பாஸ்கலின் கொள்கை

பாஸ்கல் கொள்கை பற்றிய கட்டுரை

ஒரு காரைத் தூக்குவதற்கு ஹைட்ராலிக் லிஃப்ட் எவ்வாறு செயல்படுகிறது? காரின் வேகத்தைக் குறைக்கப் பயன்படும் ஹைட்ராலிக் பிரேக்குகளின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை என்ன? இதைப் புரிந்துகொள்ள, பாஸ்கல் கொள்கையைக் கற்றுக் கொள்ளவும்.

ஒவ்வொரு திரவமும் தன்னுடன் தொடர்பில் உள்ள அனைத்துப் பொருட்களின் மீதும் எப்போதும் அழுத்தத்தைச் செலுத்துகிறது. நாம் குவளையில் ஊற்றும் நீர், அதன் சுவரில் அழுத்தத்தைச் செலுத்தும். அதுபோலவே, நாம் நீச்சல் குளத்திலோ அல்லது கடல் நீரிலோ குளித்தால், அந்தக் குளத்து நீரோ அல்லது கடல் நீரோ நமது முழு உடலின் மீதும் அழுத்தத்தைச் செலுத்துகிறது.

ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழத்தில் உள்ள நீரின் மொத்த அழுத்தம் என்பது, எடுத்துக்காட்டாக, 200 மீட்டர் ஆழத்தில் உள்ள கடல்நீரின் அழுத்தம், வளிமண்டல அழுத்தம் மற்றும் 200 மீட்டர் ஆழத்தில் அளவிடப்பட்ட அழுத்தம் ஆகியவற்றின் கூட்டுத்தொகையாகும். எனவே, இது நீரின் அழுத்தத்தையும் உள்ளடக்கியது.

மேலும், கடல்நீரின் மேற்பரப்பை அடக்கும் வளிமண்டலமும் உள்ளது.

வளிமண்டல அழுத்தம் திரவத்தின் அனைத்துப் பரப்புகளிலும் செயல்படுகிறது, மேலும் அந்த அழுத்தம் திரவத்தின் அனைத்துப் பகுதிகளுக்கும் பரவுகிறது. எனவே, ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழத்தில் உள்ள திரவத்தின் மொத்த அழுத்தமானது, மேலே உள்ள திரவ அடுக்கின் அழுத்தத்தால் ஏற்படுவதைத் தவிர, வளிமண்டல அழுத்தத்தாலும் பாதிக்கப்படுகிறது.

இந்த விளக்கத்தை மேலும் புரிந்துகொள்ள, ஒரு கொள்கலனில் உள்ள திரவத்தைப் பற்றி மீள்பார்வை செய்வோம்.

கலனின் அடிப்பகுதியில் உள்ள திரவத்தின் அழுத்தம், அதன் மேற்பகுதியில் உள்ள அழுத்தத்தை விட நிச்சயமாக அதிகமாக இருக்கும். கீழ்நோக்கிச் செல்லச் செல்ல, திரவத்தின் அழுத்தம் அதிகமாக இருக்கும்; இதற்கு மாறாக, கலனின் மேல் மேற்பரப்பிற்கு அருகில் செல்லச் செல்ல, திரவத்தின் அழுத்தம் குறைவாக இருக்கும்.

அழுத்தத்தின் அளவு ρ gh க்கு நேர் விகிதத்தில் இருக்கும் (ρ = அடர்த்தி, g = புவியீர்ப்பு முடுக்கம் மற்றும் h = உயரம் அல்லது ஆழம்). ஒரே ஆழத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் அழுத்தத்தின் அளவு சமமாக இருக்கும். இது எந்தவொரு கொள்கலனில் உள்ள அனைத்து திரவங்களுக்கும் பொருந்தும் மற்றும் கொள்கலனின் வடிவத்தைச் சார்ந்தது அல்ல.

உதாரணமாக, திரவத்தின் மேற்பரப்பை அழுத்துவதன் மூலம் நாம் வெளிப்புற அழுத்தத்தைச் சேர்த்தால், திரவத்தில் ஏற்படும் அழுத்த அதிகரிப்பு எல்லா இடங்களிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். எனவே, வெளிப்புற அழுத்தம் கொடுக்கப்பட்டால், திரவத்தின் ஒவ்வொரு பகுதியும் ஒரே அளவு அழுத்தத்தைப் பெறுகிறது. ஆகையால், ஒரே ஆழத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் அழுத்தம் எப்போதும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். இது பாஸ்கல் கொள்கையாகும், இது பிளேஸ் பாஸ்கல் (1623-1662) என்பவரின் பெயரால் தொடங்கப்பட்டு பெயரிடப்பட்டது. பாஸ்கல் ஒரு பிரெஞ்சு தத்துவஞானி மற்றும் விஞ்ஞானி ஆவார்.

ஒரு மூடிய இடத்தில் உள்ள திரவத்தின் மீது செலுத்தப்படும் அழுத்தமானது, அத்தூளினுடைய ஒவ்வொரு பகுதிக்கும் மற்றும் கலனின் சுவர்களுக்கும் கடத்தப்படும் என்று பாஸ்கல் கொள்கை கூறுகிறது.

பாஸ்கல் கொள்கையின் பயன்பாடு

பாஸ்கல் கொள்கையின் அடிப்படையில், மனிதர்கள் வாழ்க்கையை எளிதாக்க உதவும் வகையில் எளிய மற்றும் நுட்பமான பல கருவிகளை உருவாக்கியுள்ளனர். அவற்றுள் சில ஹைட்ராலிக் லிஃப்ட்கள், ஹைட்ராலிக் பிரேக்குகள் போன்றவை ஆகும்.

ஹைட்ராலிக் லிஃப்ட்

ஹைட்ராலிக் லிஃப்ட் இரண்டு பரப்புகளைக் கொண்ட ஒரு கலனைக் கொண்டுள்ளது. இரண்டு பரப்புகளிலும் ஒரு பிஸ்டன் உள்ளது, இதில் இடது பக்க பிஸ்டனின் பரப்பளவு வலது பக்க பிஸ்டனின் பரப்பளவை விடச் சிறியது. பிஸ்டனின் பரப்பளவானது கலனின் பரப்பளவிற்கு ஏற்ப சரிசெய்யப்படுகிறது. கலன்கள் மசகு எண்ணெய் போன்ற திரவங்களால் நிரப்பப்படுகின்றன.

குறைந்த பரப்பளவு கொண்ட பிஸ்டன் கீழே அழுத்தப்பட்டால், திரவத்தின் ஒவ்வொரு பகுதியும் கூட

கீழ்நோக்கி அழுத்தப்படுகிறது. சிறிய மேற்பரப்பு கொண்ட ஒரு பிஸ்டனால் கொடுக்கப்படும் அழுத்தம், திரவத்தின் அனைத்துப் பகுதிகளுக்கும் கடத்தப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, பிஸ்டன் மேல்நோக்கித் தள்ளப்படும் வரை, திரவமானது பெரிய மேற்பரப்பு கொண்ட பிஸ்டனை அழுத்துகிறது. அழுத்தப்பட்ட பிஸ்டனின் மேற்பரப்பு சிறியதாக இருப்பதால், திரவத்தை அடக்குவதற்குத் தேவைப்படும் விசையும் சிறியதாகவே இருக்கும். ஆனால், திரவத்தின் அனைத்துப் பகுதிகளிலும் அழுத்தம் தொடர்வதால், பெரிய மேற்பரப்பு கொண்ட பிஸ்டனை திரவம் அழுத்தும் போது, ​​அந்தச் சிறிய விசை மாறுகிறது. பெரிய மேற்பரப்பு கொண்ட ஒரு பிஸ்டனின் மீது மக்கள் அரிதாகவே நுழைவு விசையைக் கொடுக்கிறார்கள், ஏனெனில் அது லாபகரமானதல்ல. பெரிய மேற்பரப்பு கொண்ட பிஸ்டனின் உச்சியில் பொதுவாகப் பொருட்கள் அல்லது தூக்கப்பட வேண்டிய பொருள்கள் (உதாரணமாக, ஒரு கார்) வைக்கப்படுகின்றன.

மிகப்பெரிய நிறை கொண்ட ஒரு காரை, அதன் பிஸ்டன்களில் ஒன்றை அழுத்துவதன் மூலம் எளிதாகத் தூக்க முடிந்தால் ஆச்சரியப்படாதீர்கள். பிஸ்டனின் மேற்பரப்பு மிகவும் சிறியதாக இருப்பதால், நாம் கொடுக்கும் விசையும் சிறியதாகவே இருக்கும். இருப்பினும், வெளியீட்டு மேற்பரப்பு பெரியதாக இருந்தால், அந்தச் சிறிய உள்ளீட்டு விசையானது ஒரு பெரிய வெளியீட்டு விசையாக மாறக்கூடும்.

எடுத்துக்காட்டு கணக்கு 1:

அறியப்பட்டது :

A ₁ = 100 செ.மீ ²

A ₂ = 250 செ.மீ ²

F ₁ = 200 N

தேவை : F₂

தீர்வு:

எடுத்துக்காட்டு கணக்கு 2:

அறியப்பட்டது :

A ₁ = 100 செ.மீ ² = 100 x 10 ^-4 மீ ² = 0.01 மீ ²

A ₂ = 250 செ.மீ ² = 250 x 10 ^-4 மீ ² = 0.025 மீ ²

சுமையின் நிறை = 200 கிலோகிராம்

எண்ணெயின் அடர்த்தி (ρ) = 780 கி.கி/மீ³³

எண்ணெய் தூணின் உயரம் (h) = 2 மீ

புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/ ^வி²

தேவை :

குறைந்தபட்சம் என்ன உள்ளீடு சுமை சமநிலையில் (சுமை அசையாமல்) இருப்பதற்குத் தேவையான விசை (F) என்ன?

தீர்வு: