Mi Pascal elve?
O elvban benhúsvéti a folyadékmechanika törvénye, amely kimondja, hogy az a folyadék statikus egyensúlyban egyenletesen és veszteség nélkül oszlik el minden részén, beleértve a tartály falát is, amelyben van. Ezt az elvet a francia tudós mondta ki BlaisePascal.
A statikus egyensúlyban lévő folyadék bármely két pontja közötti nyomáskülönbségnek egyenlőnek kell lennie.
Nézis:A hidrostatika alapjai
Nyomás közötti arány határozza meg erő alkalmazott és a terület az alkalmazás. Ezt a fizikai nagyságot mérjük húsvéti (Pán). Pascal elve szerint, amikor erőt fejt ki a hidraulikus rendszerre, mint egy szerelvényben A dugattyúknál a dugattyú nyomásának növekedése a hajtómű minden pontján egyenletesen érvényesül folyadék.
Továbbá, ha a folyadék érintkezik egy másik területdugattyúval 10-szer nagyobb, a rá kifejtett erő az lesz 10-szer nagyobb mint az első dugattyún kifejtett. Ily módon az egyes dugattyúk nyomásnövekedése egyenlő lesz.
Az alábbi ábrán két dugattyú van, amelyet statikus egyensúlyban lévő, összenyomhatatlan folyadék köt össze. Néz:
Pascal elve szerint az első dugattyúra gyakorolt nyomásnövekedés az egész folyadékban egyenletesen kommunikálódik.
F erő alkalmazásakor1 az A terület 1. dugattyújáról1, a nyomás növekedése az egész folyadékban kommunikálódik. Így az A területként2 nagyobb, mint az 1 dugattyú területe, a 2 dugattyúra kifejtett erőnek arányosan nagyobbnak kell lennie a területükhöz viszonyítva. Ezért Pascal elvét a következő egyenlet segítségével lehet megírni:
Nézis:Hogyan működnek a hidraulikus gépek?
Az alábbiakban van egy ábra, amely a Pascal-elv hatását mutatja: amikor a fecskendő, a szúrt hólyagban lévő folyadék fokozott nyomásnak van kitéve homogén:
A dugattyú által kifejtett nyomás egyformán terjed a folyadék minden részére.
Fontos tudni azt is, hogy a tartályra kifejtett erő igen valahamerőleges felszínére. Ezért a fenti képen a vizet 90 ° -os szögben engedik ki a hólyag görbületéhez képest.
Nézis: Kommunikáló hajók
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
Kísérletezzen Pascal elvével
Számos kísérletet lehet végezni Pascal-elv folyadékokra gyakorolt hatásának megfigyelésére. Az egyik abból áll, hogy folyamatosan zárt palackba helyezett csőben fújnak, amelyben nyitott és azonos átmérőjű csövek vannak, összekötve a benne lévő folyadékot a külső környezettel. Minél több levegőt pumpálnak az üvegbe, annál nagyobb a nyomás az üveg belsejében, ezért annál nagyobb a folyadékoszlop a csövekben.
Függetlenül attól, hogy e csövek alsó vége milyen irányban vagy mélységben van behelyezve, a mindegyikük belsejében lévő folyadéknak azonos magasságot kell elérnie, mivel mindannyian azonosak lesznek nyomás.
E kísérlet révén elképzelhető, hogy a folyadékban a nyomás átadása minden irányban egyformán megy végbe.
stevin elve
O elvban benstevin, más néven elvalapvetőadHidrosztatika, elmagyarázza a statikus egyensúlyban lévő folyadékok által kifejtett nyomás és annak függőségét mélység: Minél nagyobb egy folyadék magassága, annál nagyobb nyomást gyakorolnak a tartály falaira.
P - abszolút nyomás
P0 - légköri nyomás
d - folyadék sűrűsége
g - helyi gravitáció
H - folyadék mélysége
Amikor ezt a törvényt a elvban benPascal, arra a következtetésre juthatunk, hogy a folyadék mélysége határozza meg az általa kifejtett nyomást, amely egyenletesen oszlik el teljes hosszában. Ezenkívül a folyadék által kifejtett erőnek mindig merőlegesnek kell lennie a tartály falaira.
Ez a kapcsolat könnyen megfigyelhető, ha egy vízzel töltött műanyag palackot két különböző magasságú ponton átszúrunk: az alsó lyukakban, közelebb a palack tövéhez, a víz a nyomás növekedése miatt távolabb távozik hidrosztatikus.
Olvassa el:Hidrosztatika
Gyakorlatok Pascal elvén
1) Tegyük fel, hogy az alábbiakban bemutatott sémában az 1 dugattyú területe 10 cm², a 2 dugattyúé pedig 25 cm². Ha 45 N erőt fejtünk ki az 1. dugattyúra, akkor várhatóan milyen erő hat majd a 2. dugattyúra?
Felbontás
Az ilyen típusú gyakorlatok megoldásához Pascal elvét kell alkalmazni, amelyet az alábbi képlet mutat be:
Pascal elve azt állítja, hogy a nyomás homogén módon kerül továbbításra a nyomás teljes hosszában folyadék, ezért az 1 dugattyú nyomásnövekedésének meg kell egyeznie a nyomás növekedésével dugattyú 2. A kimutatás által szolgáltatott adatok alapján a következő számítást kell megoldanunk:
Az elvégzett számítás szerint látható, hogy az erők (112,5 N és 45 N) aránya megegyezik a területek (25 cm² és 10 cm²) arányával és 2,5. Ezért elmondhatjuk, hogy Pascal elve szerint a dugattyúk területei közötti arány megegyezik a rájuk ható erők arányával.
Nézis: Tanulja meg a nyomásszámításokat
Általam. Rafael Helerbrock
Hivatkozni szeretne erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:
HELERBROCK, Rafael. "Pascal elve"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-de-pascal.htm. Hozzáférés: 2021. június 28.
