Jaký je Pascalov princip?
Ó zásadavvelikonoční je zákon mechaniky tekutin, který říká, že tlak aplikovaný na a tekutina ve statické rovnováze je distribuován rovnoměrně a beze ztrát do všech jeho částí, včetně stěn nádoby, ve které je obsažen. Tento princip byl vysloven francouzským vědcem BlaisePascal.
Rozdíl tlaku mezi libovolnými dvěma body kapaliny ve statické rovnováze musí být stejný.
Dívej setaky:Základy hydrostatiky
Tlak je definován poměrem mezi síla aplikován a plocha aplikace. Tato fyzická velikost se měří v velikonoční (Pánev). Podle Pascalova principu, při použití síly na hydraulický systém, jako v sestavě pístů bude zvýšení tlaku na píst vyvíjeno rovnoměrně ve všech bodech pístu tekutina.
Také pokud je kapalina ve styku s pístem jiné oblasti 10krát větší, síla na něj vyvíjená bude 10krát větší než na první píst. Tímto způsobem bude nárůst tlaku v každém z pístů stejný.
Na obrázku níže jsou dva písty spojené nestlačitelnou tekutinou ve statické rovnováze. Hodinky:
Podle Pascalova principu je zvýšení tlaku vyvíjeného na první píst rovnoměrně komunikováno v celé kapalině.
Při použití síly F1 o pístu 1 oblasti A1, je v celé tekutině komunikováno zvýšení tlaku. Tedy jako oblast A2 pístu 2 je větší než plocha pístu 1, síla vyvíjená na píst 2 by měla být úměrně větší ve vztahu k jejich plochám. Proto lze Pascalov princip psát pomocí následující rovnice:
Dívej setaky:Jak fungují hydraulické stroje?
Níže máme obrázek, který ukazuje účinek Pascalova principu: při stlačení pístu injekční stříkačka, tekutina obsažená v propíchnutém močovém měchýři je vystavena zvýšenému tlaku, takže homogenní:
Tlak vyvíjený pístem se přenáší rovnoměrně na všechny části kapaliny.
Je také důležité vědět, že síla vyvíjená na kontejner je vůbeckolmý na jeho povrch. Z tohoto důvodu je na obrázku výše voda vypuzována pod úhlem 90 ° vzhledem ke zakřivení močového měchýře.
Dívej setaky: Komunikující plavidla
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Experimentujte s Pascalovým principem
Je možné provést několik experimentů ke sledování vlivu Pascalova principu na tekutiny. Jeden z nich spočívá v nepřetržitém foukání v trubce vložené do uzavřené láhve, ve které obsahují otevřené trubice stejného průměru, které spojují tekutinu uvnitř s vnějším prostředím. Čím více vzduchu je do láhve čerpáno, tím větší je tlak uvnitř láhve, tím větší je tedy sloupec kapaliny vytvořený v trubkách.
Bez ohledu na směr nebo hloubku, ve které je vložen spodní konec těchto trubek, kapalina uvnitř každého z nich by měla dosáhnout stejné výšky, protože všechny budou stejné tlak.
Prostřednictvím tohoto experimentu je možné si představit, že k přenosu tlaku v tekutinách dochází rovnoměrně ve všech směrech.
princip stevinu
Ó zásadavStevin, také známý jako zásadazákladnídáváHydrostatika, vysvětluje závislost mezi tlakem vyvíjeným tekutinami ve statické rovnováze a jeho hloubka: Čím větší je výška kapaliny, tím větší je tlak vyvíjený na stěny nádoby.
P - absolutní tlak
P0 - atmosférický tlak
d - hustota tekutin
G - místní gravitace
H - hloubka tekutiny
Když tento zákon spojíme s zásadavPascal, můžeme konstatovat, že hloubka kapaliny určuje její tlak, který je rovnoměrně rozložen po celé její délce. Síla vyvíjená touto tekutinou musí být vždy kolmá ke stěnám nádoby.
Tento vztah lze snadno pozorovat, pokud propíchneme plastovou láhev naplněnou vodou ve dvou bodech různých výšek: ve spodních otvorech, blíže k základně láhve, bude voda v důsledku zvýšení tlaku vytlačována dále hydrostatický.
Přečtěte si také:Hydrostatika
Cvičení na Pascalově principu
1) Předpokládejme, že ve schématu zobrazeném níže je plocha pístu 1 10 cm² a plocha pístu 2 25 cm². Pokud se na píst 1 použije síla 45 N, jaká síla se očekává, že bude působit na píst 2?
Řešení
K vyřešení tohoto typu cvičení je nutné uplatnit Pascalov princip, který je uveden ve vzorci níže:
Pascalův princip říká, že tlak se přenáší homogenně po celé délce kapalina, tedy zvýšení tlaku na píst 1 musí být stejné jako zvýšení tlaku na pístu 1 píst 2. Vezmeme-li údaje uvedené v prohlášení, budeme muset vyřešit následující výpočet:
Podle výpočtu, který jsme provedli, je možné vidět, že poměr mezi silami (112,5 N a 45 N) se rovná poměru mezi oblastmi (25 cm² a 10 cm²) a je 2,5. Můžeme tedy říci, že podle Pascalova principu se poměr mezi oblastmi pístů rovná poměru mezi silami působícími na ně.
Dívej setaky: Naučte se provádět výpočty tlaku
Podle mě. Rafael Helerbrock
Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:
HELERBROCK, Rafaeli. „Pascalov princip“; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-de-pascal.htm. Zpřístupněno 28. června 2021.
