Prinsipyo ng Pascal - mga problema at solusyon

Prinsipyo ng Pascal - mga problema at solusyon

1. Kilala:

Ang lawak ng A₁ = 10cm²

Ang lawak ng A₂ = 100cm²

Puwersa 2 (F₂) = 100 Newton

Hinahanap: Puwersa 1 (F₁)

solusyon:

P = F / A

P = presyon, F = pilitin, A = lugar

P₁ =F₁ / TO₁
P₂ =F₂ / TO₂

P₁ = P₂
F₁ / TO₁ =F₂ / TO₂

F₁ / 10 cm²  = 100 N / 100cm²

F₁ / 10 = 1 N

F₁ = (10)(1 N)

F₁ = 10 Newton

2. Kung ang lawak ng A₁ = 0.001 m² at ang lawak ng A₂ = 0.1 m² , panlabas na puwersang input F₁ = 100 N, kung gayon ang panlabas na puwersang output na F₂ ?

Kilala:

Ang lawak ng A₁ = 0.001 m²

Ang lawak ng A₂ = 0.1 m²

Panlabas na puwersa ng input na F₁ = 100 Newton

Karaniwan : Panlabas na puwersa ng output (F₂)

solusyon:

P₁ = P₂
F₁ / TO₁ =F₂ / TO₂

100 N / 0.001 m² = F₂ / 0.1 m²

100 N / 0.001 = F₂ / 0.1

100,000 N = F₂ / 0.1

F₂ = (0.1)(100,000 N)

F₂ = 10,000N

3. Timbang ng kotse = 16,000 N. Ano ang panlabas na puwersang pumapasok na F…

Kilala:

Car's timbang (w) = 16,000 N

Lawak ng B (A_B) = 4000 cm² = 4000 / 10,000 m² = 4 / 10 m² = 0.4 m²

Lawak ng A (A_A) = 50 cm² = 50 / 10,000 m² = 0.005 m²

Hinahanap: Puwersa F

solusyon:

F/A_A = w / A_B

F / 0.005 m² = 16,000 N / 0.4 m²

F / 0.005 = 16,000 N / 0.4

F / 0.005 = 40,000 N

F = (40,000 N)(0.005)

F = 200 Newton

4.

Ang lawak ng A ay 60 cm² at ang lawak ng B ay 4,200 cm²², tukuyin ang panlabas na puwersang input ng F.

Kilala:

Lawak ng A (A_A) = 60 cm²

Lawak ng B (A_B) = 4200 cm²

Timbang w (w) = 3500 Newton

Hinahanap: F₁

solusyon:

Ang puwersa ng F ay kinalkula gamit ang equation ng Prinsipyo ni Pascal :

F₁ / TO₁ =F₂ / TO₂

F₁ / 60cm² = 3500 N / 4200 cm²

F₁ / 60 = 35 N / 42

F₁ = (60)(35) / 42

F₁ = 2100/42

F₁ = 50 Newton

5. Ang hydraulic lift ay may malaking cross section at maliit na cross section. Ang malaking cross-sectional area ay 20 beses ng maliit na cross-sectional area. Kung ang maliit na cross section ay binibigyan ng input force na 25 N, alamin ang output force.

Kilala:

Maliit na lugar ng cross-section (A₁) = A

Malaking cross-sectional area (A₂) = 20A

Puwersa ng pagpasok (F₁) = 25 N

Hinahanap: Puwersang output (F₂)

solusyon:

1. Ano ang Prinsipyo ni Pascal?
   • sagot: Nakasaad sa Prinsipyo ni Pascal na ang anumang pagbabago sa presyon na inilalapat sa anumang punto sa isang pluwido ay hindi nababawasan ang presyon na naipapasa sa buong pluwido sa lahat ng direksyon.
2. Paano gumagana ang isang hydraulic lift batay sa Pascal's Principle?
   • sagotSa isang hydraulic lift, ang isang maliit na puwersang inilalapat sa isang maliit na piston ay lumilikha ng presyon na hindi nababawasan sa isang mas malaking piston. Nagreresulta ito sa mas malaking puwersa sa mas malaking piston, na nagbibigay-daan dito upang magbuhat ng mabibigat na bagay.
3. Bakit hindi nababawasan ang pagbabago ng presyon ayon sa Prinsipyo ni Pascal?
   • sagotDahil ang mga pluido ay hindi napipiga, kapag ang presyon ay inilapat sa isang bahagi ng pluido, hindi ito maaaring mag-compress, kaya inililipat nito ang pagbabago ng presyon nang pantay-pantay sa bawat iba pang bahagi ng pluido.
4. Paano nakakaapekto ang pagtaas ng lalim sa presyon ng likido, isinasaalang-alang ang prinsipyo ni Pascal?
   • sagotHabang tumataas ang lalim sa isang pluwido, tumataas din ang presyon dahil sa bigat ng pluwido sa itaas. Ito ay naaayon sa prinsipyo ni Pascal dahil ang pagtaas ng presyon ay nararanasan nang pantay-pantay sa isang partikular na lalim.
5. Bakit pumuputok ang ating mga tainga kapag mabilis na umaakyat o bumababa sa eroplano o sumisid nang malalim sa ilalim ng tubig?
   • sagotAng mabilis na pagbabago sa altitude o lalim ay humahantong sa mabilis na pagbabago sa presyon sa nakapalibot na medium (hangin o tubig). Ang ating mga tainga ay tumutunog bilang isang paraan upang pantayin ang panloob na presyon sa panlabas na presyon, alinsunod sa Prinsipyo ni Pascal.
6. Kung ang isang selyadong hiringgilya na walang mga bula ng hangin ay nakapikit, bakit mahirap i-compress ang likido sa loob?
   • sagotAng mga likido ay halos hindi mapipiga. Kapag sinubukan mong bawasan ang dami ng likido sa loob ng hiringgilya, tumataas ang presyon, na lumalaban sa kompresyon, ayon sa Prinsipyo ni Pascal.
7. Paano ipinaliliwanag ng Prinsipyo ni Pascal ang penomeno ng pagsabog ng isang dam kung may maliit na butas na nalilikha sa paanan nito?
   • sagotDahil sa bigat ng tubig, mataas ang presyon sa paanan ng dam. Kahit ang isang maliit na butas ay nagpapahintulot sa mataas na presyon na ito na mailapat sa mga nakapalibot na istruktura, na maaaring humantong sa kapaha-pahamak na pagbagsak ng dam.
8. Bakit mas madaling magwisik ng likido mula sa halos puno nang bote kaysa sa halos walang laman na bote?
   • sagotAng isang punong bote ay may mas malaking dami ng likido na, kapag pinisil, ay mas epektibong naghahatid ng inilapat na presyon sa buong pluwido dahil sa Prinsipyo ni Pascal. Ang isang halos walang laman na bote ay may mas maraming hangin, na maaaring i-compress, kaya ang parehong presyon ay hindi nakakagawa ng kasinglakas na pag-idlat ng likido.
9. Sa mga sistemang haydroliko, ang puwersa ba na output ay palaging mas malaki kaysa sa puwersa na input?
   • sagotHindi naman kinakailangan. Ang ratio ng output force sa input force ay natutukoy ng ratio ng area ng output at input pistons. Ang sistema ay dinisenyo upang palakasin ang puwersa sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mas malaking output piston area kaysa sa input, ngunit ang area ratio ang tumutukoy sa force amplification.
10. Kung isasaalang-alang ang Prinsipyo ni Pascal, bakit ang mga nilalang sa malalim na dagat ay may matitibay at siksik na katawan?

• sagotAng mga nilalang sa malalim na dagat ay nakararanas ng matinding presyon dahil sa bigat ng nakapatong na haligi ng tubig. Upang mabuhay, ang mga nilalang na ito ay umunlad upang magkaroon ng matibay at siksik na katawan na kayang tiisin ang mga matataas na presyon na ito.