Care este principiul lui Pascal?
O principiuînpascal este o lege a mecanicii fluidelor care afirmă că presiunea aplicată unei fluid în echilibru static este distribuit uniform și fără pierderi în toate părțile sale, inclusiv pereții containerului în care este conținut. Acest principiu a fost enunțat de omul de știință francez BlaisePascal.
Diferența de presiune între oricare două puncte ale unui fluid în echilibru static trebuie să fie egală.
Uitede asemenea:Fundamentele hidrostatice
Presiune este definit de raportul dintre putere aplicat și zonă a cererii. Această magnitudine fizică este măsurată în pascal (Tigaie). Conform principiului lui Pascal, atunci când se aplică o forță pe un sistem hidraulic, ca într-un ansamblu de pistoane, creșterea presiunii asupra pistonului se va exercita uniform în toate punctele fluid.
De asemenea, dacă fluidul este în contact cu un alt piston de zonă De 10 ori mai mare, forța exercitată asupra sa va fi De 10 ori mai mare decât cel exercitat asupra primului piston. În acest fel, creșterea presiunii în fiecare dintre pistoane va fi egală.
În figura de mai jos, există doi pistoane conectate de un fluid incompresibil în echilibru static. Ceas:
Conform principiului lui Pascal, creșterea presiunii exercitate asupra primului piston este comunicată uniform în fluid.
La aplicarea unei forțe F1 despre pistonul 1 din zona A1, o creștere a presiunii este comunicată în întregul fluid. Astfel, ca zonă A2 a pistonului 2 este mai mare decât aria pistonului 1, forța exercitată asupra pistonului 2 ar trebui să fie proporțional mai mare în raport cu zonele lor. Prin urmare, principiul lui Pascal poate fi scris folosind următoarea ecuație:
Uitede asemenea:Cum funcționează mașinile hidraulice?
Mai jos, avem o figură care arată efectul principiului Pascal: la comprimarea pistonului seringă, fluidul conținut în vezica perforată este supus unei presiuni crescute, astfel încât omogen:
Presiunea aplicată de piston este transmisă în mod egal către toate părțile fluidului.
De asemenea, este important să știm că forța exercitată asupra containerului este vreodatăperpendicular la suprafața sa. Din acest motiv, în imaginea de mai sus, apa este expulzată la un unghi de 90º în raport cu curbura vezicii urinare.
Uitede asemenea: Vase comunicante
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Experiment pe principiul lui Pascal
Este posibil să se efectueze mai multe experimente pentru a observa efectul principiului lui Pascal asupra fluidelor. Una dintre ele constă în suflarea continuă într-o țeavă introdusă într-o sticlă închisă, în care conțin tuburi deschise și de același diametru, conectând fluidul din interior cu mediul exterior. Cu cât este pompat mai mult aer în sticlă, cu atât este mai mare presiunea în interiorul sticlei, prin urmare, cu atât este mai mare coloana de lichid formată în tuburi.
Indiferent de direcția sau adâncimea în care este introdus capătul inferior al acestor tuburi, lichidul din interiorul fiecăruia dintre ei trebuie să atingă aceeași înălțime, deoarece toți vor fi supuși la aceeași înălțime presiune.
Prin acest experiment, este posibil să se vizualizeze că transmisia presiunii în fluide are loc în mod egal în toate direcțiile.
principiul stevin
O principiuînstevin, cunoscut și sub numele de principiufundamentaldăHidrostatică, explică dependența dintre presiunea exercitată de fluide în echilibru static și a acestuia adâncime: Cu cât este mai mare înălțimea unui lichid, cu atât este mai mare presiunea exercitată asupra pereților containerului său.
P - presiune absolută
P0 - presiune atmosferică
d - densitatea fluidelor
g - gravitația locală
H - adâncimea fluidului
Când raportăm această lege la principiuînPascal, putem concluziona că adâncimea unui fluid determină presiunea pe care o exercită, care este distribuită uniform pe toată lungimea sa. De asemenea, forța exercitată de acest fluid trebuie să fie întotdeauna perpendiculară pe pereții containerului.
Această relație este ușor de observat dacă străpungem o sticlă de plastic umplută cu apă în două puncte de înălțimi diferite: în găurile inferioare, mai aproape de baza sticlei, apa va fi expulzată mai departe datorită creșterii presiunii hidrostatic.
Citește și:Hidrostatică
Exerciții pe principiul lui Pascal
1) Să presupunem că, în schema prezentată mai jos, aria pistonului 1 este de 10 cm², iar cea a pistonului 2 este de 25 cm². Dacă se aplică o forță de 45 N pistonului 1, ce forță este de așteptat să acționeze asupra pistonului 2?
Rezoluţie
Pentru a rezolva acest tip de exercițiu, este necesar să se aplice principiul lui Pascal, care este prezentat în formula de mai jos:
Principiul lui Pascal afirmă că presiunea este transmisă omogen pe întreaga lungime a fluid, prin urmare, creșterea presiunii pe pistonul 1 trebuie să fie egală cu creșterea presiunii pe pistonul 2. Luând datele furnizate de declarație, vom rezolva următoarele calcule:
Conform calculului pe care l-am făcut, este posibil să vedem că raportul dintre forțe (112,5 N și 45 N) este egal cu raportul dintre suprafețe (25 cm² și 10 cm²) și este 2,5. Prin urmare, putem spune că, conform principiului lui Pascal, raportul dintre ariile pistoanelor este egal cu raportul dintre forțele exercitate asupra lor.
Uitede asemenea: Învață să faci calcule de presiune
De mine. Rafael Helerbrock
Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:
HELERBROCK, Rafael. „Principiul lui Pascal”; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-de-pascal.htm. Accesat la 28 iunie 2021.
