9 eksempler på Pascals lov
1. Tverrsnittsarealet til hver hydrauliske jekk er 0,04 m2 og 0,10 m2Hvis inngangskraften er 5 Newton, hva er den maksimale utgangskraften?
Diskusjon:
Det er kjent at:
A1 = 0,04 m2
A2 = 0,10 m2
F1 = 5 N
Spurt: F2 ?
Jawab:
F1/A1 =F2/A2
5/0,04 = F2/ 0,10
125=F2/ 0,10
F2 = (125)(0,10) = 12,5 N
2. Radiusen til det lille tverrsnittet til en hydraulisk jekk er 2 cm og radiusen til det store tverrsnittet er 25 cm. Hvor mye kraft påføres det lille tverrsnittet for å løfte en bil med en masse på 2000 kg?
Diskusjon:
Det er kjent at:
r1 = 2 cm = 0,02 m
r2 = 25 cm = 0,25 m
A1 = (3,14)(0,02)2 = 0,001256 m2
A2 = (3,14)(0,25)2 = 0,19625 m2
F2 = w = mg = (2000)(9,8 m/s2) = 19600 N
Spurt: F1 ?
Jawab:
F1/A1 =F2/A2
F1/0,001256 = 19600/0,19625
F1/ 0,001256 = 99.872,6
F1 = 125,44 N
3. Maksimalt måletrykk på en hydraulisk jekk er 10 atm. Hva er den maksimale massen (kg) som kan løftes hvis utløpsdiameteren er 20 cm?
Diskusjon:
Det er kjent at:
1 atm = 1,013 x 105 N / m2
p ukur = 10 atm = (10)(1,013 x 105 N / m2) = 10,13 x 105 N / m2
F1 = 10,13 x 105 N / m2
A1 = 1 m2
A2 = (3,14)(0,10 m)2 = 0,0314 m2
Spurt: F2 ?
Jawab:
p = F/A eller F1/A1 =F2/A2
1013000/1 = F2/ 0,0314
1.013.000=F2/ 0,0314
F2 = 10 000 N
Maksimal masse:
w = mg
31 808 = m (9,8)
m = 3.245,7 kg
4. Se på bildet nedenfor!
Tverrsnittsareal A² = 10 cm²
Tverrsnittsareal A² = 100 cm²
Kraften (F1 ) som må påføres for å holde F2 = 100 N slik at systemet er i balanse er …
A. 1.000 Newton
B. 100 Newton
C. 10 Newton
D. 1 Newton
Diskusjon
Det er kjent at:
Tverrsnittsareal 1 (A1 ) = 10 cm²
Tverrsnittsareal 2 (A2 ) = 100 cm2
Kraft 2 (F2 ) = 100 Newton
Spurt: Kraft 1 (F 1 )
Jawab:
Verktøyet på bildet ovenfor er en hydraulisk jekk. Måten en hydraulisk jekk fungerer på er basert på Pascals lov. Pascals lov sier at trykk som påføres en væske overføres av væsken i alle retninger, der alle deler av væsken opplever samme mengde trykk.
Trykkformel:
P = F / A
Formelbeskrivelse: P = trykk, F = kraft, A = overflateareal.
Trykket som en væske opplever i et lite rør (P1) = F1 / TIL1.
Trykket som en væske opplever i et stort rør (P2) = F2 / TIL2
Trykket til væsken i det lille røret (P1) er lik væsketrykket i det store røret (P2).
P1 = P2
F1 / TIL1 =F2 / TIL2
F1 / 10 cm² = 100 N / 100 cm²
F 1 / 10 = 1 N
F1 = (10 ) (1 N)
F1 = 10 Newton
Det riktige svaret er C.
5. Se på bildet nedenfor!
Hvis tverrsnittsarealet til A1 = 0,001 m² og A2 = 0,1 m² , er størrelsen på trykkraften ved A2 ...
A. 100 N
B. 1.000 N
C. 10.000 N
D. 100.000 N
Diskusjon
Det er kjent at:
Tverrsnittsareal 1 (A1 ) = 0,001 m2
Tverrsnittsareal 2 (A2 ) = 0,1 m2
Kraft på tverrsnittsareal 1 (F1 ) = 100 Newton
Spørsmål: Kraft på tverrsnittsareal 2 ( F2 )
Jawab:
Pascals lov sier at trykk som påføres en væske overføres av væsken i alle retninger, der alle deler av væsken opplever samme mengde trykk.
P1 = P2
F1 / TIL1 =F2 / TIL2
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
Det riktige svaret er C.
6. Se på bildet!
En bil som veier 16 000 N plasseres på stempel B som vist på figuren. For å løfte bilen kreves en kraft F på….
A. 50 N
B. 80 N
C. 200 N
D. 400 N
Diskusjon
Uttrykk alle enheter til internasjonale enheter
Det er kjent at:
Bilvekt (w) = 16 000 N
Overflateareal B (A B ) = 4000 cm² = 4000 / 10 000 m² = 4 / 10 m² = 0,4 m²
Overflateareal A (A A ) = 50 cm² = 50 / 10 000 m² = 0,005 m²
Spurt: Kraft F
Jawab:
Kraften F beregnes ved hjelp av Pascals formel.
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 Newton
Det riktige svaret er C.
7. Se på bildet av det U-formede hydrauliske verktøyet nedenfor!
Vekten av blokk X på det lille røret for å holde det hydrauliske verktøyet balansert er….
A. 5 N
B. 25 N
C. 10.000 N
D. 25.000 N
Diskusjon
Det er kjent at:
Overflatearealet til den lille sylinderen (A1) = 5 cm2
Overflatearealet til den store sylinderen (A2) = 100 cm2
Tyngdekraften til blokken på den store sylinderen (F2) = 500 Newton
Spørsmål: Tyngdekraften til blokken på det lille røret (F1)
Jawab:
Verktøyet på bildet ovenfor er en hydraulisk jekk. Måten en hydraulisk jekk fungerer på er basert på Pascals lov. Pascals lov sier at trykk som påføres en væske overføres av væsken i alle retninger, der alle deler av væsken opplever samme mengde trykk.
Når overflaten av det lille røret presses ned, presses også væsken i det lille røret. Trykket som væsken i det lille røret opplever, overføres til væsken i det store røret. Væsken i det store røret opplever samme trykk som væsken i det lille røret. Omvendt overføres trykket som væsken i det store røret opplever, til væsken i det lille røret. Væsken i det lille røret opplever samme trykk som væsken i det store røret opplever.
Trykkformel:
P = F / A
Formelbeskrivelse: P = trykk, F = kraft, A = overflateareal.
Trykket som en væske opplever i et lite rør (P1) = F1 / TIL1.
Trykket som en væske opplever i et stort rør (P2) = F2 / TIL2
Trykket til væsken i det lille røret (P1) er lik væsketrykket i den store sylinderen P2).
P1 = P2
F1 / TIL1 =F2 / TIL2
F1 / 5 cm2 = 500 N / 100 cm2
F1 / 5 = 500 N / 100
F1 / 5 = 5 N
F1 = (5)(5) N
F1 = 25 N
Det riktige svaret er B.
8.
Vær oppmerksom på følgende Pascal-rørskjema!
Hvis kompresjonskraften F1 = 300 N. Størrelsen på kraften F2 for at balanse skal oppstå er det slik….
A. 72 N
B. 1250 N
C. 1500 N
D. 3600 N
Diskusjon
Det er kjent at:
Overflatearealet til den lille sylinderen (A1) = 12 cm2
Overflatearealet til den store sylinderen (A2) = 50 cm2
Størrelsen på trykkkraften på det lille røret (F1) = 300 Newton
Spørsmål: Størrelsen på trykkkraften på det store røret (F2)
Jawab:
Trykket til væsken i det lille røret (P1) er lik væsketrykket i det store røret (P2).
P1 = P2
F1 / TIL1 =F2 / TIL2
300 N / 12 cm2 =F2 / 50 cm2
300 N / 12 = F2 / 50
25 N = F2 / 50
F2 = (50)(25) N
F2 = 1250 N
Det riktige svaret er B.
9.
Se på følgende bilde av Pascals verktøy!
Størrelsen på kraften (F) som må påføres for å sikre at verktøyets posisjon er balansert er….
A. 100 Newton
B. 250 Newton
C. 600 Newton
D. 4800 Newton
Diskusjon
Det er kjent at:
Overflatearealet til den lille sylinderen (A1) = 4 cm2
Overflatearealet til den store sylinderen (A2) = 16 cm2
Tyngdekraftens størrelse på det store røret (F2) = 1000 Newton
Spørsmål: Størrelsen på kraften på det lille røret (F1)
Jawab:
Trykket til væsken i det lille røret (P1) er lik væsketrykket i det store røret (P2).
P1 = P2
F1 / TIL1 =F2 / TIL2
F1 / 4 cm2 = 1000 N / 16 cm2
F1 / 4 = 1000 N / 16
F1 / 1 = 1000 N / 4
F1 = 1000 N / 4
F1 = 250 N
Det riktige svaret er B.
Kilde for spørsmålet:
Spørsmål til nasjonale eksamensspørsmål for naturfag på ungdomsskolen/islamsk ungdomsskole
Spørsmål om Pascals lov
1. Tverrsnittsarealet til hver hydrauliske jekk er 0,03 m2 og 0,12 m2Hvis inngangskraften er 6 Newton, hva er den maksimale utgangskraften?
(24 N)
2. Radiusen til det lille tverrsnittet til en hydraulisk jekk er 1,5 cm og radiusen til det store tverrsnittet er 20 cm. Hvor mye kraft påføres det lille tverrsnittet for å løfte en bil med en masse på 2200 kg?
(121,3 N)
3. Maksimalt måletrykk på en hydraulisk jekk er 14 atm. Hva er den maksimale massen (kg) som kan løftes hvis utløpsdiameteren er 30 cm?
(10.224 kg)
