Artikel om Pascals princip
Hur fungerar en hydraulisk lyft för att lyfta en bil? Vad är funktionsprincipen för hydrauliska bromsar när de används för att minska bilens hastighet? Lär dig Pascals princip för att förstå detta.
Varje vätska utövar alltid tryck på alla föremål som är i kontakt med den. Vattnet vi häller i glaset kommer att utöva tryck på glasväggen. På samma sätt, om vi badar i en simbassäng eller havsvatten, utövar poolvattnet eller havsvattnet också tryck på hela vår kropp.
Det totala vattentrycket på ett visst djup, till exempel havsvattentrycket på 200 meters djup, är mängden atmosfärstryck och uppmätt tryck på 200 meters djup. Så, förutom vattentrycket.
Det finns också atmosfären som trycker ner havsvattnets yta.
Atmosfärstrycket verkar på alla vätskeytor, och trycket fördelas till alla delar av vätskan. Därför påverkas vätskans totala tryck på ett visst djup, förutom trycket i vätskeskiktet högst upp, även av atmosfärstrycket.
För att ytterligare förstå denna förklaring, låt oss granska vätskan i en behållare.
Vätsketrycket i botten av behållaren är naturligtvis högre än vätskans tryck i toppen. Ju längre nedåt, desto högre vätskans tryck, tvärtom, ju närmare behållarens ovansida, desto mindre vätskans tryck.
Tryckmängden är proportionell mot ρ gh (ρ = densitet, g = gravitationsacceleration och h = höjd eller djup). Vid varje punkt på samma djup är tryckmängden densamma. Detta gäller alla vätskor i alla behållare och beror inte på behållarens form.
Om vi lägger till yttre tryck, till exempel genom att trycka på vätskans yta, blir tryckökningen i vätskan densamma överallt. Så om yttre tryck ges får varje del av vätskan samma mängd tryck. Därför är trycket alltid detsamma i varje punkt på samma djup. Detta är Pascals princip, initierad och namngiven efter Blaise Pascal (1623-1662). Pascal är en fransk filosof och vetenskapsman.
Pascals princip säger att trycket som appliceras på en vätska i ett slutet utrymme kommer att vidarebefordras till varje del av vätskan och behållarens väggar.
Tillämpning av Pascals princip
Baserat på Pascals princip har människor skapat flera verktyg, både enkla och sofistikerade, för att göra livet enklare. Några av dem är hydrauliska lyftar, hydrauliska bromsar, etc.
Hydraulisk lyft
Den hydrauliska lyftanordningen består av ett kärl som har två ytor. På båda ytorna finns en kolv, där kolvytan till vänster är mindre än kolvytan till höger. Kolvytan är anpassad till kärlets yta. Kärl fylls med vätskor, såsom smörjmedel.
Om kolven med liten yta trycks ner, kommer varje del av vätskan också att
Nedtryckt. Trycket som en kolv med liten yta ger överförs till alla delar av vätskan. Som ett resultat pressar vätskan kolven med en större yta tills kolven trycks uppåt. Ytan på den pressade kolven är liten, så den kraft som behövs för att trycka ner vätskan är också liten. Men eftersom trycket fortsätter på alla delar av vätskan ändras den lilla kraften när vätskan pressar kolven till höger med en stor yta. Är det sällan man utövar en intryckningskraft på en kolv med stor yta eftersom det inte är lönsamt? Högst upp på kolven med stor yta placeras vanligtvis föremål eller saker som ska lyftas (till exempel en bil).
Bli inte förvånad om en bil med en enorm massa lätt kan lyftas bara genom att trycka på en av kolvarna. Kolvens yta är så liten att den kraft vi ger också är liten. Den lilla ingående kraften kan dock omvandlas till en enorm utgående kraft om den utgående ytan är stor.
Exempelproblem 1:
Känd:
A² = 100 cm²
A² = 250 cm²
F1 = 10 000 N
Önskas: F 2
lösning:
Exempelproblem 2:
Känd:
A1 = 100 cm2 = 100 x 10-4 m2 = 0.01 m2
A2 = 250 cm2 = 250 x 10-4 m2 = 0.025 m2
Lastens massa = 200 kg
Oljans densitet (ρ) = 780 kg/ m³
Oljepelarens höjd (h) = 2 m
Tyngdaccelerationen (g) = 10 m/ s²
Önskad:
Vad är den minsta ingående kraften (F) så att lasten är i balanserat tillstånd (lasten rör sig inte)?
lösning:
