पास्कलचे तत्त्व – समस्या आणि उपाय
1. ज्ञात :
A चे क्षेत्रफळ1 = 10 सेमी2
A चे क्षेत्रफळ2 = 100 सेमी2
बल १ (एफ)2) = १० न्यूटन
पाहिजे आहे : बल १ (एफ)1)
उपाय:
P = F/A
पी = दबाव, F = शक्ती, अ = क्षेत्र
P1 = एफ1 / ए1
P2 = एफ2 / ए2
P1 = पी2
F1 / ए1 = एफ2 / ए2
F1 / 10 सें.मी.2 = 100 N / 100 सेमी2
F1 / 10 = 1 N
F1 = (10)(1 N)
F1 = ४० न्यूटन
२. जर A चे क्षेत्रफळ1 = 0.001 मी2 आणि A चे क्षेत्रफळ2 = 0.1 मी2 बाह्य इनपुट बल F1 = 100 N, तर बाह्य आउटपुट बल F2 ?
ज्ञात :
A चे क्षेत्रफळ1 = 0.001 मी2
A चे क्षेत्रफळ2 = 0.1 मी2
बाह्य इनपुट बल F1 = ४० न्यूटन
पाहिजे : बाह्य आउटपुट बल (F)2)
उपाय:
P1 = पी2
F1 / ए1 = एफ2 / ए2
१०० एन / 0.001 मीटर2 = F2 / 0.1 मी2
१०० एन / 0.001 = F2 / 0.1
100,000 N = F2 / 0.1
F2 = (0.1)(100,000 N)
F2 = 10,000 एन
3. कारचे वजन = १६,००० N. बाह्य प्रयुक्त बल F किती आहे…
ज्ञात :
कारची वजन (w) = १६,००० N
B चे क्षेत्रफळ (A)B) = 4000 सेमी2 = ४ / १० मी2 = ४ / १० मी2 = 0.4 मी2
A चे क्षेत्रफळ (AA) = 50 सेमी2 = ४ / १० मी2 = 0.005 मी2
पाहिजे आहे : फोर्स एफ
उपाय:
एफ/एA = डब्ल्यू / एB
फॅ / ०.००५ मीटर2 = १६,००० न्यूटन / ०.४ मीटर2
F / 0.005 = 16,000 N / 0.4
F / 0.005 = 40,000 N
F = (40,000 N)(0.005)
F = ४० न्यूटन
4.
A चे क्षेत्रफळ 60 सेमी आहे2 आणि B चे क्षेत्रफळ ४,२०० सेमी² आहे.2F चे बाह्य आदान बल निश्चित करा.
ज्ञात :
A चे क्षेत्रफळ (AA) = 60 सेमी2
B चे क्षेत्रफळ (A)B) = 4200 सेमी2
वजन w (w) = ३५०० न्यूटन
पाहिजे आहे : F1
उपाय:
खालील समीकरणाचा वापर करून F बलाची गणना केली जाते पास्कलचे तत्त्व :
F1 / ए1 = एफ2 / ए2
F1 / 60 सेमी2 = १००० न्यूटन / १६ सेमी2
F1 / 60 = 35 N / 42
F1 = (60)(35) / 42
F1 = 2100/42
F1 = ४० न्यूटन
५. हायड्रॉलिक लिफ्टला एक मोठा आणि एक लहान छेद आहे. मोठ्या छेदाचे क्षेत्रफळ लहान छेदाच्या क्षेत्रफळाच्या २० पट आहे. जर लहान छेदावर २५ N चे आदान बल दिले, तर प्रदान बल निश्चित करा.
ज्ञात :
लहान क्रॉस-सेक्शन क्षेत्र (A1) = ए
मोठा आडवा छेद (A2) = २०अ
इनपुट फोर्स (F)1) = १० N
पाहिजे आहे : आउटपुट फोर्स (F)2)
उपाय:
- पास्कलचे तत्व काय आहे?
- उत्तरपास्कलच्या तत्त्वानुसार, द्रवातील कोणत्याही बिंदूवर लावलेला दाबामधील कोणताही बदल, द्रवामध्ये सर्व दिशांना अबाधितपणे प्रसारित होतो.
- पास्कलच्या तत्त्वानुसार हायड्रॉलिक लिफ्ट कशी काम करते?
- उत्तरहायड्रॉलिक लिफ्टमध्ये, लहान आकाराच्या पिस्टनवर लावलेले थोडेसे बल एक दाब निर्माण करते, जो कमी न होता मोठ्या आकाराच्या पिस्टनपर्यंत पोहोचतो. यामुळे मोठ्या पिस्टनवर अधिक बल निर्माण होते, ज्यामुळे तो जड वस्तू उचलू शकतो.
- पास्कलच्या तत्त्वामध्ये दाबातील बदल कमी का होत नाही?
- उत्तरद्रव असंपीड्य असल्यामुळे, जेव्हा द्रवाच्या एका भागावर दाब दिला जातो, तेव्हा तो संकुचित होऊ शकत नाही, म्हणून तो दाबातील बदल द्रवाच्या इतर सर्व भागांमध्ये समान रीतीने हस्तांतरित करतो.
- पास्कलच्या तत्त्वाचा विचार करता, खोली वाढल्याने द्रवाच्या दाबावर कसा परिणाम होतो?
- उत्तरद्रवामध्ये खोली वाढल्यास, वरच्या द्रवाच्या वजनामुळे दाबही वाढतो. हे पास्कलच्या तत्त्वाशी सुसंगत आहे, कारण एका विशिष्ट खोलीवर दाबातील वाढ एकसमानपणे जाणवते.
- विमानात वेगाने वर जाताना किंवा खाली येताना किंवा पाण्याखाली खोल डुबकी मारताना आपले कान का बंद होतात?
- उत्तरउंची किंवा खोलीतील जलद बदलांमुळे सभोवतालच्या माध्यमात (हवा किंवा पाणी) दाबामध्ये जलद बदल होतात. पास्कलच्या तत्त्वानुसार, अंतर्गत दाब बाह्य दाबाशी संतुलित करण्यासाठी आपले कान बंद होतात.
- हवेचे बुडबुडे नसलेली सीलबंद सिरिंज दाबल्यास, त्यातील द्रव दाबणे कठीण का होते?
- उत्तरद्रव पदार्थ जवळजवळ असंपीड्य असतात. जेव्हा तुम्ही सिरिंजमधील द्रवाचे आकारमान कमी करण्याचा प्रयत्न करता, तेव्हा पास्कलच्या तत्त्वानुसार, दाब वाढतो आणि संकोचनाला विरोध करतो.
- धरणाच्या तळाशी एक लहान छिद्र पाडल्यास ते फुटण्याच्या घटनेचे स्पष्टीकरण पास्कलचे तत्त्व कसे देते?
- उत्तरपाण्याच्या वजनामुळे धरणाच्या पायथ्याशी दाब जास्त असतो. अगदी लहानशा फटीतूनही हा जास्त दाब आजूबाजूच्या संरचनांवर पडू शकतो, ज्यामुळे धरणाचे मोठे नुकसान होऊ शकते.
- जवळजवळ रिकाम्या बाटलीपेक्षा जवळजवळ भरलेल्या बाटलीतून द्रव बाहेर काढणे सोपे का असते?
- उत्तरपूर्ण भरलेल्या बाटलीत द्रवाचे प्रमाण जास्त असते, ज्यामुळे पास्कलच्या तत्त्वानुसार, बाटली दाबल्यावर लावलेला दाब संपूर्ण द्रवात अधिक प्रभावीपणे प्रसारित होतो. जवळजवळ रिकाम्या बाटलीत हवा जास्त असते, जी संकुचित होऊ शकते, त्यामुळे तेवढ्याच दाबाने द्रवाची तितकी जोरदार धार उडत नाही.
- हायड्रॉलिक प्रणालीमध्ये, आउटपुट बल हे इनपुट बलापेक्षा नेहमीच जास्त असते का?
- उत्तरतसे असणे आवश्यक नाही. आउटपुट फोर्स आणि इनपुट फोर्स यांचे गुणोत्तर हे आउटपुट आणि इनपुट पिस्टनच्या क्षेत्रफळांच्या गुणोत्तरावरून ठरवले जाते. इनपुट पिस्टनपेक्षा आउटपुट पिस्टनचे क्षेत्रफळ मोठे ठेवून फोर्स वाढवण्यासाठी ही प्रणाली तयार केली आहे, परंतु फोर्स किती वाढेल हे क्षेत्रफळाचे गुणोत्तरच ठरवते.
- पास्कलच्या तत्त्वाचा विचार करता, खोल समुद्रातील जीवांचे शरीर मजबूत आणि संक्षिप्त का असते?
- उत्तरखोल समुद्रातील जीवांना त्यांच्यावरील पाण्याच्या थराच्या वजनामुळे प्रचंड दाबाचा सामना करावा लागतो. टिकून राहण्यासाठी, या जीवांनी मजबूत आणि संक्षिप्त शरीर विकसित केले आहे, जे या उच्च दाबाचा सामना करू शकते.
