පැස්කල් මූලධර්මය පිළිබඳ ලිපිය
මෝටර් රථයක් එසවීම සඳහා හයිඩ්රොලික් සෝපානයක ක්රියාකාරී මූලධර්මය භාවිතා කරන්නේ කෙසේද? මෝටර් රථයේ වේගය අඩු කිරීම සඳහා හයිඩ්රොලික් තිරිංග භාවිතා කරන විට ඒවායේ ක්රියාකාරී මූලධර්මය කුමක්ද? මෙය තේරුම් ගැනීමට කරුණාකර පැස්කල්ගේ මූලධර්මය ඉගෙන ගන්න.
සෑම තරලයක්ම එය සමඟ ස්පර්ශ වන සියලුම වස්තූන් මත සෑම විටම පීඩනයක් ඇති කරයි. අපි වීදුරුවට දමන ජලය වීදුරු බිත්තිය මත පීඩනයක් ඇති කරයි. එලෙසම, අපි පිහිනුම් තටාකයක හෝ මුහුදු ජලයේ ස්නානය කළහොත්, තටාක ජලය හෝ මුහුදු ජලය අපගේ මුළු ශරීරය මතම පීඩනයක් ඇති කරයි.
උදාහරණයක් ලෙස මීටර් 200 ක් ගැඹුරකදී මුහුදු ජල පීඩනය යනු මීටර් 200 ක් ගැඹුරකදී වායුගෝලීය පීඩනයේ සහ මනින ලද පීඩනයේ ප්රමාණයයි. ඉතින්, ජල පීඩනයට අමතරව.
මුහුදු ජලයේ මතුපිට මර්දනය කරන වායුගෝලය ද ඇත.
වායුගෝලීය පීඩනය සියලුම තරල පෘෂ්ඨයන් මත ක්රියා කරන අතර පීඩනය තරලයේ සියලුම කොටස් වලට බෙදා හරිනු ලැබේ. එබැවින්, ඉහළින් ඇති තරල ස්ථරයේ පීඩනය නිසා ඇතිවන පීඩනය හැරුණු විට යම් ගැඹුරකදී තරලයේ මුළු පීඩනය ද වායුගෝලීය පීඩනයට බලපායි.
මෙම පැහැදිලි කිරීම තවදුරටත් තේරුම් ගැනීමට, භාජනයක ඇති ද්රවය සමාලෝචනය කරමු.
ඇත්ත වශයෙන්ම, භාජනයේ පතුලේ ඇති ද්රව පීඩනය ඉහළින් ඇති ද්රවයේ පීඩනයට වඩා වැඩිය. පහළට වැඩි වන තරමට ද්රවයේ පීඩනය වැඩි වන අතර, ඊට ප්රතිවිරුද්ධව, භාජනයේ ඉහළ මතුපිටට සමීප වන තරමට ද්රවයේ පීඩනය කුඩා වේ.
පීඩන ප්රමාණය ρ gh ට සමානුපාතික වේ (ρ = ඝනත්වය, g = ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය සහ h = උස හෝ ගැඹුර). එකම ගැඹුරක සෑම ලක්ෂ්යයකම, පීඩන ප්රමාණය සමාන වේ. මෙය ඕනෑම භාජනයක ඇති සියලුම ද්රව සඳහා අදාළ වන අතර භාජනයේ හැඩය මත රඳා නොපවතී.
අපි බාහිර පීඩනය එකතු කළහොත්, උදාහරණයක් ලෙස ද්රවයේ මතුපිට එබීමෙන්, ද්රවයේ පීඩනය වැඩිවීම සෑම තැනකම එක හා සමාන වේ. එබැවින් බාහිර පීඩනය ලබා දෙන්නේ නම්, ද්රවයේ සෑම කොටසකටම එකම පීඩනයක් ලැබේ. එබැවින්, එකම ගැඹුරකින් සෑම ලක්ෂ්යයකම පීඩනය සැමවිටම සමාන වේ. මෙය පැස්කල්ගේ මූලධර්මයයි, එය ආරම්භ කර බ්ලේස් පැස්කල් (1623-1662) ගේ නමට අනුව නම් කර ඇත. පැස්කල් යනු ප්රංශ දාර්ශනිකයෙක් සහ විද්යාඥයෙකි.
පැස්කල් මූලධර්මය පවසන්නේ සංවෘත ස්ථානයක ද්රවයකට යොදන පීඩනය තරලයේ සෑම කොටසකටම සහ භාජනයේ බිත්තිවලට යොමු කරන බවයි.
පැස්කල් මූලධර්මයේ යෙදීම
පැස්කල්ගේ මූලධර්මය මත පදනම්ව, ජීවිතය පහසු කර ගැනීම සඳහා මිනිසුන් සරල හා නවීන මෙවලම් කිහිපයක් නිපදවා ඇත. ඒවායින් සමහරක් හයිඩ්රොලික් එසවුම්, හයිඩ්රොලික් තිරිංග යනාදියයි.
හයිඩ්රොලික් ලිෆ්ට්
හයිඩ්රොලික් සෝපානය පෘෂ්ඨ දෙකක් ඇති භාජනයකින් සමන්විත වේ. පෘෂ්ඨ දෙකෙහිම පිස්ටනයක් ඇත, එහිදී වම් පස ඇති පිස්ටන් මතුපිට ප්රදේශය දකුණු පස ඇති පිස්ටන් මතුපිට ප්රදේශයට වඩා කුඩා වේ. පිස්ටන් මතුපිට ප්රදේශය යාත්රාවේ මතුපිට ප්රදේශයට ගැලපේ. යාත්රා ලිහිසි තෙල් වැනි ද්රව වලින් පුරවා ඇත.
කුඩා පෘෂ්ඨ වර්ගඵලයක් සහිත පිස්ටනය පහළට තද කළහොත්, ද්රවයේ සෑම කොටසක්ම ද
පහළට තද කර ඇත. කුඩා මතුපිටක් සහිත පිස්ටනයක් මඟින් ලබා දෙන පීඩන ප්රමාණය ද්රවයේ සියලුම කොටස් වෙත සම්ප්රේෂණය වේ. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස, පිස්ටනය ඉහළට තල්ලු වන තෙක් ද්රවය විශාල පෘෂ්ඨ ප්රදේශයකින් පිස්ටනය තද කරයි. තද කළ පිස්ටනයේ මතුපිට ප්රදේශය කුඩා වන බැවින් ද්රවය මර්දනය කිරීමට අවශ්ය බලය ද කුඩා වේ. නමුත් ද්රවයේ සියලුම කොටස් මත පීඩනය දිගටම පවතින බැවින්, ද්රවය විශාල පෘෂ්ඨ ප්රදේශයක් සහිත දකුණු පස ඇති පිස්ටනය තද කරන විට කුඩා බලය වෙනස් වේ. එය ලාභදායී නොවන නිසා කලාතුරකින් මිනිසුන් විශාල පෘෂ්ඨ ප්රදේශයක් සහිත පිස්ටනයක් මතට ඇතුල්වීමේ බලයක් ලබා දෙයි? විශාල පෘෂ්ඨ ප්රදේශයක් ඇති පිස්ටනයේ මුදුනේ සාමාන්යයෙන් එසවීමට අවශ්ය වස්තූන් හෝ දේවල් තබා ඇත (උදාහරණයක් ලෙස, මෝටර් රථයක්).
විශාල ස්කන්ධයක් සහිත මෝටර් රථයක් පිස්ටන් එකක් එබීමෙන් පහසුවෙන් එසවිය හැකි නම් පුදුම නොවන්න. පිස්ටනයේ මතුපිට වර්ගඵලය ඉතා කුඩා බැවින් අප ලබා දෙන බලය ද කුඩා වේ. කෙසේ වෙතත්, ප්රතිදාන පෘෂ්ඨ වර්ගඵලය විශාල නම් කුඩා ආදාන බලය විශාල ප්රතිදාන බලයක් බවට වෙනස් විය හැකිය.
උදාහරණ ගැටලුව 1:
දන්නා:
ඒ 1 = 100 සෙ.මී. 2
ඒ 2 = 250 සෙ.මී. 2
එෆ් 1 = 200 එන්
අවශ්යයි : F 2
විසඳුම:
උදාහරණ ගැටලුව 2:
දන්නා:
A 1 = 100 සෙ.මී. 2 = 100 x 10 -4 m 2 = 0.01 m 2
A 2 = 250 සෙ.මී. 2 = 250 x 10 -4 m 2 = 0.025 m 2
බරෙහි ස්කන්ධය = 200 kg
තෙල් ඝනත්වය (ρ) = 780 kg/m 3
තෙල් කඳේ උස (h) = 2 m
ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය (g) = 10 m/s 2
අවශ්යයි:
භාරය සමතුලිත තත්වයක පැවතීමට (භාරය චලනය නොවන) අවම ආදාන බලය (F) කොපමණද ?
විසඳුම:
