სტატია პასკალის პრინციპის შესახებ
როგორ გამოიყენება ჰიდრავლიკური ამწევი მანქანის ასაწევად? როგორია ჰიდრავლიკური მუხრუჭების მუშაობის პრინციპი მანქანის სიჩქარის შესამცირებლად? ამის გასაგებად, გთხოვთ, შეისწავლოთ პასკალის პრინციპი.
ყოველი სითხე მუდმივად ახდენს ზეწოლას ყველა ობიექტზე, რომელიც მასთან კონტაქტშია. ჭიქაში ჩასმული წყალი ზეწოლას მოახდენს მინის კედელზე. ანალოგიურად, თუ აბაზანას ვიღებთ აუზში ან ზღვის წყალში, აუზის წყალი ან ზღვის წყალი ასევე ახდენს ზეწოლას ჩვენს მთელ სხეულზე.
წყლის საერთო წნევა გარკვეულ სიღრმეზე, მაგალითად, ზღვის წყლის წნევა 200 მეტრის სიღრმეზე, არის ატმოსფერული წნევისა და გაზომილი წნევის სიდიდე 200 მეტრის სიღრმეზე. ასე რომ, წყლის წნევის გარდა.
ასევე არსებობს ატმოსფერო, რომელიც ახშობს ზღვის წყლის ზედაპირს.
ატმოსფერული წნევა მოქმედებს სითხის ყველა ზედაპირზე და წნევა ნაწილდება სითხის ყველა ნაწილში. ამიტომ, გარკვეულ სიღრმეზე სითხის მთლიან წნევაზე, ზედა ნაწილში სითხის ფენის წნევის გარდა, გავლენას ახდენს ატმოსფერული წნევაც.
ამ ახსნის უკეთ გასაგებად, მოდით განვიხილოთ კონტეინერში არსებული სითხე.
კონტეინერის ფსკერზე სითხის წნევა, რა თქმა უნდა, უფრო მაღალია, ვიდრე სითხის წნევა ზედა ნაწილში. რაც უფრო ქვევითაა მიმართული, მით უფრო მაღალია სითხის წნევა, პირიქით, რაც უფრო ახლოსაა კონტეინერის ზედა ზედაპირთან, მით უფრო დაბალია სითხის წნევა.
წნევის რაოდენობა ρ gh-ის პროპორციულია (ρ = სიმკვრივე, g = გრავიტაციული აჩქარება და h = სიმაღლე ან სიღრმე). ერთი და იგივე სიღრმის თითოეულ წერტილში წნევის რაოდენობა ერთნაირია. ეს ეხება ნებისმიერ კონტეინერში არსებულ ყველა სითხეს და არ არის დამოკიდებული კონტეინერის ფორმაზე.
თუ გარე წნევას დავუმატებთ, მაგალითად, სითხის ზედაპირზე დაჭერით, სითხეში წნევის მატება ყველგან ერთნაირი იქნება. ამგვარად, თუ გარე წნევა მოცემულია, სითხის თითოეული ნაწილი ერთსა და იმავე რაოდენობის წნევას იღებს. შესაბამისად, წნევა ყოველთვის ერთნაირია ყველა წერტილში, ერთი და იგივე სიღრმეზე. ეს არის პასკალის პრინციპი, რომელიც ბლეზ პასკალის (1623-1662) სახელით არის ინიცირებული და სახელწოდება მიღებული. პასკალი ფრანგი ფილოსოფოსი და მეცნიერია.
პასკალის პრინციპი გულისხმობს, რომ დახურულ ადგილას სითხეზე მოქმედი წნევა გადაეცემა სითხის თითოეულ ნაწილს და კონტეინერის კედლებს.
პასკალის პრინციპის გამოყენება
პასკალის პრინციპის საფუძველზე, ადამიანებმა შექმნეს რამდენიმე ინსტრუმენტი, როგორც მარტივი, ასევე დახვეწილი, რათა გაემარტივებინათ ცხოვრება. ზოგიერთი მათგანია ჰიდრავლიკური ამწეები, ჰიდრავლიკური მუხრუჭები და ა.შ.
ჰიდრავლიკური ლიფტი
ჰიდრავლიკური ამწევი შედგება ორი ზედაპირიანი ჭურჭლისგან. ორივე ზედაპირზე განთავსებულია დგუში, სადაც მარცხნივ დგუშის ზედაპირის ფართობი უფრო მცირეა, ვიდრე მარჯვნივ. დგუშის ზედაპირის ფართობი მორგებულია ჭურჭლის ზედაპირის ფართობზე. ჭურჭელი ივსება სითხით, მაგალითად, საპოხი მასალებით.
თუ მცირე ზედაპირის მქონე დგუშს დავაჭერთ, სითხის თითოეული ნაწილიც
დაჭერილი. პატარა ზედაპირის მქონე დგუშის მიერ წარმოქმნილი წნევა სითხის ყველა ნაწილს გადაეცემა. შედეგად, სითხე უფრო დიდი ზედაპირის მქონე დგუშს აწვება მანამ, სანამ დგუში ზემოთ არ აიწევა. დაჭერილი დგუშის ზედაპირის ფართობი მცირეა, ამიტომ სითხის ჩასახშობად საჭირო ძალაც მცირეა. მაგრამ რადგან წნევა სითხის ყველა ნაწილზე გრძელდება, მცირე ძალა იცვლება, როდესაც სითხე მარჯვნივ დიდი ზედაპირის მქონე დგუშს აწვება. იშვიათად მოქმედებენ ადამიანები დიდი ზედაპირის მქონე დგუშზე შესვლის ძალაზე, რადგან ეს მომგებიანი არ არის? დიდი ზედაპირის მქონე დგუშის ზედა ნაწილში, როგორც წესი, თავსდება საგნები ან ნივთები, რომელთა აწევაც საჭიროა (მაგალითად, მანქანა).
ნუ გაგიკვირდებათ, თუ უზარმაზარი მასის მქონე ავტომობილს მხოლოდ ერთ-ერთ დგუშზე დაჭერით ადვილად ავიწევთ. დგუშების ზედაპირის ფართობი იმდენად მცირეა, რომ ჩვენს მიერ მიცემული ძალაც მცირეა. თუმცა, თუ გამომავალი ზედაპირის ფართობი დიდია, მცირე შემავალი ძალა შეიძლება უზარმაზარ გამოსავალ ძალად გადაიქცეს.
მაგალითი პრობლემა 1:
ცნობილი:
A 1 = 100 სმ 2
A 2 = 250 სმ 2
F1 = 200 N
სასურველი : F2
გამოსავალი:
მაგალითი პრობლემა 2:
ცნობილი:
A 1 = 100 სმ 2 = 100 x 10 -4 მ 2 = 0.01 მ 2
A 2 = 250 სმ 2 = 250 x 10 -4 მ 2 = 0.025 მ 2
დატვირთვის მასა = 200 კგ
ნავთობის სიმკვრივე (ρ) = 780 კგ/მ 3
ნავთობის სვეტის სიმაღლე (სთ) = 2 მ
გრავიტაციის აჩქარება (g) = 10 მ/ წმ²
სასურველი:
რა არის მინიმალური შეყვანის ძალა (F), რომ დატვირთვა დაბალანსებულ მდგომარეობაში იყოს (ტვირთი არ მოძრაობს)?
გამოსავალი:
