Paskalio principas – problemos ir sprendimai
1. Žinomas:
A 1 plotas = 10 cm 2
A 2 plotas = 100 cm 2
Jėga 2 (F2 ) = 100 niutonai
Ieškoma: 1-oji pajėga ( F1 )
sprendimas:
P = F / A
P = slėgis , F = jėga , A = plotas
P1 =F1 / Į1
P2 =F2 / Į2
P1 = P2
F1 / Į1 =F2 / Į2
F1 / 10 cm2 = 100 N / 100 cm2
F1 / 10 = 1 N
F1 = ( 10 )(1 N)
F1 = 10 niutonų
2. Jei plotas A 1 = 0.001 m 2 ir plotas A 2 = 0.1 m 2 , išorinė įėjimo jėga F 1 = 100 N, tai išorinė išėjimo jėga F 2?
Žinomas:
A 1 plotas = 0.001 m 2
A 2 plotas = 0.1 m 2
Išorinė įvesties jėga F1 = 100 niutonų
Ieškoma : išorinė išėjimo jėga ( F2 )
sprendimas:
P1 = P2
F1 / Į1 =F2 / Į2
100 N / 0.001 m² = F² / 0.1 m²
100 N / 0.001 = F2 / 0.1
100,000 2 N = F² / 0.1
F2 = (0.1)(100 000 N)
F2 = 10,000 N
3. Automobilio svoris = 16 000 N. Kokia išorinė įėjimo jėga F…
Žinomas:
Automobilio svoris (w) = 16 000 N
B plotas (A B ) = 4000 cm² = 4000 / 10 000 m² = 4 / 10 m² = 0.4 m²
A plotas (A A ) = 50 cm² = 50 / 10 000 m² = 0.005 m²
Ieškoma: F pajėgos
sprendimas:
F / A A = w / A B
F / 0.005 m² = 16 000 N / 0.4 m²
F / 0.005 = 16 000 N / 0.4
F / 0.005 = 40 000 N
F = (40 000 N)(0.005)
F = 200 niutono
4.
A plotas yra 60 cm² , o B plotas yra 4,200 cm² , nustatykite išorinę F veikiančią jėgą.
Žinomas:
A plotas (A A ) = 60 cm 2
B plotas (A B ) = 4200 cm 2
Svoris w (w) = 3500 niutonų
Ieškoma: F 1
sprendimas:
Jėga F, apskaičiuota pagal Paskalio principo lygtį :
F1 / A1 = F2 / A2
F1 / 60 cm2 = 3500 N / 4200 cm2
F1 / 60 = 35 N / 42
F1 = (60)(35 ) / 42
F1 = 2100 / 42
F1 = 50 niutonų
5. Hidraulinis keltuvas turi didelį ir mažą skerspjūvius. Didelio skerspjūvio plotas yra 20 kartų didesnis už mažo skerspjūvio plotą. Jei mažam skerspjūviui duota 25 N įėjimo jėga, tai nustatykite išėjimo jėgą.
Žinomas:
Mažas skerspjūvio plotas ( A1 ) = A
Didelis skerspjūvio plotas (A2 ) = 20A
Įėjimo jėga (F1 ) = 25 N
Ieškoma: Išėjimo jėga ( F2 )
sprendimas:
- Kas yra Paskalio principas?
- atsakymasPaskalio principas teigia, kad bet koks slėgio pokytis, veikiantis bet kuriame skysčio taške, nemažėjantis perduodamas visame skystyje visomis kryptimis.
- Kaip veikia hidraulinis keltuvas pagal Paskalio principą?
- atsakymasHidrauliniame keltuve maža jėga, veikianti mažo ploto stūmoklį, sukuria slėgį, kuris nesumažėjęs perduodamas didesnio ploto stūmokliui. Dėl to didesnis stūmoklis veikiamas didesnės jėgos, todėl jis gali pakelti sunkius daiktus.
- Kodėl Paskalio dėsnyje slėgio pokytis nesumažėja?
- atsakymasKadangi skysčiai yra nesuspaudžiami, kai vienai skysčio daliai taikomas slėgis, ji negali suspausti, todėl slėgio pokytis tolygiai perduodamas visoms kitoms skysčio dalims.
- Kaip gylio padidėjimas veikia skysčio slėgį, atsižvelgiant į Paskalio principą?
- atsakymasDidėjant skysčio gyliui, dėl aukščiau esančio skysčio svorio didėja ir slėgis. Tai atitinka Paskalio principą, nes slėgio padidėjimas tam tikrame gylyje jaučiamas tolygiai.
- Kodėl mūsų ausys spragsi greitai kylant ar leidžiantis lėktuvu arba neriant giliai po vandeniu?
- atsakymasStaigūs aukščio ar gylio pokyčiai lemia staigius slėgio pokyčius aplinkinėje terpėje (ore ar vandenyje). Mūsų ausys spragsi, kad vidinis slėgis išsilygintų su išoriniu, kaip teigiama Paskalio dėsnyje.
- Jei uždarytas švirkštas be oro burbuliukų yra nuspaustas, kodėl sunku suspausti viduje esantį skystį?
- atsakymasSkysčiai yra praktiškai nesuspaudžiami. Kai bandote sumažinti skysčio tūrį švirkšte, slėgis padidėja, priešindamasis suspaudimui, remiantis Paskalio principu.
- Kaip Paskalio principas paaiškina užtvankos sprogimo reiškinį, jei jos apačioje susidaro maža skylė?
- atsakymasDėl vandens svorio užtvankos apačioje susidaro didelis slėgis. Net ir maža anga leidžia šiam dideliam slėgiui veikti aplinkines konstrukcijas, o tai gali sukelti katastrofišką užtvankos griūtį.
- Kodėl lengviau išspausti skystį iš beveik pilno buteliuko nei iš beveik tuščio?
- atsakymasPilname butelyje yra didesnis skysčio kiekis, kurį suspaudus, slėgis efektyviau pasiskirsto visame skystyje dėl Paskalio dėsnio. Beveik tuščiame butelyje yra daugiau oro, kurį galima suspausti, todėl tas pats slėgis nesukuria tokios stiprios skysčio čiurkšlės.
- Ar hidraulinėse sistemose išėjimo jėga visada didesnė už įėjimo jėgą?
- atsakymasNebūtinai. Išėjimo jėgos ir įvesties jėgos santykis nustatomas pagal išėjimo ir įvesties stūmoklių plotų santykį. Sistema sukurta taip, kad sustiprintų jėgą turėdama didesnį išėjimo stūmoklio plotą nei įvesties, tačiau jėgos stiprinimą lemia plotų santykis.
- Atsižvelgiant į Paskalio principą, kodėl giliavandeniai gyvūnai turi tvirtus ir kompaktiškus kūnus?
- atsakymasGiliavandeniai gyvūnai patiria didžiulį slėgį dėl virš jų esančio vandens storymės svorio. Kad išgyventų, šie gyvūnai išsivystė taip, kad jų kūnai būtų tvirti ir kompaktiški, galintys atlaikyti tokį didelį slėgį.
