पास्कलच्या तत्त्वाविषयी लेख
कार उचलण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या हायड्रॉलिक लिफ्टचे कार्यतत्त्व कसे असते? कारचा वेग कमी करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या हायड्रॉलिक ब्रेक्सचे कार्यतत्त्व काय आहे? हे समजून घेण्यासाठी कृपया पास्कलचे तत्त्व शिका.
प्रत्येक द्रव त्याच्या संपर्कात येणाऱ्या सर्व वस्तूंवर सतत दाब टाकत असतो. आपण ग्लासात टाकलेले पाणी काचेच्या भिंतीवर दाब टाकेल. त्याचप्रमाणे, जर आपण जलतरण तलावात किंवा समुद्राच्या पाण्यात अंघोळ केली, तर तलावाचे किंवा समुद्राचे पाणी देखील आपल्या संपूर्ण शरीरावर दाब टाकते.
एका विशिष्ट खोलीवर पाण्याचा एकूण दाब, उदाहरणार्थ, २०० मीटर खोलीवर समुद्राच्या पाण्याचा दाब हा वातावरणीय दाब आणि २०० मीटर खोलीवर मोजलेल्या दाबाचे प्रमाण असतो. म्हणून, पाण्याच्या दाबाव्यतिरिक्त.
तसेच वातावरणही असते जे समुद्राच्या पाण्याची पातळी दाबून ठेवते.
वातावरणीय दाब द्रवाच्या सर्व पृष्ठभागांवर कार्य करतो आणि हा दाब द्रवाच्या सर्व भागांमध्ये वितरित होतो. त्यामुळे, वरच्या द्रव थराच्या दाबाव्यतिरिक्त, एका विशिष्ट खोलीवरील द्रवाच्या एकूण दाबावरदेखील वातावरणीय दाबाचा परिणाम होतो.
हे स्पष्टीकरण अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी, आपण भांड्यातील द्रवाचे पुनरावलोकन करूया.
पात्राच्या तळाशी असलेला द्रवाचा दाब, अर्थातच, वरच्या भागातील द्रवाच्या दाबापेक्षा जास्त असतो. जेवढे खाली जाल, तेवढा द्रवाचा दाब जास्त असतो, याउलट, पात्राच्या वरच्या पृष्ठभागाच्या जेवढे जवळ जाल, तेवढा द्रवाचा दाब कमी असतो.
दाबाचे प्रमाण ρ/gh (ρ = घनता, g = गुरुत्वाकर्षण त्वरण आणि h = उंची किंवा खोली) यांच्या समानुपाती असते. समान खोलीवरील प्रत्येक बिंदूवर दाबाचे प्रमाण समान असते. हा नियम कोणत्याही पात्रातील सर्व द्रवांना लागू होतो आणि तो पात्राच्या आकारावर अवलंबून नसतो.
जर आपण बाहेरून दाब दिला, उदाहरणार्थ द्रवाच्या पृष्ठभागावर दाब देऊन, तर द्रवातील दाबातील वाढ सर्वत्र सारखीच असते. त्यामुळे, जर बाह्य दाब दिला गेला, तर द्रवाच्या प्रत्येक भागावर समान प्रमाणात दाब पडतो. म्हणूनच, समान खोलीवर प्रत्येक बिंदूवर दाब नेहमी सारखाच असतो. हे पास्कलचे तत्व आहे, जे ब्लेझ पास्कल (१६२३-१६६२) यांच्या नावावरून सुरू करण्यात आले आणि त्यांना हे नाव देण्यात आले. पास्कल हे एक फ्रेंच तत्त्वज्ञ आणि शास्त्रज्ञ होते.
पास्कलच्या तत्वानुसार, बंद जागेतील द्रवावर लावलेला दाब द्रवाच्या प्रत्येक भागावर आणि पात्राच्या भिंतींवर पोहोचतो.
पास्कलच्या तत्त्वाचा वापर
पास्कलच्या तत्त्वावर आधारित, मानवाने जीवन सुलभ करण्यासाठी अनेक साधी आणि अत्याधुनिक उपकरणे तयार केली आहेत. हायड्रॉलिक लिफ्ट, हायड्रॉलिक ब्रेक इत्यादी त्यापैकी काही आहेत.
हायड्रॉलिक लिफ्ट
हायड्रॉलिक लिफ्टमध्ये दोन पृष्ठभाग असलेले एक पात्र असते. दोन्ही पृष्ठभागांवर एक पिस्टन असतो, ज्यामध्ये डाव्या बाजूच्या पिस्टनच्या पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ उजव्या बाजूच्या पिस्टनच्या पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळापेक्षा लहान असते. पिस्टनच्या पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ पात्राच्या पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळानुसार समायोजित केलेले असते. ही पात्रे स्नेहन द्रव्यांसारख्या द्रवांनी भरलेली असतात.
जर कमी पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ असलेला पिस्टन खाली दाबला, तर द्रवाचा प्रत्येक भाग देखील
खाली दाबले जाते. लहान पृष्ठभागाच्या पिस्टनद्वारे दिला जाणारा दाब द्रवाच्या सर्व भागांवर पसरतो. परिणामी, द्रव मोठ्या पृष्ठभागाच्या पिस्टनवर दाब देतो, ज्यामुळे पिस्टन वर ढकलला जातो. दाबलेल्या पिस्टनचा पृष्ठभाग लहान असल्यामुळे, द्रवाला दाबण्यासाठी लागणारे बल देखील कमी असते. परंतु, द्रवाच्या सर्व भागांवर दाब सतत पडत असल्यामुळे, जेव्हा द्रव मोठ्या पृष्ठभागाच्या पिस्टनवर दाब देतो, तेव्हा हे लहान बल बदलते. मोठ्या पृष्ठभागाच्या पिस्टनवर प्रवेश बल लावणे फायदेशीर नसल्यामुळे लोक क्वचितच तसे करतात. मोठ्या पृष्ठभागाच्या पिस्टनच्या वरच्या टोकाला सहसा उचलल्या जाणाऱ्या वस्तू किंवा गोष्टी (उदाहरणार्थ, कार) ठेवल्या जातात.
जर प्रचंड वस्तुमानाची गाडी फक्त एक पिस्टन दाबून सहज उचलली गेली तर आश्चर्यचकित होऊ नका. पिस्टनचे पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ इतके लहान असते की आपण लावलेले बल देखील लहान असते. तथापि, जर आउटपुट पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ मोठे असेल, तर लहान इनपुट बलाचे मोठ्या आउटपुट बलामध्ये रूपांतर होऊ शकते.
उदाहरण समस्या १:
ज्ञात :
A 1 = 100 सेमी 2
A 2 = 250 सेमी 2
F 1 = २०० N
पाहिजे आहे : स्त्री २
उपाय:
उदाहरण समस्या १:
ज्ञात :
A 1 = 100 cm 2 = 100 x 10 -4 m 2 = 0.01 m 2
A 2 = 250 cm 2 = 250 x 10 -4 m 2 = 0.025 m 2
भाराचे वस्तुमान = २०० किलो
तेलाची घनता (ρ) = ७८० किलोग्रॅम/ घनमीटर
तेलाच्या स्तंभाची उंची (h) = २ मी
गुरुत्वाकर्षणाची त्वरण (g) = 10 m/ s²
पाहिजे आहे :
भार संतुलित अवस्थेत (म्हणजे न हलता) राहण्यासाठी किमान किती बल (F) लावावे लागेल?
उपाय:
