Паскаль законун түшүнүү
Гидравликалык домкрат/көтөргүч унааны көтөрүү үчүн кандайча иштейт? Гидравликалык тормоздор унааны жайлатуу үчүн кандайча иштейт?
Негизги темадан билгенибиздей Суюктуктун басымыАр бир суюктук тийген бардык нерселерге басым жасайт. Стаканга куюлган суу стакандын дубалдарына басым жасайт. Ошо сыяктуу эле, биз бассейнде же деңиз суусунда сүзгөндө, суу бүт денебизге басым жасайт.
Белгилүү бир тереңдиктеги жалпы суунун басымы, мисалы, 200 метр тереңдиктеги деңиз суунун басымы деңиз суунун бетине баскан атмосфералык басымдын суммасына барабар. өлчөнгөн басым 200 метр тереңдикте. Демек, астындагы сууну үстүнкү катмар басуудан тышкары, деңиздин бетин ылдый түртүп жаткан атмосфера же аба да бар.
Жогорудагы суюктук катмарынан келип чыккан басымды төмөнкүдөй деп айтууга болот ички басым анткени басымдын өзү суюктуктун ичинен келип чыгат, ал эми атмосфералык басым деп айта алабыз тышкы басым Атмосфера суюктуктан бөлөк болгондуктан, атмосфералык басым суюктуктун бүт бетине таасир этет жана суюктук боюнча өткөрүлөт. Ошондуктан, белгилүү бир тереңдиктеги суюктуктун жалпы басымына жогорудагы суюктук катмарынын басымы гана эмес, атмосфералык басым да таасир этет.
Бул түшүндүрмөнү жакшыраак түшүнүү үчүн, идиштеги суюктукту карап көрөлү.
Идиштин түбүндөгү суюктуктун басымы, албетте, анын үстүндөгү суюктуктун басымынан жогору. Канчалык төмөн түшсөңүз, суюктуктун басымы ошончолук жогору болот; тескерисинче, идиштин үстүнкү бөлүгүнө канчалык жакындасаңыз, суюктуктун басымы ошончолук төмөн болот.
Басымдын чоңдугу ρ gh менен пропорционалдуу (ρ = тыгыздык, g = тартылуу күчүнөн улам ылдамдануу жана h = бийиктик же тереңдик). Бир эле тереңдиктеги ар бир чекитте басымдын чоңдугу бирдей. Бул каалаган идиштеги бардык суюктуктарга тиешелүү жана идиштин формасына көз каранды эмес.
Эгерде биз тышкы басымды колдонсок, мисалы, суюктуктун бетине басуу менен, суюктуктун ичиндеги басымдын жогорулашы бардык жерде бирдей болот. Ошондуктан, тышкы басым колдонулганда, суюктуктун ар бир бөлүгү бирдей басымды алат. Ошондуктан, басым ар бир чекитте бирдей тереңдикте дайыма бирдей болот. Бул Паскаль принциби, анын негиздөөчүсү Блез Паскалдын (1623–1662) сунушталып, анын атынан коюлган. Паскаль француз философу жана окумуштуусу болгон.
Паскаль принциби боюнча, жабык идиштеги суюктукка колдонулган басым суюктуктун бардык бөлүгүнө жана идиштин дубалдарына бирдей берилет.
Математикалык жактан аны төмөнкүдөй жазууга болот:
Маалымат:
p = Басым, F = Күч, A = Беттик аянт
"Ичинде" деген сөз колдонулган кысымды, ал эми "чыгуу" деген сөз берилген кысымды билдирет.
Паскаль принцибинин колдонулушу
Паскальдын принцибине таянып, адамдар жашоону жеңилдетүү үчүн бир нече жөнөкөй жана татаал шаймандарды иштеп чыгышкан. Алардын айрымдарына гидравликалык домкраттар, гидравликалык көтөргүчтөр, гидравликалык тормоздор жана башкалар кирет.
Гидравликалык домкрат же көтөргүч
Гидравликалык домкрат же көтөргүч кантип иштээри сүрөттө көрсөтүлгөн.
Гидравликалык домкрат эки бети бар идиштен турат. Эки бетинде тең поршень жайгашкан, сол жактагы поршендин беттик аянты оң жактагы поршендин беттик аянтынан кичине. Поршендин беттик аянты идиштин беттик аянтына туураланат. Идиш майлоочу сыяктуу суюктук менен толтурулат.
Эгерде бетинин аянты кичинекей болгон поршень ылдый түртүлсө, анда суюктуктун ар бир бөлүгү да аны менен кошо кетет
басылган. Беттик аянты кичинекей поршень тарабынан жасалган басымдын көлөмү (сол жактагы сүрөт) суюктуктун бардык бөлүктөрүнө берилет. Натыйжада, суюктук поршень өйдө түртүлгөнгө чейин беттик аянты чоңураак поршеньге (оң жактагы сүрөт) басым жасайт. Басылып жаткан поршендин беттик аянты кичинекей, ошондуктан суюктукту басуу үчүн талап кылынган күч да кичинекей. Бирок басым (Басым = күч / бирдик аянты) суюктук боюнча берилгендиктен, суюктук беттик аянты чоң оң жактагы поршеньге басканда, кичинекей күч абдан чоң күчкө айланат. Беттик аянты чоң поршеньге киргизүү күчүн колдонуу сейрек кездешет, анткени бул пайдалуу эмес. Беттик аянты чоң поршеньдин үстүнкү бөлүгүнө көтөрүлө турган нерсе же анын бир бөлүгү (мисалы, унаа) адатта коюлат.
Эгерде массасы өтө чоң унааны жөн гана поршеньдердин бирин басуу менен оңой көтөрүүгө мүмкүн болсо, таң калбаңыз. Поршендин беттик аянты өтө кичинекей, ошондуктан биз колдонгон күч да кичинекей. Бирок, эгерде чыгуучу беттин аянты өтө чоң болсо, бул кичинекей киргизүү күчүн абдан чоң чыгаруу күчүнө айландырууга болот.
Эгерде гидравликалык домкрат өтө оор унааны көтөрүү үчүн иштелип чыккан болсо, анда дизайнер унаанын тартылуу күчүн жана домкраттын чыгуучу күчүн эске алышы керек. Көтөрүлүп жаткан унаанын салмагы канчалык чоң болсо, домкраттын чыгуучу бетинин аянты ошончолук чоң болот. Эң аз дегенде, гидравликалык домкрат тарабынан пайда болгон чыгуучу күч көтөрүлүп жаткан нерсенин салмагынан чоң же барабар болушу керек.
1-мисал суроо:
A1 = 100 см2
A2 = 250 см2
F1 = 200 Н.
Суроо берилген: Ф2
Талкуу
2-мисал суроо:
Белгилүү болгондой:
A1 = 100 см2 = 100 x 10-4 m2 = 0,01 м2
A2 = 250 см2 = 250 x 10-4 m2 = 0,025 м2
Жүктүн массасы = 200 кг
Мунайдын тыгыздыгы (ρ) = 780 кг/м3
Мунай тилкесинин бийиктиги (саат) = 2 метр
Тартылуу күчүнөн улам ылдамдануу (g) = 10 м/с2
Суроо берилди: Жүк тең салмактуулукта болушу үчүн (жүк кыймылдабашы үчүн) минималдуу киргизүү күчү (F) канча?
Жооп:
