Paskal qonunini tushunish
Gidravlik domkrat/ko'targich avtomobilni ko'tarish uchun qanday ishlaydi? Gidravlik tormozlar avtomobilni sekinlashtirish uchun qanday ishlaydi?
Suyuqlik bosimi mavzusida bilib olganimizdek , har bir suyuqlik u bilan aloqada bo'lgan barcha narsalarga bosim o'tkazadi. Stakanga solingan suv stakan devorlariga bosim o'tkazadi. Xuddi shunday, biz suzish havzasida yoki dengiz suvida cho'milganimizda, suv butun tanamizga bosim o'tkazadi.
Muayyan chuqurlikdagi umumiy suv bosimi, masalan, 200 metr chuqurlikdagi dengiz suvi bosimi, dengiz yuzasiga ta'sir qiluvchi atmosfera bosimi va 200 metr chuqurlikdagi o'lchangan bosimning yig'indisidir . Shunday qilib, suvning yuqori qatlami uning ostidagi suvga bosim o'tkazishdan tashqari, dengiz yuzasiga bosim o'tkazadigan atmosfera yoki havo ham mavjud.
Yuqoridagi suyuqlik qatlami tomonidan ta'sirlanadigan bosimni ichki bosim deb ta'riflash mumkin, chunki u suyuqlik ichidan kelib chiqadi, atmosfera bosimini esa tashqi bosim deb ta'riflash mumkin , chunki atmosfera suyuqlikdan alohida. Atmosfera bosimi suyuqlikning butun yuzasiga ta'sir qiladi va suyuqlik bo'ylab uzatiladi. Shuning uchun, ma'lum bir chuqurlikdagi umumiy suyuqlik bosimiga nafaqat yuqoridagi suyuqlik qatlamining bosimi, balki atmosfera bosimi ham ta'sir qiladi.
Bu tushuntirishni yaxshiroq tushunish uchun, keling, idishdagi suyuqlikni ko'rib chiqaylik.
Idishning pastki qismidagi suyuqlikning bosimi, tabiiyki, uning ustidagi suyuqlikning bosimidan kattaroqdir. Qanchalik pastga tushsangiz, suyuqlikning bosimi shuncha yuqori bo'ladi; aksincha, idishning yuqori qismiga qanchalik yaqinlashsangiz, suyuqlikning bosimi shuncha past bo'ladi.
Bosim kattaligi ρ gh ga mutanosib (ρ = zichlik, g = tortishish kuchi tufayli tezlanish va h = balandlik yoki chuqurlik). Bir xil chuqurlikdagi har bir nuqtada bosim kattaligi bir xil. Bu har qanday idishdagi barcha suyuqliklarga tegishli va idishning shakliga bog'liq emas.
Agar biz tashqi bosimni qo'llasak, masalan, suyuqlik yuzasiga bosish orqali, suyuqlik ichidagi bosimning oshishi hamma joyda bir xil bo'ladi. Shuning uchun, tashqi bosim qo'llanilganda, suyuqlikning har bir qismi bir xil bosim ulushini oladi. Shuning uchun, bosim har doim bir xil chuqurlikdagi har bir nuqtada bir xil bo'ladi. Bu Paskal printsipi bo'lib, u taklif qilingan va uning asoschisi Blez Paskal (1623–1662) sharafiga nomlangan. Paskal fransuz faylasufi va olimi edi.
Paskal printsipiga ko'ra, yopiq idishdagi suyuqlikka qo'llaniladigan bosim suyuqlikning har bir qismiga va idish devorlariga teng ravishda uzatiladi.
Matematik jihatdan uni quyidagicha yozish mumkin:
Ma'lumot:
p = Bosim, F = Kuch, A = Sirt maydoni
"In" so'zi qo'llanilayotgan bosimni, "out" so'zi esa uzatilayotgan bosimni ifodalaydi.
Paskal printsipining qo'llanilishi
Paskal printsipiga amal qilib, odamlar hayotni osonlashtirish uchun bir nechta oddiy va murakkab vositalarni ishlab chiqdilar. Ulardan ba'zilari gidravlik domkratlar, gidravlik ko'targichlar, gidravlik tormozlar va boshqalarni o'z ichiga oladi.
Shlangi kriko yoki ko'tarish
Shlangi domkrat yoki lift qanday ishlashi rasmda ko'rsatilgan.
Shlangi domkrat ikkita sirtli idishdan iborat. Ikkala sirtda ham piston joylashgan bo'lib, chapdagi pistonning sirt maydoni o'ngdagi pistonning sirt maydonidan kichikroq. Pistonning sirt maydoni idishning sirt maydoniga moslashtirilgan. Idish moylash materiallari kabi suyuqlik bilan to'ldirilgan.
Agar kichik sirt maydoniga ega bo'lgan piston pastga bosilsa, suyuqlikning har bir qismi ham u bilan birga ketadi.
bosilgan. Kichik sirt maydoniga ega piston tomonidan bosim miqdori (chap rasm) suyuqlikning barcha qismlariga uzatiladi. Natijada, suyuqlik piston yuqoriga surilguncha katta sirt maydoniga ega pistonga bosadi (o'ng rasm). Bosilayotgan pistonning sirt maydoni kichik, shuning uchun suyuqlikni bosish uchun zarur bo'lgan kuch ham kichik. Ammo bosim (bosim = kuch / birlik maydoni) suyuqlik bo'ylab uzatilganligi sababli, suyuqlik katta sirt maydoniga ega o'ngdagi pistonga bosganda kichik kuch juda katta kuchga aylanadi. Odamlar katta sirt maydoniga ega pistonga kirish kuchini qo'llashlari kam uchraydi, chunki bu foydali emas. Katta sirt maydoniga ega pistonning yuqori qismida odatda ko'tarilishi kerak bo'lgan narsa yoki uning bir qismi (masalan, mashina) joylashtiriladi.
Juda katta massaga ega avtomobilni pistonlardan birini bosish orqali osongina ko'tarish mumkin bo'lsa, hayron bo'lmang. Pistonning sirt maydoni juda kichik, shuning uchun biz qo'llaydigan kuch ham kichik. Biroq, agar chiqish yuzasi maydoni juda katta bo'lsa, bu kichik kirish kuchi juda katta chiqish kuchiga aylanishi mumkin.
Agar gidravlik domkrat juda og'ir avtomobilni ko'tarish uchun mo'ljallangan bo'lsa, dizayner avtomobilning tortish kuchini va domkratning chiqish kuchini hisobga olishi kerak. Ko'tarilayotgan avtomobilning og'irligi qancha katta bo'lsa, domkratning chiqish yuzasi maydoni shuncha katta bo'ladi. Hech bo'lmaganda, gidravlik domkrat tomonidan hosil bo'ladigan chiqish kuchi ko'tarilayotgan obyektning og'irligidan katta yoki teng bo'lishi kerak.
1-savolga misol:
A 1 = 100 sm 2
A 2 = 250 sm 2
F1 = 200 N
So'ralgan: F 2
Munozara
2-savolga misol:
Ma'lumki:
A 1 = 100 sm 2 = 100 x 10 -4 m 2 = 0,01 m 2
A 2 = 250 sm 2 = 250 x 10 -4 m 2 = 0,025 m 2
Yuk massasi = 200 kg
Yog 'zichligi (ρ) = 780 kg/ m3
Yog 'ustunining balandligi (soat) = 2 metr
Tortishish kuchi tufayli tezlanish (g) = 10 m/ s2
So'ralgan: Yuk muvozanatda bo'lishi (yuk harakatlanmasligi) uchun minimal kirish kuchi (F) qancha?
Javob:
