpindot sa nawong sa usa ka likido, ang pagtaas sa presyur sulod sa likido parehas bisan asa. Busa, kon ipadapat ang eksternal nga presyur, ang matag bahin sa likido makadawat sa parehas nga bahin sa presyur. Busa, ang presyur kanunay nga parehas sa matag punto sa parehas nga giladmon. Kini ang Prinsipyo ni Pascal, nga gisugyot ug ginganlan sunod sa nagtukod niini, si Blaise Pascal (1623–1662). Si Pascal usa ka Pranses nga pilosopo ug siyentista.
Ang prinsipyo ni Pascal nag-ingon nga ang presyur nga gigamit sa usa ka pluwido sa usa ka sirado nga sudlanan ipadala nga parehas sa matag bahin sa pluwido ug sa mga dingding sa sudlanan.
Sa matematika, kini mahimong isulat sama sa mosunod:
Impormasyon:
p = Presyon, F = Kusog, A = Lawak sa nawong
Ang pulong nga "in" nagrepresentar sa presyur nga gigamit, samtang ang pulong nga "out" nagrepresentar sa presyur nga gipasa.
Paggamit sa Prinsipyo ni Pascal
Gigiyahan sa prinsipyo ni Pascal, ang mga tawo nakaugmad og daghang mga himan, yano man o sopistikado, aron mahimong mas sayon ang kinabuhi. Ang uban niini naglakip sa hydraulic jacks, hydraulic lifts, hydraulic brakes, ug uban pa.
Hydraulic Jack o Lift
Gipakita sa hulagway kon giunsa paggana ang hydraulic jack o lift.
Ang hydraulic jack gilangkoban sa usa ka sudlanan nga adunay duha ka nawong. Sa duha ka nawong adunay usa ka piston, diin ang gilapdon sa nawong sa piston sa wala mas gamay kaysa sa gilapdon sa nawong sa piston sa tuo. Ang gilapdon sa nawong sa piston gi-adjust sa gilapdon sa nawong sa sudlanan. Ang sudlanan gipuno sa usa ka pluwido, sama sa usa ka lubricant.
Kon ang piston, nga gamay ra ang surface area, iduso paubos, ang tanang parte sa likido mouban usab niini.
gipindot. Ang gidaghanon sa presyur nga gihimo sa piston nga adunay gamay nga surface area (wala nga hulagway) gipasa sa tanang bahin sa likido. Tungod niini, ang likido mopilit sa piston nga adunay mas dako nga surface area (tuo nga hulagway) hangtod nga ang piston maduso pataas. Gamay ang surface area sa piston nga gipindot, busa ang puwersa nga gikinahanglan aron mapilit ang likido gamay usab. Apan tungod kay ang presyur (Pressure = force / unit area) gipasa sa tibuok likido, ang gamay nga puwersa mahimong usa ka dako kaayo nga puwersa kung ang likido mopilit sa piston sa tuo nga adunay dako nga surface area. Talagsa ra alang sa mga tawo nga mogamit og input force sa usa ka piston nga adunay dako nga surface area, tungod kay dili kini mapuslanon. Sa ibabaw sa piston nga adunay dako nga surface area, ang butang o bahin sa butang nga ipataas (pananglitan, usa ka awto) kasagaran gibutang.
Ayaw katingala kon ang usa ka sakyanan nga dako kaayog masa dali ra kaayong maalsa pinaagi lang sa pagpindot sa usa sa mga piston. Gamay ra kaayo ang surface area sa piston, busa gamay ra usab ang puwersa nga atong gigamit. Apan, kining gamay nga input force mahimong mabag-o ngadto sa usa ka dako kaayong output force kon dako kaayo ang output surface area.
Kon ang hydraulic jack gidisenyo aron moalsa og bug-at kaayo nga sakyanan, kinahanglan nga tagdon sa tigdesinyo ang grabidad sa sakyanan ug ang puwersa sa output sa jack. Kon mas dako ang gibug-aton sa sakyanan nga gialsa, mas dako ang output surface area sa jack. Sa labing menos, ang puwersa sa output nga namugna sa hydraulic jack kinahanglan nga mas dako o katumbas sa gibug-aton sa butang nga gialsa.
Pananglitan nga pangutana 1:
A 1 = 100 cm 2
A 2 = 250 cm 2
F1 = 200 N
Gipangutana: F 2
Panaghisgot
Pananglitan nga pangutana 2:
Nasayran nga:
A 1 = 100 cm² = 100 x 10 -4 m² = 0,01 m²
A 2 = 250 cm 2 = 250 x 10 -4 m 2 = 0,025 m 2
Timbang sa karga = 200 kg
Densidad sa lana (ρ) = 780 kg/ m3
Gitas-on sa kolum sa lana (h) = 2 metros
Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 m/s 2
Nangutana: Unsa ang minimum nga puwersa nga gi-input (F) aron ang karga balanse (ang karga dili molihok)?
Tubag:
