Паскалийн хуулийг ойлгох нь
Машиныг өргөхөд гидравлик домкрат/өргөгч хэрхэн ажилладаг вэ? Машиныг удаашруулахад гидравлик тоормос хэрхэн ажилладаг вэ?
Шингэний даралт сэдвээр бидний сурсанчлан , шингэн бүр хүрэлцсэн бүх зүйлдээ даралт үзүүлдэг. Бидний шилэнд хийсэн ус шилний хананд даралт үзүүлдэг. Үүнтэй адилаар бид усан сан эсвэл далайн усанд усанд ороход ус бидний бүх биед даралт үзүүлдэг.
Тодорхой гүн дэх усны нийт даралт, жишээлбэл, 200 метрийн гүн дэх далайн усны даралт нь далайн гадаргуу дээр үзүүлж буй атмосферийн даралт болон 200 метрийн гүн дэх хэмжсэн даралтын нийлбэр юм . Тиймээс, доорх усанд даралт үзүүлж буй усны дээд давхаргаас гадна далайн гадаргуу дээр даралт үзүүлж буй агаар мандал буюу агаар бас байдаг.
Дээрх шингэний давхаргын даралтыг шингэний дотроос үүсдэг тул дотоод даралт гэж тодорхойлж болох бол агаар мандал нь шингэнээс тусдаа байдаг тул атмосферийн даралтыг гадаад даралт гэж тодорхойлж болно . Агаар мандлын даралт нь шингэний бүх гадаргуу дээр үйлчилж, шингэний даяар дамждаг. Тиймээс өгөгдсөн гүн дэх шингэний нийт даралт нь зөвхөн дээрх шингэний давхаргын даралтаас гадна атмосферийн даралтаас хамаардаг.
Энэ тайлбарыг илүү сайн ойлгохын тулд саванд байгаа шингэнийг авч үзье.
Савны ёроол дахь шингэний даралт нь дээрх шингэний даралтаас мэдээж их байдаг. Доошлох тусам шингэний даралт ихсэх бөгөөд эсрэгээрээ савны дээд хэсэгт ойртох тусам шингэний даралт багасна.
Даралтын хэмжээ нь ρ gh-тэй пропорциональ байна (ρ = нягтрал, g = таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал ба h = өндөр эсвэл гүн). Ижил гүн дэх цэг бүрт даралтын хэмжээ ижил байна. Энэ нь аливаа саванд байгаа бүх шингэнд хамаарах бөгөөд савны хэлбэрээс хамаарахгүй.
Хэрэв бид гадны даралтыг хэрэглэвэл, жишээлбэл, шингэний гадаргуу дээр дарвал шингэний доторх даралтын өсөлт хаа сайгүй ижил байна. Тиймээс гадны даралтыг хэрэглэхэд шингэний бүх хэсэг ижил хэмжээний даралтыг хүлээн авдаг. Тиймээс даралт нь ижил гүн дэх бүх цэг дээр үргэлж ижил байдаг. Энэ бол Паскалын зарчим бөгөөд үүнийг үндэслэгч Блэйз Паскалын (1623–1662) нэрээр нэрлэж, санал болгосон. Паскал бол Францын гүн ухаантан, эрдэмтэн байв.
Паскалын зарчим нь битүү саванд байгаа шингэнд үзүүлэх даралт нь шингэний бүх хэсэг болон савны хананд тэгш дамждаг гэж үздэг.
Математикийн хувьд үүнийг дараах байдлаар бичиж болно.
Мэдээлэл:
p = Даралт, F = Хүч, A = Гадаргуугийн талбай
"In" гэдэг үг нь үзүүлж буй даралтыг илэрхийлдэг бол "out" гэдэг үг нь дамжуулж буй даралтыг илэрхийлдэг.
Паскалын зарчмын хэрэглээ
Паскалын зарчмыг баримтлан хүн төрөлхтөн амьдралыг хялбарчлахын тулд энгийн бөгөөд боловсронгуй хэд хэдэн хэрэгслийг боловсруулсан. Эдгээрийн заримд нь гидравлик домкрат, гидравлик өргөгч, гидравлик тоормос гэх мэт орно.
Гидравлик өргөгч эсвэл өргөгч
Гидравлик домкрат эсвэл өргөгч хэрхэн ажилладагийг зурагт үзүүлэв.
Гидравлик домкрат нь хоёр гадаргуутай савнаас бүрдэнэ. Хоёр гадаргуу дээр поршень байрладаг бөгөөд зүүн талын поршений гадаргуугийн талбай нь баруун талын поршений гадаргуугийн талбайгаас бага байна. Поршений гадаргуугийн талбайг савны гадаргуугийн талбайтай тохируулна. Савыг тослох материал гэх мэт шингэнээр дүүргэдэг.
Хэрэв гадаргуу нь жижиг талбайтай поршенийг доош түлхвэл шингэний бүх хэсэг түүнтэй хамт явна.
дарагдсан. Гадаргуугийн талбай багатай поршений үзүүлэх даралтын хэмжээ (зүүн талын зураг) шингэний бүх хэсэгт дамждаг. Үүний үр дүнд шингэн нь поршенийг дээш түлхэх хүртэл илүү том гадаргуутай поршен дээр дардаг (баруун талын зураг). Дарж буй поршений гадаргуугийн талбай бага тул шингэнийг дарахад шаардагдах хүч бас бага байдаг. Гэхдээ даралт (Даралт = хүч / нэгж талбай) шингэн даяар дамждаг тул шингэн баруун талын том гадаргуутай поршен дээр дарахад бага хүч нь маш том хүч болж хувирдаг. Том гадаргуутай поршенд оролтын хүч хэрэглэх нь ховор байдаг, учир нь энэ нь ашиггүй юм. Гадаргуугийн талбай том поршений дээд хэсэгт өргөх объект эсвэл объектын хэсгийг (жишээлбэл, машин) ихэвчлэн байрлуулдаг.
Маш том масстай машиныг поршений нэгийг нь дарахад л амархан өргөж болно гэдэгт гайхах хэрэггүй. Поршений гадаргуугийн талбай маш бага тул бидний үйлчлэх хүч бас бага байна. Гэсэн хэдий ч гаралтын гадаргуугийн талбай маш том бол энэхүү жижиг оролтын хүчийг маш том гаралтын хүч болгон хувиргаж болно.
Хэрэв гидравлик домкрат нь маш хүнд машиныг өргөх зориулалттай бол дизайнер нь машины таталцал болон домкратны гаралтын хүчийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Өргөгдөж буй машины жин их байх тусам домкратны гаралтын гадаргуугийн талбай их байна. Гидравлик домкратаас үүсэх гаралтын хүч нь хамгийн багадаа өргөгдөж буй объектын жингээс их буюу тэнцүү байх ёстой.
Жишээ асуулт 1:
А 1 = 100 см 2
А 2 = 250 см 2
F 1 = 200 N
Асуусан: F 2
Хэлэлцүүлэг
Жишээ асуулт 2:
Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
А 1 = 100 см 2 = 100 x 10 -4 м 2 = 0,01 м 2
А 2 = 250 см 2 = 250 x 10 -4 м 2 = 0,025 м 2
Ачааллын масс = 200 кг
Газрын тосны нягтрал (ρ) = 780 кг/ м3
Газрын тосны баганын өндөр (цаг) = 2 метр
Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с 2
Асуулт: Ачаалал тэнцвэртэй байхын тулд (ачаа хөдлөхгүй байх) хамгийн бага оролтын хүч (F) хэд байх ёстой вэ?
Хариулт:
