पास्कलको सिद्धान्त - समस्या र समाधानहरू
१. ज्ञात:
A १ को क्षेत्रफल = १० सेमी २
A २ को क्षेत्रफल = १०० सेमी २
बल २ (F २ ) = १०० न्यूटन
चाहिएको: फोर्स १ (F १ )
समाधान:
पी = एफ / ए
P = दबाब , F = बल , A = क्षेत्रफल
P1 = एफ1 / TO1
P2 = एफ2 / TO2
P1 = पी2
F1 / TO1 = एफ2 / TO2
एफ १ / १० सेमी २ = १०० एन / १०० सेमी २
एफ १ / १० = १ एन
एफ १ = (१०)(१ एन)
एफ १ = १० न्यूटन
२. यदि A १ को क्षेत्रफल = ०.००१ m २ र A २ को क्षेत्रफल = ०.१ m २ छ भने , बाह्य इनपुट बल F १ = १०० N छ भने, बाह्य आउटपुट बल F २?
ज्ञात:
A २ को क्षेत्रफल = ०.१ वर्ग मीटर २
A २ को क्षेत्रफल = ०.१ वर्ग मीटर २
बाह्य इनपुट बल F १ = १०० न्यूटन
चाहिएको : बाह्य आउटपुट बल (F 2 )
समाधान:
P1 = पी2
F1 / TO1 = एफ2 / TO2
१०० एन / ०.००१ मिटर २ = एफ २ / ०.१ मिटर २
१०० नाइट्रोजन / ०.००१ = एफ २ / ०.१
१००,००० नाइट्रोजन = फरेनहाइट २ / ०.१
एफ २ = (०.१)(१००,००० उत्तर)
एफ २ = १०,००० न
३. कारको तौल = १६,००० N। बाह्य इनपुट बल F कति हो...
ज्ञात:
कारको तौल (w) = १६,००० N
B (A B ) को क्षेत्रफल = ४००० सेमी २ = ४००० / १०,००० वर्ग मीटर २ = ४ / १० वर्ग मीटर २ = ०.४ वर्ग मीटर २
A (A A ) को क्षेत्रफल = ५० सेमी २ = ५० / १०,००० वर्ग मीटर २ = ०.००५ वर्ग मीटर २
चाहियो: फोर्स एफ
समाधान:
F / A A = w / A B
एफ / ०.००५ मिटर २ = १६,००० न्युटन / ०.४ मिटर २
एफ / ०.००५ = १६,००० नाइट्रोजन / ०.४
एफ / ०.००५ = ४०,००० नाइट्रोजन
एफ = (४०,००० एन)(०.००५)
F = ८०० न्यूटन
4.
A को क्षेत्रफल 60 cm2 र B को क्षेत्रफल 4,200 cm2 छ , F को बाह्य इनपुट बल निर्धारण गर्नुहोस्।
ज्ञात:
A (A A ) को क्षेत्रफल = 60 सेमी 2
B (A B ) को क्षेत्रफल = ४२०० सेमी २
तौल w (w) = ३५०० न्यूटन
चाहिएको: F १
समाधान:
पास्कलको सिद्धान्तको समीकरण प्रयोग गरेर F को बल गणना गरिएको छ :
एफ १ / ए १ = एफ २ / ए २
एफ १ / ६० सेमी २ = ३५०० एन / ४२०० सेमी २
एफ १ / ६० = ३५ एन / ४२
एफ १ = (६०)(३५) / ४२
एफ १ = २१०० / ४२
एफ १ = ५० न्यूटन
५. हाइड्रोलिक लिफ्टमा ठूलो क्रस-सेक्शन र सानो क्रस-सेक्शन हुन्छ। ठूलो क्रस-सेक्शनल क्षेत्र सानो क्रस-सेक्शनल क्षेत्रको २० गुणा बढी हुन्छ। यदि सानो क्रस-सेक्शनमा २५ N को इनपुट बल दिइएको छ भने, आउटपुट बल निर्धारण गर्नुहोस्।
ज्ञात:
सानो क्रस सेक्सन क्षेत्र (A 1 ) = A
ठूलो क्रस-सेक्शनल क्षेत्रफल (A 2 ) = 20A
इनपुट बल (F 1 ) = 25 N
चाहिएको: आउटपुट बल (F 2 )
समाधान:
- पास्कलको सिद्धान्त के हो?
- उत्तर: पास्कलको सिद्धान्तले बताउँछ कि तरल पदार्थको कुनै पनि बिन्दुमा लागू गरिएको दबाबमा कुनै पनि परिवर्तन तरल पदार्थमा सबै दिशामा अपरिवर्तित रूपमा प्रसारित हुन्छ।
- पास्कलको सिद्धान्तमा आधारित हाइड्रोलिक लिफ्टले कसरी काम गर्छ?
- उत्तर: हाइड्रोलिक लिफ्टमा, सानो क्षेत्रको पिस्टनमा लागू गरिएको सानो बलले एक दबाब सिर्जना गर्दछ जुन ठूलो क्षेत्रको पिस्टनमा अपरिवर्तित रूपमा प्रसारित हुन्छ। यसले ठूलो पिस्टनमा ठूलो बलको परिणाम दिन्छ, जसले गर्दा यसले भारी वस्तुहरू उठाउन सक्षम हुन्छ।
- पास्कलको सिद्धान्तमा दबाब परिवर्तन किन अपरिवर्तित छ?
- उत्तर: तरल पदार्थहरू अदृश्य हुने भएकाले, तरल पदार्थको एक भागमा दबाब दिँदा, यो कम्प्रेस गर्न सक्दैन, त्यसैले यसले तरल पदार्थको प्रत्येक अन्य भागमा समान रूपमा दबाब परिवर्तन स्थानान्तरण गर्दछ।
- पास्कलको सिद्धान्तलाई विचार गर्दा गहिराइमा वृद्धिले तरल पदार्थको चापलाई कसरी असर गर्छ?
- उत्तर: तरल पदार्थमा गहिराइ बढ्दै जाँदा, माथिको तरल पदार्थको तौलका कारण चाप पनि बढ्छ। यो पास्कलको सिद्धान्तसँग मेल खान्छ किनकि विशेष गहिराइमा चाप वृद्धि समान रूपमा अनुभव गरिन्छ।
- हवाईजहाजमा छिटोछिटो उक्लँदा वा ओर्लँदा वा पानीमुनि गहिरो डुबुल्की मार्दा हाम्रो कान किन फुट्छ?
- उत्तर: तीव्र उचाइ वा गहिराइ परिवर्तनले वरपरको माध्यम (हावा वा पानी) मा द्रुत चाप परिवर्तन निम्त्याउँछ। पास्कलको सिद्धान्त अनुरूप, आन्तरिक चापलाई बाह्य चापसँग बराबर गर्ने तरिकाको रूपमा हाम्रा कानहरू फुट्छन्।
- यदि हावाको बुलबुले नभएको सिल गरिएको सिरिन्जलाई दबाइएको छ भने, भित्रको तरल पदार्थलाई दबाउन किन गाह्रो हुन्छ?
- उत्तर: तरल पदार्थहरू लगभग असंकुचित हुन्छन्। जब तपाईं सिरिन्ज भित्र तरल पदार्थको मात्रा घटाउने प्रयास गर्नुहुन्छ, पास्कलको सिद्धान्त अनुसार, दबाब बढ्छ, जसले गर्दा कम्प्रेसनको प्रतिरोध हुन्छ।
- बाँधको आधारमा सानो प्वाल बनाइएमा बाँध फुट्ने घटनालाई पास्कलको सिद्धान्तले कसरी व्याख्या गर्छ?
- उत्तर: पानीको भारका कारण, बाँधको आधारमा चाप उच्च हुन्छ। सानो प्वालले पनि वरपरका संरचनाहरूमा यो उच्च चाप पर्न सक्छ, जसले बाँधको विनाशकारी विफलता निम्त्याउन सक्छ।
- लगभग भरिएको बोतलबाट तरल पदार्थ निकाल्न खाली बोतलभन्दा किन सजिलो हुन्छ?
- उत्तर: पूरा बोतलमा तरल पदार्थको मात्रा बढी हुन्छ जुन निचोड्दा, पास्कलको सिद्धान्तको कारणले गर्दा लागू गरिएको चापलाई तरल पदार्थभरि अझ प्रभावकारी रूपमा प्रसारित गर्दछ। लगभग खाली बोतलमा बढी हावा हुन्छ, जुन संकुचन गर्न सकिन्छ, त्यसैले उही दबाबले तरल पदार्थको बलपूर्वक छर्कन उत्पादन गर्दैन।
- हाइड्रोलिक प्रणालीहरूमा, के आउटपुट बल सधैं इनपुट बल भन्दा बढी हुन्छ?
- उत्तर: आवश्यक छैन। आउटपुट बल र इनपुट बलको अनुपात आउटपुट र इनपुट पिस्टनको क्षेत्रफलको अनुपातले निर्धारण गरिन्छ। प्रणाली इनपुट भन्दा ठूलो आउटपुट पिस्टन क्षेत्र भएकोले बल बढाउन डिजाइन गरिएको हो, तर यो क्षेत्र अनुपातले बल प्रवर्धन निर्धारण गर्छ।
- पास्कलको सिद्धान्तलाई विचार गर्दा, गहिरो समुद्री जीवहरूको शरीर किन बलियो र कम्प्याक्ट हुन्छ?
- उत्तर: माथिल्लो पानीको स्तम्भको भारका कारण गहिरो समुद्री जीवहरूले ठूलो दबाब अनुभव गर्छन्। बाँच्नको लागि, यी जीवहरूले यी उच्च दबाबहरू सामना गर्न सक्ने बलियो र कम्प्याक्ट शरीरहरू विकास गरेका छन्।
