Artikolo pri la principo de Paskalo
Kiel funkcias la principo de hidraŭlika lifto por levi aŭton? Kio estas la principo de hidraŭlikaj bremsoj kiam uzataj por redukti la rapidon de la aŭto? Bonvolu lerni la principon de Paskalo por kompreni ĉi tion.
Ĉiu fluido ĉiam penas sur ĉiujn objektojn, kiuj kontaktas ĝin. La akvo, kiun ni metas en la glason, premos sur la vitran muron. Simile, se ni banas nin en naĝejo aŭ marakvo, la naĝeja akvo aŭ marakvo ankaŭ penas sur nian tutan korpon.
La tuta premo de akvo je certa profundo, ekzemple, marakva premo je profundo de 200 metroj estas la kvanto de atmosfera premo kaj mezurita premo je profundo de 200 metroj. Do, krom la akvopremo.
Ankaŭ ekzistas la atmosfero, kiu subpremas la surfacon de la marakvo.
Atmosfera premo efikas sur ĉiujn fluidajn surfacojn, kaj la premo estas distribuita al ĉiuj partoj de la fluido. Tial, la totala premo de la fluido je certa profundo, krom kaŭzita de la premo de la fluida tavolo supre, ankaŭ estas influata de atmosfera premo.
Por plue kompreni ĉi tiun klarigon, ni reviziu la likvaĵon en ujo.
La likva premo ĉe la fundo de la ujo estas, kompreneble, pli alta ol la premo de la likvaĵo ĉe la supro. Ju pli malsupren, des pli alta la premo de la likvaĵo, male, ju pli proksime al la supra surfaco de la ujo, des pli malgranda la premo de la likvaĵo.
La kvanto de premo estas proporcia al ρ gh (ρ = denseco, g = gravita akcelo kaj h = alto aŭ profundo). Ĉe ĉiu punkto je la sama profundo, la kvanto de premo estas la sama. Ĉi tio validas por ĉiuj likvaĵoj en iu ajn ujo kaj ne dependas de la formo de la ujo.
Se ni aldonas eksteran premon, ekzemple premante la surfacon de la likvaĵo, la premopliiĝo en la likvaĵo estas la sama ĉie. Do, se oni donas eksteran premon, ĉiu parto de la likvaĵo ricevas la saman kvanton da premo. Tial, la premo estas ĉiam la sama ĉe ĉiu punkto je la sama profundo. Jen la Principo de Pascal, iniciatita kaj nomita laŭ la nomo de Blaise Pascal (1623-1662). Pascal estis franca filozofo kaj sciencisto.
La principo de Paskalo asertas, ke la premo aplikita al likvaĵo en fermita loko estos plusendita al ĉiu parto de la fluido kaj la muroj de la ujo.
Apliko de la principo de Paskalo
Surbaze de la principo de Paskalo, homoj produktis plurajn ilojn, kaj simplajn kaj sofistikajn, por faciligi la vivon. Kelkaj el ili estas hidraŭlikaj liftoj, hidraŭlikaj bremsoj, ktp.
Hidraŭlika Levo
La hidraŭlika lifto konsistas el ujo kun du surfacoj. Sur ambaŭ surfacoj troviĝas piŝto, kie la piŝta surfaco maldekstre estas pli malgranda ol la piŝta surfaco dekstre. La piŝta surfaco estas adaptita al la surfaco de la ujo. Ujoj estas plenigitaj per likvaĵoj, kiel ekzemple lubrikaĵoj.
Se la piŝto kun malgranda surfacareo estas premata malsupren, ĉiu parto de la likvaĵo ankaŭ
Premata malsupren. La kvanto da premo donita de piŝto kun malgranda surfaco estas transdonita al ĉiuj partoj de la likvaĵo. Rezulte, la likvaĵo premas la piŝton kun pli granda surfaco ĝis la piŝto estas puŝita supren. La surfaco de la premita piŝto estas malgranda, do la forto bezonata por subpremi la likvaĵon ankaŭ estas malgranda. Sed ĉar la premo daŭras sur ĉiuj partoj de la likvaĵo, la malgranda forto ŝanĝiĝas kiam la likvaĵo premas la piŝton dekstren kun granda surfaco. Malofte homoj aplikas eniran forton al piŝto kun granda surfaco ĉar tio ne estas profitiga? Ĉe la supro de la piŝto, kiu havas grandan surfacon, kutime estas metitaj objektoj aŭ aĵoj, kiujn oni volas levi (ekzemple, aŭto).
Ne miru se aŭto kun grandega maso facile leviĝas nur premante unu el la piŝtoj. La surfaco de la piŝto estas tiel malgranda, ke la forto, kiun ni donas, ankaŭ estas malgranda. Tamen, la malgranda eniga forto povas ŝanĝiĝi al grandega eliga forto se la eliga surfaco estas granda.
Ekzempla problemo 1:
Konata:
A² = 100 cm²
A² = 250 cm²
F³ = 200 N
Bezonata: F 2
Solvo:
Ekzempla problemo 2:
Konata:
A² = 100 cm² = 100 × 10⁻⁴ m² = 0.01 m²
A² = 250 cm² = 250 × 10⁻⁴ m² = 0.025 m²
Maso de ŝarĝo = 200 kg
Denseco de oleo (ρ) = 780 kg/ m³
Alto de la oleokolono (h) = 2 m
Akcelo de gravito (g) = 10 m/ s²
Dezirata:
Kio estas la minimuma eniga forto (F) por ke la ŝarĝo estu en ekvilibra stato (la ŝarĝo ne moviĝas)?
Solvo:
