פֿאַרשטיין פּאַסקאַלס געזעץ
ווי אזוי ארבעט א הידראולישער דזשעק/ליפט ווען מען ניצט עס צו הייבן אן אויטא? ווי אזוי ארבעטן הידראולישע ברעיקס ווען מען ניצט עס צו פארלאנגזאמען אן אויטא?
ווי מיר האָבן געלערנט אין דער טעמע פון פליסיקייט דרוק , יעדע פליסיקייט לייגט דרוק אויף אַלע אָביעקטן מיט וואָס עס קומט אין קאָנטאַקט. וואַסער וואָס מיר לייגן אין אַ גלאָז לייגט דרוק אויף די ווענט פון גלאָז. אזוי אויך, ווען מיר באָדן זיך אין אַ שווימבאד אָדער ים וואַסער, לייגט דאָס וואַסער דרוק אויף אונדזער גאַנצן קערפּער.
דער גאַנצער וואַסער דרוק אין אַ געגעבענער טיפקייט, למשל, ים וואַסער דרוק אין אַ טיפקייט פון 200 מעטער, איז די סומע פון דעם אַטמאָספערישן דרוק וואָס ווערט אויסגעאיבט אויף דער ים ייבערפלאַך און דעם געמאָסטענעם דרוק אין אַ טיפקייט פון 200 מעטער. אַזוי, אין דערצו צו דער אויבערשטער שיכט וואַסער וואָס אויסאיבט דרוק אויף דעם וואַסער אונטער אים, איז דאָ אויך די אַטמאָספער, אדער לופט, וואָס אויסאיבט דרוק אויף דער ים ייבערפלאַך.
דער דרוק וואָס ווערט אויסגעאיבט דורך דער פליסיקייט שיכט אויבן קען מען באַשרײַבן ווי אינערלעכער דרוק ווײַל ער שטאַמט אינעווייניק פון דער פליסיקייט, בשעת אַטמאָספערישער דרוק קען מען באַשרײַבן ווי אויסערלעכער דרוק ווײַל די אַטמאָספער איז באַזונדער פון דער פליסיקייט. אַטמאָספערישער דרוק ווירקט אויף דער גאַנצער ייבערפלאַך פון דער פליסיקייט און ווערט טראַנסמיטירט דורך דער גאַנצער פליסיקייט. דעריבער, דער גאַנצער פליסיקייט דרוק אין אַ געגעבענער טיפקייט ווערט באַאײַנפֿלוסט ניט בלויז דורך דעם דרוק פון דער פליסיקייט שיכט אויבן, נאָר אויך דורך אַטמאָספערישן דרוק.
כּדי בעסער צו פֿאַרשטיין די דערקלערונג, לאָמיר קוקן אויף אַ פֿליסיקייט אין אַ קאַנטיינער.
דער דרוק פון דער פליסיקייט ביים דנאָ פון דעם קאַנטיינער איז נאַטירלעך גרעסער ווי דער דרוק פון דער פליסיקייט העכער אים. ווי נידעריקער איר גייט, אַלץ גרעסער דער דרוק פון דער פליסיקייט; פאַרקערט, ווי נענטער איר קומט צום שפּיץ פון דעם קאַנטיינער, אַלץ נידעריקער דער דרוק פון דער פליסיקייט.
די גרייס פון דרוק איז פראפארציאנעל צו ρ gh (ρ = געדיכטקייט, g = פארגיכערונג צוליב גראוויטי און h = הייך אדער טיפקייט). אין יעדן פונקט אין דער זעלבער טיפקייט, איז די גרייס פון דרוק די זעלבע. דאס גילט פאר אלע פליסיקייטן אין יעדן קאנטעינער און איז נישט אפהענגיק פון דער פארעם פון קאנטעינער.
אויב מיר לייגן אן אויסערלעכן דרוק, למשל דורך דריקן אויף דער ייבערפלאך פון א פליסיקייט, איז דער פארגרעסערונג אין דרוק אינעם פליסיקייט די זעלבע אומעטום. דעריבער, ווען אויסערלעכער דרוק ווערט אנגעווענדעט, באקומט יעדער טייל פון דער פליסיקייט דעם זעלבן חלק דרוק. דעריבער איז דער דרוק שטענדיק דער זעלבער אין יעדן פונקט אין דער זעלבער טיפקייט. דאס איז פאסקל'ס פרינציפ, פארגעשלאגן און גערופן נאך זיין גרינדער, בלעז פאסקל (1623-1662). פאסקל איז געווען א פראנצויזישער פילאסאף און וויסנשאפטלער.
פּאַסקאַלס פּרינציפּ זאָגט אַז דרוק וואָס ווערט אָנגעווענדט צו אַ פליסיקייט אין אַ פֿאַרמאַכטן קאַנטיינער וועט ווערן גלײַך איבערגעגעבן צו יעדן טייל פֿון דער פליסיקייט און די ווענט פֿון קאַנטיינער.
מאטעמאטיש קען מען עס שרייבן אזוי:
אינפֿאָרמאַציע:
p = דרוק, F = קראַפט, A = ייבערפלאַך שטח
דאס וואָרט "אין" רעפּרעזענטירט דעם דרוק וואָס ווערט געווענדט, בשעת דאָס וואָרט "אויס" רעפּרעזענטירט דעם דרוק וואָס ווערט ווייטערגעגעבן.
אַפּליקאַציע פון פּאַסקאַל'ס פּרינציפּ
געפירט דורך פּאַסקאַל'ס פּרינציפּ, האָבן מענטשן אַנטוויקלט עטלעכע מכשירים, סיי פּשוטע און סיי סאָפיסטיקירטע, צו מאַכן דאָס לעבן גרינגער. עטלעכע פון זיי אַרייַננעמען הידראַוליק דזשעקס, הידראַוליק ליפטן, הידראַוליק ברעיקס, און מער.
הידראַוליק דזשעק אָדער ליפט
ווי אזוי א הידראולישער דזשעק אדער ליפט ארבעט ווערט געוויזן אין בילד.
א הידראולישער דזשעק באשטייט פון א געפעס מיט צוויי פלאכן. אויף ביידע פלאכן איז א פיסטאן, מיט דער פלאך פון דעם פיסטאן אויף דער לינקער זייט קלענער ווי דער פלאך פון דעם פיסטאן אויף דער רעכטער זייט. די פלאך פון דעם פיסטאן איז צוגעפאסט צו דער פלאך פון דעם געפעס. דער געפעס איז געפילט מיט א פליסיקייט, ווי למשל א לובריקאנט.
אויב דער פּיסטאָן, וואָס האָט אַ קליינע ייבערפלאַך, ווערט אַראָפּגעשטופּט, גייט יעדער טייל פֿון דער פֿליסיקייט אויך מיט אים.
געדריקט. די מאס דרוק וואס דער פיסטאן מיט א קליינער אויבערפלאך (לינקס בילד) אויסאיבט ווערט איבערגעגעבן צו אלע טיילן פון דער פליסיקייט. אלס רעזולטאט דריקט די פליסיקייט אויפן פיסטאן מיט א גרעסערער אויבערפלאך (רעכטס בילד) ביז דער פיסטאן ווערט ארויפגעשטופט. די אויבערפלאך פונעם פיסטאן וואס ווערט געדריקט איז קליין, ממילא איז די קראפט וואס איז נויטיג צו דריקן די פליסיקייט אויך קליין. אבער ווייל דער דרוק (דרוק = קראפט / איינהייטס שטח) ווערט איבערגעגעבן דורכאויס דער פליסיקייט, ווערט די קליינע קראפט א גאר גרויסע קראפט ווען די פליסיקייט דריקט אויפן רעכטן פיסטאן מיט א גרויסער אויבערפלאך. עס איז זעלטן אז מענטשן זאלן אויסאיבן די אינפוט קראפט אויף א פיסטאן מיט א גרויסער אויבערפלאך, ווייל עס איז נישט נוצבאר. אויבן אויפן פיסטאן מיט א גרויסער אויבערפלאך ווערט געווענליך געשטעלט דער אביעקט אדער טייל פונעם אביעקט וואס מען דארף ארויפשטעלן (למשל, אן אויטא).
זייט נישט איבערראשט אויב א קאר מיט א גאר גרויסער מאסע קען לייכט אויפגעהויבן ווערן דורך פשוט דריקן איינעם פון די פיסטאנען. די פיסטאן'ס אייבערפלאך איז גאר קליין, ממילא איז די קראפט וואס מיר לייגן אן אויך קליין. אבער, די קליינע אריינגאנג קראפט קען פארוואנדלט ווערן אין א גאר גרויסע ארויסגאנג קראפט אויב די ארויסגאנג אייבערפלאך איז גאר גרויס.
אויב אַ הידראַולישע דזשעק איז דיזיינד צו הייבן אַ זייער שווערע מאַשין, דאַרף דער דיזיינער נעמען אין באַטראַכט די גראַוויטאַציע פון אויטאָ און די דזשעקס אַרויסגאַנג קראַפט. ווי גרעסער די וואָג פון די מאַשין וואָס ווערט געהויבן, אַלץ גרעסער די דזשעקס אַרויסגאַנג ייבערפלאַך שטח. אין אַ מינימום, זאָל די אַרויסגאַנג קראַפט וואָס ווערט דזשענערירט דורך אַ הידראַולישע דזשעק זיין גרעסער ווי אָדער גלייך צו די וואָג פון דעם אָביעקט וואָס ווערט געהויבן.
בייַשפּיל קשיא 1:
א 1 = 100 קוביק סענטימעטער
א 2 = 250 קוביק סענטימעטער
F1 = 200 N
געפרעגט: פ 2
דיסקוסיע
בייַשפּיל קשיא 2:
עס איז באַקאַנט אַז:
א 1 = 100 סענטימעטער 2 = 100 x 10-4 מעטער 2 = 0,01 מעטער 2
א 2 = 250 סענטימעטער 2 = 250 x 10-4 מעטער 2 = 0,025 מעטער 2
לאַסט מאַסע = 200 ק"ג
אויל געדיכטקייט (ρ) = 780 ק״ג/ מ³
אויל זייל הייך (ה) = 2 מעטער
אַקסעלעראַציע צוליב גראַוויטאַציע (g) = 10 m/ s²
געפרעגט: וואָס איז די מינימום אַרייַנגאַנג קראַפט (F) אַזוי אַז די לאַסט איז אין באַלאַנס (די לאַסט רירט זיך נישט)?
ענטפער:
