Kanuni ya Pascal

Makala kuhusu kanuni ya Pascals

Kanuni ya uendeshaji wa lifti ya majimaji hutumikaje kuinua gari? Kanuni ya uendeshaji wa breki za majimaji ni ipi inapotumika kupunguza kasi ya gari? Tafadhali jifunze Kanuni ya Pascal ili kuelewa hili.

Kila umajimaji huwa unaweka shinikizo kwenye vitu vyote vinavyogusana navyo. Maji tunayoweka kwenye kioo yataweka shinikizo kwenye ukuta wa kioo. Vile vile, tukioga kwenye bwawa la kuogelea au maji ya bahari, maji ya bwawa au maji ya bahari pia yanaweka shinikizo kwenye mwili wetu wote.

Shinikizo la jumla la maji kwa kina fulani, kwa mfano, shinikizo la maji ya bahari kwa kina cha mita 200 ni kiasi cha shinikizo la angahewa na shinikizo lililopimwa kwa kina cha mita 200. Kwa hivyo, mbali na shinikizo la maji.

Pia kuna angahewa inayokandamiza uso wa maji ya bahari.

Shinikizo la angahewa hufanya kazi kwenye nyuso zote za umajimaji, na shinikizo husambazwa kwa sehemu zote za umajimaji. Kwa hivyo, shinikizo la jumla la umajimaji kwa kina fulani mbali na linalosababishwa na shinikizo la safu ya umajimaji iliyo juu pia huathiriwa na shinikizo la angahewa.

Ili kuelewa zaidi maelezo haya, hebu tuangalie kioevu kilicho kwenye chombo.

Shinikizo la kioevu chini ya chombo, bila shaka, ni kubwa kuliko shinikizo la kioevu juu. Kadiri shinikizo la kioevu linavyoshuka chini, ndivyo shinikizo la kioevu linavyoongezeka, kinyume chake, kadiri uso wa juu wa chombo unavyokaribia, ndivyo shinikizo la kioevu linavyopungua.

Kiasi cha shinikizo ni sawia na ρ gh (ρ = msongamano, g = kasi ya mvuto na h = urefu au kina). Katika kila nukta kwa kina sawa, kiasi cha shinikizo ni sawa. Hii inatumika kwa vimiminika vyote kwenye chombo chochote na haitegemei umbo la chombo.

Tukiongeza shinikizo la nje, kwa mfano kwa kubonyeza uso wa kioevu, ongezeko la shinikizo katika kioevu ni sawa kila mahali. Kwa hivyo ikiwa shinikizo la nje limetolewa, kila sehemu ya kioevu hupata kiwango sawa cha shinikizo. Kwa hivyo, shinikizo huwa sawa kila wakati katika kila nukta kwa kina sawa. Hii ni Kanuni ya Pascal, iliyoanzishwa na kupewa jina kulingana na jina la Blaise Pascal (1623-1662). Pascal ni mwanafalsafa na mwanasayansi Mfaransa.

Kanuni ya Pascal inasema kwamba shinikizo linalotumika kwenye kioevu mahali pamefungwa litapelekwa kwa kila sehemu ya kioevu na kuta za chombo.

Utumiaji wa Kanuni ya Pascal

Kwa kuzingatia kanuni ya Pascal, wanadamu wametengeneza zana kadhaa, rahisi na za kisasa, ili kurahisisha maisha. Baadhi yake ni Lifti za Majimaji, Breki za Majimaji, n.k.

Kuinua kwa Hydraulic

Kiinua majimaji kina chombo chenye nyuso mbili. Kwenye nyuso zote mbili, kuna pistoni, ambapo eneo la uso wa pistoni upande wa kushoto ni dogo kuliko eneo la uso wa pistoni upande wa kulia. Eneo la uso wa pistoni hurekebishwa kulingana na eneo la uso wa chombo. Vyombo hujazwa na vimiminika, kama vile vilainishi.

Ikiwa pistoni yenye eneo dogo la uso imebanwa chini, kila sehemu ya kioevu pia

Imebanwa chini. Kiasi cha shinikizo kinachotolewa na pistoni yenye uso mdogo hupitishwa kwa sehemu zote za kioevu. Matokeo yake, kioevu hubonyeza pistoni yenye eneo kubwa la uso hadi pistoni isukumwe juu. Eneo la uso la pistoni iliyobanwa ni dogo kiasi kwamba nguvu inayohitajika kukandamiza kioevu pia ni ndogo. Lakini kwa sababu shinikizo linaendelea kwenye sehemu zote za kioevu, nguvu ndogo hubadilika wakati kioevu kinabonyeza pistoni upande wa kulia na eneo kubwa la uso. Mara chache watu hutoa nguvu ya kuingia kwenye pistoni yenye eneo kubwa la uso kwa sababu haina faida? Juu ya pistoni ambayo ina eneo kubwa la uso kwa kawaida huwekwa vitu au vitu vinavyotaka kuinuliwa (kwa mfano, gari).

Usishangae ikiwa gari lenye uzito mkubwa linaweza kuinuliwa kwa urahisi kwa kubonyeza moja ya pistoni. Eneo la uso wa pistoni ni dogo sana kiasi kwamba nguvu tunayotoa pia ni ndogo. Hata hivyo, nguvu ndogo ya kuingiza inaweza kubadilika hadi nguvu kubwa ya kutoa ikiwa eneo la uso wa kutoa ni kubwa.

Mfano wa tatizo la 1:

Inajulikana:

A ₁ = 100 cm ²

A ₂ = 250 cm ²

F ₁ = 200 N

Anayetaka: F ₂

Suluhisho:

Mfano wa tatizo la 2:

Inajulikana:

A ₁ = sm 100 ² = 100 x 10 ^-4 m ² = 0.01 m ²

A ₂ = sm 250 ² = 250 x 10 ^-4 m ² = 0.025 m ²

Uzito wa mzigo = kilo 200

Uzito wa mafuta (ρ) = 780 kg/ ^m3

Urefu wa safu ya mafuta (h) = 2 m

Kuongeza kasi ya mvuto (g) = 10 m/s ²

Inayohitajika:

Nguvu ya chini kabisa ya kuingiza (F) ni ipi ili mzigo uwe katika hali ya usawa (mzigo hausongi)?

Suluhisho: