Erthygl am egwyddor Pascals
Sut mae egwyddor weithredol lifft hydrolig yn cael ei ddefnyddio i godi car? Beth yw egwyddor weithredol breciau hydrolig pan gânt eu defnyddio i leihau cyflymder y car? Dysgwch Egwyddor Pascal i ddeall hyn.
Mae pob hylif bob amser yn rhoi pwysau ar bob gwrthrych sydd mewn cysylltiad ag ef. Bydd y dŵr rydyn ni'n ei roi yn y gwydr yn rhoi pwysau ar wal y gwydr. Yn yr un modd, os ydyn ni'n cael bath mewn pwll nofio neu ddŵr y môr, mae dŵr y pwll neu ddŵr y môr hefyd yn rhoi pwysau ar ein corff cyfan.
Cyfanswm pwysedd dŵr ar ddyfnder penodol, er enghraifft, pwysedd dŵr y môr ar ddyfnder o 200 metr yw faint o bwysedd atmosfferig a phwysedd wedi'i fesur ar ddyfnder o 200 metr. Felly, ar wahân i bwysedd y dŵr.
Mae yna hefyd yr atmosffer sy'n atal wyneb dŵr y môr.
Mae pwysau atmosfferig yn gweithio ar bob arwyneb hylif, ac mae'r pwysau wedi'i ddosbarthu i bob rhan o'r hylif. Felly, mae pwysau cyfan yr hylif ar ddyfnder penodol, heblaw am bwysau'r haen hylif ar y brig, hefyd yn cael ei effeithio gan bwysau atmosfferig.
I ddeall yr esboniad hwn ymhellach, gadewch inni adolygu'r hylif mewn cynhwysydd.
Mae pwysedd yr hylif ar waelod y cynhwysydd, wrth gwrs, yn uwch na phwysedd yr hylif ar y brig. Po fwyaf i lawr, yr uchaf yw pwysedd yr hylif, i'r gwrthwyneb, po agosaf at wyneb uchaf y cynhwysydd, y lleiaf yw pwysedd yr hylif.
Mae maint y pwysau yn gymesur â ρ gh (ρ = dwysedd, g = cyflymiad disgyrchiant a h = uchder neu ddyfnder). Ym mhob pwynt ar yr un dyfnder, mae maint y pwysau yr un peth. Mae hyn yn berthnasol i bob hylif mewn unrhyw gynhwysydd ac nid yw'n dibynnu ar siâp y cynhwysydd.
Os ychwanegwn bwysau allanol, er enghraifft trwy wasgu wyneb yr hylif, mae'r cynnydd mewn pwysau yn yr hylif yr un fath ym mhobman. Felly os rhoddir pwysau allanol, mae pob rhan o'r hylif yn cael yr un faint o bwysau. Felly, mae'r pwysau bob amser yr un fath ym mhob pwynt ar yr un dyfnder. Dyma Egwyddor Pascal, a gychwynnwyd ac a enwyd yn ôl enw Blaise Pascal (1623-1662). Athronydd a gwyddonydd Ffrengig yw Pascal.
Mae egwyddor Pascal yn nodi y bydd y pwysau a roddir ar hylif mewn lle caeedig yn cael ei anfon ymlaen i bob rhan o'r hylif a waliau'r cynhwysydd.
Cymhwyso Egwyddor Pascal
Yn seiliedig ar egwyddor Pascal, mae bodau dynol wedi cynhyrchu nifer o offer, syml a soffistigedig, i helpu i wneud bywyd yn haws. Mae rhai ohonynt yn Liftiau Hydrolig, Brêcs Hydrolig, ac ati.
Lifft Hydrolig
Mae'r lifft hydrolig yn cynnwys llestr sydd â dau arwyneb. Ar y ddau arwyneb, mae piston, lle mae arwynebedd y piston ar y chwith yn llai nag arwynebedd y piston ar y dde. Mae arwynebedd y piston wedi'i addasu i arwynebedd y llestr. Mae llestri wedi'u llenwi â hylifau, fel ireidiau.
Os caiff y piston gydag arwynebedd bach ei wasgu i lawr, mae pob rhan o'r hylif hefyd
Wedi'i wasgu i lawr. Mae'r pwysau a roddir gan piston gydag arwyneb bach yn cael ei basio i bob rhan o'r hylif. O ganlyniad, mae'r hylif yn pwyso'r piston gydag arwynebedd mwy nes bod y piston yn cael ei wthio i fyny. Mae arwynebedd y piston wedi'i wasgu yn fach fel bod y grym sydd ei angen i atal yr hylif hefyd yn fach. Ond oherwydd bod y pwysau'n parhau ar bob rhan o'r hylif, mae'r grym bach yn newid pan fydd yr hylif yn pwyso'r piston ar y dde gydag arwynebedd mawr. Anaml y mae pobl yn darparu grym mynediad ar piston gydag arwynebedd mawr oherwydd nad yw'n broffidiol? Ar ben y piston sydd ag arwynebedd mawr fel arfer mae gwrthrychau neu bethau sydd am gael eu codi (er enghraifft, car).
Peidiwch â synnu os gellir codi car â màs enfawr yn hawdd dim ond trwy wasgu un o'r pistonau. Mae arwynebedd y piston mor fach fel bod y grym a roddwn hefyd yn fach. Fodd bynnag, gall y grym mewnbwn bach newid i rym allbwn enfawr os yw arwynebedd yr allbwn yn fawr.
Problem enghreifftiol 1:
Adnabyddus:
A1 = 100 cm2
A2 = 250 cm2
F1 = 200 N
Eisiau: F 2
Datrysiad:
Problem enghreifftiol 2:
Adnabyddus:
A1 = 100 cm2 = 100 x 10-4 m2 = 0.01 m2
A2 = 250 cm2 = 250 x 10-4 m2 = 0.025 m2
Màs y llwyth = 200 kg
Dwysedd olew (ρ) = 780 kg/ m³
Uchder colofn olew (h) = 2 m
Cyflymiad disgyrchiant (g) = 10 m/ s²
Eisiau:
Beth yw'r grym mewnbwn lleiaf (F) fel bod y llwyth mewn cyflwr cytbwys (nid yw'r llwyth yn symud)?
Datrysiad:
