Паскалов принцип – проблеми и решења

Паскалов принцип – проблеми и решења

1. Познато:

Површина _А1 = 10 ^цм2

Површина А2 ₌ 100 ^цм2

Сила 2 ​​(F³ ₎ = 100 Њутн

Тражи се: Форс 1 (Ф ₁ )

Решење:

П = Ф / А

P = притисак , F = сила , A = површина

P₁ = Ф.₁ / ДО₁
P₂ = Ф.₂ / ДО₂

P₁ = П₂
F₁ / ДО₁ = Ф.₂ / ДО₂

F ₁ / 10 цм² ⁼ 100 N / 100 ^цм²

F ₁ / 10 = 1 N

F1 = (10 ₎ (1 N)

F1 = 10 _Њутн

2. Ако је површина А1 ₌ 0.001 м2 ^и површина А2 ₌ 0.1 м2 ^, спољашња улазна сила _F1 = 100 N, онда је спољашња излазна сила _F2?

Познато:

Површина А1 ₌ 0.001 ^м2

Површина А2 ₌ 0.1 ^м2

Спољна улазна сила F1 ₌ 100 Њутна

Тражена : Спољна излазна сила ( _F2 )

Решење:

P₁ = П₂
F₁ / ДО₁ = Ф.₂ / ДО₂

100 N / 0.001 ^м² = F² / _0.1 ^м²

100 Н / 0.001 = F² _/ 0.1

100,000 N = F² _/ 0.1

F² = (0.1)(100,000 _N )

F2 = 10,000 _N

3. Тежина аутомобила = 16,000 N. Колика је спољашња улазна сила F…

Познато:

Тежина аутомобила (w) = 16,000 N

Површина Б (А _Б ) = 4000 цм² ⁼ 4000 / 10,000 м² ⁼ 4 / 10 м² ⁼ 0.4 ^м²

Површина А (А _А ) = 50 цм² ⁼ 50 / 10,000 м² ⁼ 0.005 ^м²

Тражи се: Сила Ф

Решење:

Ф / А _А = в / А _Б

F / 0.005 м² ⁼ 16,000 N / 0.4 ^м²

F / 0.005 = 16,000 N / 0.4

F / 0.005 = 40,000 N

F = (40,000 N)(0.005)

F = 200 Њутна

4.

Површина А је 60 цм² ^, а површина Б је 4,200 цм² ^, одредите спољашњу улазну силу F.

Познато:

Површина А (А _А ) = 60 ^цм²

Површина Б (А _Б ) = 4200 ^цм²

Тежина w (w) = 3500 Њутна

Тражи се: Ф ₁

Решење:

Сила F израчуната помоћу једначине Паскаловог принципа :

F1 / _A1 = _F2 / _A2​

F1 _/ 60 цм² ⁼ 3500 N / 4200 ^цм²

F ₁ / 60 = 35 N / 42

F1 = (60)(35 ₎ / 42

F1 = 2100 / ₄₂

F1 = 50 _Њутна

5. Хидраулични лифт има велики и мали попречни пресек. Површина великог попречног пресека је 20 пута већа од површине малог попречног пресека. Ако је на мали попречни пресек дата улазна сила од 25 N, онда одредити излазну силу.

Познато:

Мали попречни пресеци ( _A1 ) = A

Велики попречни пресек (A² ₎ = 20A

Улазна сила (F1 ₎ = 25 N

Жељена: Излазна снага ( _F² )

Решење:

1. Шта је Паскалов принцип?
   • одговорПаскалов принцип каже да се свака промена притиска примењена у било којој тачки флуида преноси несмањена кроз флуид у свим правцима.
2. Како функционише хидраулични лифт на основу Паскаловог принципа?
   • одговорКод хидрауличног дизања, мала сила примењена на клип мале површине ствара притисак који се преноси несмањен на клип веће површине. То резултира већом силом на већи клип, што му омогућава да подиже тешке предмете.
3. Зашто се промена притиска не смањује у Паскаловом принципу?
   • одговорПошто су флуиди нестишљиви, када се притисак примени на један део флуида, он се не може компресовати, па се промена притиска равномерно преноси на сваки други део флуида.
4. Како повећање дубине утиче на притисак флуида, узимајући у обзир Паскалов принцип?
   • одговорКако се дубина течности повећава, притисак се такође повећава због тежине течности изнад. Ово је у складу са Паскаловим принципом, јер се повећање притиска равномерно дешава на одређеној дубини.
5. Зашто нам пуцају уши када се брзо пењемо или спуштамо у авиону или ронимо дубоко под водом?
   • одговорБрзе промене надморске висине или дубине доводе до брзих промена притиска у околном медијуму (ваздуху или води). Наше уши пуцкетају како би изједначиле унутрашњи притисак са спољашњим притиском, у складу са Паскаловим принципом.
6. Ако се притисне затворени шприц без мехурића ваздуха, зашто је тешко компресовати течност унутра?
   • одговорТечности су практично нестишљиве. Када покушате да смањите запремину течности унутар шприца, притисак се повећава, пружајући отпор компресији, према Паскаловом принципу.
7. Како Паскалов принцип објашњава феномен пуцања бране ако се у њеној основи створи мала рупа?
   • одговорЗбог тежине воде, притисак у основи бране је висок. Чак и мали отвор омогућава да се овај високи притисак врши на околне структуре, што може довести до катастрофалног квара бране.
8. Зашто је лакше истиснути течност из скоро пуне боце него из скоро празне?
   • одговорПуна боца има већу количину течности која, када се стисне, ефикасније преноси примењени притисак кроз флуид због Паскаловог принципа. Скоро празна боца има више ваздуха, који је стишљив, тако да исти притисак не производи тако снажан млаз течности.
9. Да ли је у хидрауличним системима излазна сила увек већа од улазне силе?
   • одговорНе нужно. Однос излазне силе и улазне силе одређен је односом површина излазних и улазних клипова. Систем је дизајниран да појача силу тако што има већу површину излазног клипа него улазну, али је однос површина тај који одређује појачање силе.
10. Узимајући у обзир Паскалов принцип, зашто дубокоморска створења имају чврста и компактна тела?

• одговорДубокоморска створења доживљавају огромне притиске због тежине воденог стуба који се налази изнад њих. Да би преживела, ова створења су еволуирала тако да имају чврста и компактна тела која могу да издрже ове високе притиске.