Pascalov princip

Članak o Pascalovom principu

Kako se hidraulično dizalo koristi za podizanje automobila? Koji je princip rada hidrauličnih kočnica kada se koriste za smanjenje brzine automobila? Molimo vas da naučite Pascalov zakon da biste to razumjeli.

Svaka tekućina uvijek vrši pritisak na sve predmete koji su s njom u kontaktu. Voda koju stavljamo u čašu vršit će pritisak na staklenu stijenku. Slično tome, ako se kupamo u bazenu ili morskoj vodi, voda u bazenu ili morska voda također vrši pritisak na cijelo naše tijelo.

Ukupni tlak vode na određenoj dubini, na primjer, tlak morske vode na dubini od 200 metara, je iznos atmosferskog tlaka i izmjerenog tlaka na dubini od 200 metara. Dakle, osim tlaka vode.

Tu je i atmosfera koja potiskuje površinu morske vode.

Atmosferski tlak djeluje na sve površine fluida, a tlak se raspoređuje na sve dijelove fluida. Stoga je ukupni tlak fluida na određenoj dubini, osim što je uzrokovan tlakom sloja fluida na vrhu, također pod utjecajem atmosferskog tlaka.

Kako bismo bolje razumjeli ovo objašnjenje, pogledajmo tekućinu u posudi.

Tlak tekućine na dnu posude je, naravno, veći od tlaka tekućine na vrhu. Što je više prema dolje, to je veći tlak tekućine, naprotiv, što je bliže gornjoj površini posude, to je manji tlak tekućine.

Iznos tlaka proporcionalan je ρ gh (ρ = gustoća, g = ubrzanje sile teže i h = visina ili dubina). U svakoj točki na istoj dubini, iznos tlaka je isti. To se odnosi na sve tekućine u bilo kojoj posudi i ne ovisi o obliku posude.

Ako dodamo vanjski tlak, na primjer pritiskom na površinu tekućine, povećanje tlaka u tekućini je svugdje isto. Dakle, ako se da vanjski tlak, svaki dio tekućine dobiva istu količinu tlaka. Stoga je tlak uvijek isti u svakoj točki na istoj dubini. Ovo je Pascalov princip, pokrenut i nazvan prema imenu Blaisea Pascala (1623.-1662.). Pascal je francuski filozof i znanstvenik.

Pascalov princip kaže da će se tlak primijenjen na tekućinu u zatvorenom prostoru prenijeti na svaki dio tekućine i stijenke posude.

Primjena Pascalovog principa

Na temelju Pascalovog principa, ljudi su proizveli nekoliko alata, i jednostavnih i sofisticiranih, kako bi olakšali život. Neki od njih su hidraulične dizalice, hidraulične kočnice itd.

Hidraulički lift

Hidraulično dizalo sastoji se 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 prilagođena je 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 tlaka koju daje klip s malom površinom prenosi se na sve dijelove tekućine. Kao rezultat toga, tekućina pritišće 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 tlak nastavlja na sve dijelove tekućine, mala sila se mijenja kada tekućina pritišće 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 s ogromnom masom 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:

A² ₌ 100 ^cm²

A² ₌ 250 ^cm²

F1 = ₂₀₀ N

Traži se: F₂

rješenje:

Primjer problema 2:

Poznato:

A ₁ = 100 cm ² = 100 x ^10⁻⁴ m ² = 0.01 m ²

A ₂ = 250 cm ² = 250 x ^10⁻⁴ m ² = 0.025 m ²

Masa tereta = 200 kg

Gustoća ulja (ρ) = 780 kg/m³

Visina stupca ulja (h) = 2 m

Ubrzanje gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Traži se:

Koliki je minimum ulazni sila (F) tako da teret bude u uravnoteženom stanju (teret se ne pomiče)?

rješenje: