គោលការណ៍របស់ប៉ាស្កាល់

អត្ថបទអំពីគោលការណ៍ប៉ាស្កាល់

តើគោលការណ៍ការងាររបស់ឧបករណ៍លើកធារាសាស្ត្រដែលប្រើសម្រាប់លើករថយន្តមានដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេច? តើគោលការណ៍ការងាររបស់ហ្វ្រាំងធារាសាស្ត្រនៅពេលប្រើដើម្បីកាត់បន្ថយល្បឿនរថយន្តមានដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេច? សូមសិក្សាគោលការណ៍របស់ Pascal ដើម្បីយល់ពីរឿងនេះ។

សារធាតុរាវនីមួយៗតែងតែបង្កើតសម្ពាធលើវត្ថុទាំងអស់ដែលប៉ះនឹងវា។ ទឹកដែលយើងដាក់ក្នុងកែវនឹងបង្កើតសម្ពាធលើជញ្ជាំងកញ្ចក់។ ដូចគ្នានេះដែរ ប្រសិនបើយើងងូតទឹកក្នុងអាងហែលទឹក ឬទឹកសមុទ្រ ទឹកក្នុងអាងហែលទឹក ឬទឹកសមុទ្រក៏បង្កើតសម្ពាធលើរាងកាយរបស់យើងទាំងមូលផងដែរ។

សម្ពាធសរុបនៃទឹកនៅជម្រៅជាក់លាក់មួយ ឧទាហរណ៍ សម្ពាធទឹកសមុទ្រនៅជម្រៅ 200 ម៉ែត្រ គឺជាបរិមាណនៃសម្ពាធបរិយាកាស និងសម្ពាធដែលវាស់បាននៅជម្រៅ 200 ម៉ែត្រ។ ដូច្នេះ ក្រៅពីសម្ពាធទឹក។

មានបរិយាកាសដែលបង្ក្រាបផ្ទៃទឹកសមុទ្រផងដែរ។

សម្ពាធបរិយាកាសដំណើរការលើផ្ទៃសារធាតុរាវទាំងអស់ ហើយសម្ពាធត្រូវបានចែកចាយទៅគ្រប់ផ្នែកទាំងអស់នៃសារធាតុរាវ។ ដូច្នេះ សម្ពាធសរុបនៃសារធាតុរាវនៅជម្រៅជាក់លាក់មួយ ក្រៅពីបណ្តាលមកពីសម្ពាធនៃស្រទាប់សារធាតុរាវនៅផ្នែកខាងលើ ក៏ត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយសម្ពាធបរិយាកាសផងដែរ។

ដើម្បីយល់កាន់តែច្បាស់អំពីការពន្យល់នេះ ចូរយើងពិនិត្យមើលសារធាតុរាវនៅក្នុងធុងមួយ។

ជាការពិតណាស់ សម្ពាធរាវនៅផ្នែកខាងក្រោមនៃធុងគឺខ្ពស់ជាងសម្ពាធនៃរាវនៅផ្នែកខាងលើ។ កាលណាចុះក្រោមកាន់តែច្រើន សម្ពាធនៃរាវកាន់តែខ្ពស់ ផ្ទុយទៅវិញ កាលណាកាន់តែជិតនឹងផ្ទៃខាងលើនៃធុង សម្ពាធនៃរាវកាន់តែតូច។

បរិមាណសម្ពាធគឺសមាមាត្រទៅនឹង ρ gh (ρ = ដង់ស៊ីតេ, g = សន្ទុះទំនាញ និង h = កម្ពស់ ឬជម្រៅ)។ នៅចំណុចនីមួយៗដែលមានជម្រៅដូចគ្នា បរិមាណសម្ពាធគឺដូចគ្នា។ នេះអនុវត្តចំពោះអង្គធាតុរាវទាំងអស់នៅក្នុងធុងណាមួយ ហើយមិនអាស្រ័យលើរូបរាងរបស់ធុងនោះទេ។

ប្រសិនបើយើងបន្ថែមសម្ពាធខាងក្រៅ ឧទាហរណ៍ដោយការសង្កត់លើផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវ ការកើនឡើងនៃសម្ពាធនៅក្នុងអង្គធាតុរាវគឺដូចគ្នាគ្រប់ទីកន្លែង។ ដូច្នេះប្រសិនបើសម្ពាធខាងក្រៅត្រូវបានផ្តល់ឱ្យ ផ្នែកនីមួយៗនៃអង្គធាតុរាវទទួលបានសម្ពាធដូចគ្នា។ ដូច្នេះ សម្ពាធតែងតែដូចគ្នានៅគ្រប់ចំណុចនៅជម្រៅដូចគ្នា។ នេះគឺជាគោលការណ៍របស់ប៉ាស្កាល់ ដែលត្រូវបានផ្តួចផ្តើម និងដាក់ឈ្មោះតាមឈ្មោះរបស់ Blaise Pascal (1623-1662)។ Pascal គឺជាទស្សនវិទូ និងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជនជាតិបារាំង។

គោលការណ៍របស់ប៉ាស្កាល់ចែងថា សម្ពាធដែលបានអនុវត្តទៅលើអង្គធាតុរាវនៅកន្លែងបិទជិតនឹងត្រូវបានបញ្ជូនបន្តទៅផ្នែកនីមួយៗនៃអង្គធាតុរាវ និងជញ្ជាំងនៃធុង។

ការអនុវត្តគោលការណ៍របស់ប៉ាស្កាល់

ដោយផ្អែកលើគោលការណ៍របស់ Pascal មនុស្សបានបង្កើតឧបករណ៍ជាច្រើន ទាំងសាមញ្ញ និងទំនើប ដើម្បីជួយធ្វើឱ្យជីវិតកាន់តែងាយស្រួល។ ក្នុងចំណោមឧបករណ៍ទាំងនោះ មួយចំនួនរួមមាន ឧបករណ៍លើកធារាសាស្ត្រ (Hydraulic Lifts) ឧបករណ៍ហ្វ្រាំងធារាសាស្ត្រ (Hydraulic Brakes) ជាដើម។

លើកធារាសាស្ត្រ

ឧបករណ៍លើកធារាសាស្ត្រមាននាវាមួយដែលមានផ្ទៃពីរ។ នៅលើផ្ទៃទាំងពីរ មានពីស្តុង ដែលផ្ទៃពីស្តុងនៅខាងឆ្វេងមានទំហំតូចជាងផ្ទៃពីស្តុងនៅខាងស្តាំ។ ផ្ទៃពីស្តុងត្រូវបានលៃតម្រូវទៅនឹងផ្ទៃនៃនាវា។ នាវាត្រូវបានបំពេញដោយសារធាតុរាវ ដូចជាប្រេងរំអិល។

ប្រសិនបើពីស្តុងដែលមានផ្ទៃតូចត្រូវបានចុចចុះក្រោម ផ្នែកនីមួយៗនៃសារធាតុរាវក៏

ចុចចុះក្រោម។ បរិមាណសម្ពាធដែលផ្តល់ដោយពីស្តុងដែលមានផ្ទៃតូចមួយត្រូវបានបញ្ជូនទៅគ្រប់ផ្នែកទាំងអស់នៃអង្គធាតុរាវ។ ជាលទ្ធផល អង្គធាតុរាវចុចពីស្តុងដែលមានផ្ទៃធំជាងរហូតដល់ពីស្តុងត្រូវបានរុញឡើងលើ។ ផ្ទៃនៃពីស្តុងដែលត្រូវបានចុចគឺតូច ដូច្នេះកម្លាំងដែលត្រូវការដើម្បីបង្ក្រាបអង្គធាតុរាវក៏តូចដែរ។ ប៉ុន្តែដោយសារតែសម្ពាធត្រូវបានបន្តលើគ្រប់ផ្នែកទាំងអស់នៃអង្គធាតុរាវ កម្លាំងតូចផ្លាស់ប្តូរនៅពេលដែលអង្គធាតុរាវចុចពីស្តុងនៅខាងស្តាំដែលមានផ្ទៃធំ។ កម្រណាស់ដែលមនុស្សផ្តល់កម្លាំងចូលលើពីស្តុងដែលមានផ្ទៃធំព្រោះវាមិនចំណេញ? នៅផ្នែកខាងលើនៃពីស្តុងដែលមានផ្ទៃធំជាធម្មតាត្រូវបានដាក់វត្ថុ ឬរបស់របរដែលចង់លើក (ឧទាហរណ៍ ឡាន)។

កុំភ្ញាក់ផ្អើលប្រសិនបើរថយន្តដែលមានម៉ាស់ធំត្រូវបានលើកយ៉ាងងាយស្រួលដោយគ្រាន់តែចុចពីស្តុងមួយ។ ផ្ទៃនៃពីស្តុងមានទំហំតូច ដូច្នេះកម្លាំងដែលយើងផ្តល់ឱ្យក៏មានទំហំតូចដែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ កម្លាំងបញ្ចូលតូចអាចផ្លាស់ប្តូរទៅជាកម្លាំងទិន្នផលដ៏ធំ ប្រសិនបើផ្ទៃនៃទិន្នផលមានទំហំធំ។

ឧទាហរណ៍បញ្ហាទី 1:

ស្គាល់៖

A₁ = ១ ស។ ម²

A₂ = ១ ស។ ម²

F₁ = ៦០០ អិន

ចង់បាន៖ F₂

ដំណោះស្រាយ៖

ឧទាហរណ៍បញ្ហាទី 2:

ស្គាល់៖

A₁ = ១ ស។ ម² = ៣ គុណ ១០^-4 m² = ៤ ម²

A₂ = ១ ស។ ម² = ៣ គុណ ១០^-4 m² = ៤ ម²

ម៉ាស់​ផ្ទុក = 200 គីឡូក្រាម

ដង់ស៊ីតេប្រេង (ρ) = 780 គីឡូក្រាម/ម៉ែត្រគូប³

កម្ពស់ជួរឈរប្រេង (កម្ពស់) = 2 ម៉ែត្រ

ការបង្កើនល្បឿនទំនាញ (ក្រាម) = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²

ចង់បាន៖

តើអ្វីជាអប្បបរមា ការបញ្ចូល កម្លាំង (F) ដើម្បីឱ្យបន្ទុកស្ថិតក្នុងស្ថានភាពមានតុល្យភាព (បន្ទុកមិនផ្លាស់ទី)?

ដំណោះស្រាយ៖