Artikull mbi parimin e Paskalit
Si përdoret parimi i punës së një ashensori hidraulik për të ngritur një makinë? Cili është parimi i punës së frenave hidraulike kur përdoren për të ulur shpejtësinë e makinës? Ju lutem mësoni Parimin e Paskalit për ta kuptuar këtë.
Çdo lëng ushtron gjithmonë presion mbi të gjitha objektet që janë në kontakt me të. Uji që hedhim në gotë do të ushtrojë presion mbi murin e qelqit. Po kështu, nëse bëjmë një banjë në një pishinë ose në ujë deti, uji i pishinës ose uji i detit ushtron gjithashtu presion mbi të gjithë trupin tonë.
Presioni total i ujit në një thellësi të caktuar, për shembull, presioni i ujit të detit në një thellësi prej 200 metrash është sasia e presionit atmosferik dhe presionit të matur në një thellësi prej 200 metrash. Pra, përveç presionit të ujit.
Ekziston edhe atmosfera që shtyp sipërfaqen e ujit të detit.
Presioni atmosferik vepron në të gjitha sipërfaqet e lëngut dhe presioni shpërndahet në të gjitha pjesët e tij. Prandaj, presioni total i lëngut në një thellësi të caktuar, përveç presionit të shtresës së lëngut në pjesën e sipërme, ndikohet edhe nga presioni atmosferik.
Për ta kuptuar më mirë këtë shpjegim, le të shqyrtojmë lëngun në një enë.
Presioni i lëngut në fund të enës është, sigurisht, më i lartë se presioni i lëngut në pjesën e sipërme. Sa më poshtë, aq më i lartë është presioni i lëngut, përkundrazi, sa më afër sipërfaqes së sipërme të enës, aq më i vogël është presioni i lëngut.
Sasia e presionit është proporcionale me ρgh (ρ = dendësia, g = nxitimi i gravitetit dhe h = lartësia ose thellësia). Në çdo pikë në të njëjtën thellësi, sasia e presionit është e njëjtë. Kjo vlen për të gjitha lëngjet në çdo enë dhe nuk varet nga forma e enës.
Nëse shtojmë presionin e jashtëm, për shembull duke shtypur sipërfaqen e lëngut, rritja e presionit në lëng është e njëjtë kudo. Pra, nëse jepet presion i jashtëm, çdo pjesë e lëngut merr të njëjtën sasi presioni. Prandaj, presioni është gjithmonë i njëjtë në çdo pikë në të njëjtën thellësi. Ky është Parimi i Paskalit, i iniciuar dhe i emëruar sipas emrit të Blaise Pascal (1623-1662). Paskali është një filozof dhe shkencëtar francez.
Parimi i Paskalit thotë se presioni i aplikuar mbi një lëng në një vend të mbyllur do të përçohet në secilën pjesë të lëngut dhe në muret e enës.
Zbatimi i Parimit të Paskalit
Bazuar në parimin e Paskalit, njerëzit kanë prodhuar disa mjete, të thjeshta dhe të sofistikuara, për ta lehtësuar jetën. Disa prej tyre janë ashensorët hidraulikë, frenat hidraulike, etj.
Ashensori hidraulik
Ngritësi hidraulik përbëhet nga një enë që ka dy sipërfaqe. Në të dyja sipërfaqet, ka nga një piston, ku sipërfaqja e pistonit në të majtë është më e vogël se sipërfaqja e pistonit në të djathtë. Sipërfaqja e pistonit rregullohet me sipërfaqen e enës. Enët janë të mbushura me lëngje, siç janë lubrifikantët.
Nëse pistoni me një sipërfaqe të vogël shtypet poshtë, secila pjesë e lëngut gjithashtu
Shtypur poshtë. Sasia e presionit të dhënë nga një piston me një sipërfaqe të vogël kalohet në të gjitha pjesët e lëngut. Si rezultat, lëngu shtyp pistonin me një sipërfaqe më të madhe derisa pistoni të shtyhet lart. Sipërfaqja e pistonit të shtypur është e vogël, kështu që forca e nevojshme për të shtypur lëngun është gjithashtu e vogël. Por, për shkak se presioni vazhdon në të gjitha pjesët e lëngut, forca e vogël ndryshon kur lëngu shtyp pistonin në të djathtë me një sipërfaqe të madhe. Rrallë njerëzit ofrojnë një forcë hyrëse në një piston me një sipërfaqe të madhe sepse nuk është fitimprurëse? Në majë të pistonit që ka një sipërfaqe të madhe zakonisht vendosen objekte ose gjëra që duan të ngrihen (për shembull, një makinë).
Mos u habitni nëse një makinë me një masë të madhe ngrihet lehtësisht vetëm duke shtypur një nga pistonët. Sipërfaqja e pistonit është aq e vogël saqë forca që japim është gjithashtu e vogël. Megjithatë, forca e vogël hyrëse mund të ndryshojë në një forcë të madhe dalëse nëse sipërfaqja dalëse është e madhe.
Shembull problemi 1:
I njohur:
A1 = 100 cm2
A2 = 250 cm2
F1 = 200 N
Kërkohet: F 2
zgjidhje:
Shembull problemi 2:
I njohur:
A1 = 100 cm2 = 100 x 10-4 m2 = 0.01 m2
A2 = 250 cm2 = 250 x 10-4 m2 = 0.025 m2
Masa e ngarkesës = 200 kg
Dendësia e naftës (ρ) = 780 kg/ m3
Lartësia e kolonës së vajit (h) = 2 m
Përshpejtimi i gravitetit (g) = 10 m/ s²
Kërkohet:
Cila është forca minimale hyrëse (F) në mënyrë që ngarkesa të jetë në gjendje të ekuilibruar (ngarkesa të mos lëvizë)?
zgjidhje:
