Aký je Pascalov princíp?
O princípvveľkonočný je zákon mechaniky tekutín, ktorý uvádza, že tlak pôsobiaci na a tekutina v statickej rovnováhe je distribuovaný rovnomerne a bez strát do všetkých jeho častí vrátane stien nádoby, v ktorej je obsiahnutý. Tento princíp vyslovil francúzsky vedec BlaisePascal.
Tlakový rozdiel medzi ľubovoľnými dvoma bodmi kvapaliny v statickej rovnováhe musí byť rovnaký.
Pozritiež:Základy hydrostatiky
Tlak je definované pomerom medzi sila a oblasti žiadosti. Táto fyzikálna veľkosť sa meria v veľkonočný (Pan). Podľa Pascalovho princípu, pri pôsobení sily na hydraulický systém, ako v zostave piestov bude zvýšenie tlaku na piest vyvíjané rovnomerne vo všetkých bodoch piestu tekutina.
Tiež, ak je kvapalina v kontakte s inou oblasťou piestu 10-krát väčšie, sila na neho pôsobiaca bude 10-krát väčšie než na prvý piest. Týmto spôsobom bude nárast tlaku v každom z piestov rovnaký.
Na obrázku nižšie sú dva piesty spojené nestlačiteľnou tekutinou v statickej rovnováhe. Pozerať:
Podľa Pascalovho princípu je zvýšenie tlaku vyvíjaného na prvý piest rovnomerne komunikované cez celú tekutinu.
Pri pôsobení sily F1 o piest 1 oblasti A1, sa v celej tekutine prenáša zvýšenie tlaku. Teda ako oblasť A2 piestu 2 je väčšia ako plocha piestu 1, mala by byť sila vyvíjaná na piest 2 proporcionálne väčšia v pomere k ich plochám. Preto možno Pascalov princíp napísať pomocou nasledujúcej rovnice:
Pozritiež:Ako fungujú hydraulické stroje?
Ďalej máme obrázok, ktorý ukazuje účinok Pascalovho princípu: pri stlačení piestu piestu injekčnej striekačky, je tekutina obsiahnutá v prepichnutom močovom mechúre vystavená zvýšenému tlaku, takže homogénny:
Tlak vyvíjaný piestom sa prenáša rovnako na všetky časti kvapaliny.
Je tiež dôležité vedieť, že sila vyvíjaná na nádobu je vôbeckolmý na jeho povrch. Z tohto dôvodu je na obrázku vyššie voda vypudzovaná pod uhlom 90 ° vzhľadom na zakrivenie močového mechúra.
Pozritiež: Komunikačné plavidlá
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Experimentujte s Pascalovým princípom
Je možné uskutočniť niekoľko experimentov na pozorovanie účinku Pascalovho princípu na tekutiny. Jeden z nich spočíva v nepretržitom fúkaní do potrubia vloženého do uzavretej fľaše, v ktorej obsahujú otvorené trubice rovnakého priemeru, spájajúce tekutinu vo vnútri s vonkajším prostredím. Čím viac vzduchu sa načerpá do fľaše, tým väčší je tlak vo fľaši, tým väčší je stĺpec kvapaliny tvorený v tubách.
Bez ohľadu na smer alebo hĺbku, v ktorej je vložený dolný koniec týchto rúrok, kvapalina vo vnútri každého z nich by mala dosiahnuť rovnakú výšku, pretože všetkým bude podliehať rovnako tlak.
Prostredníctvom tohto experimentu je možné vizualizovať, že k prenosu tlaku v tekutinách dochádza rovnako vo všetkých smeroch.
princíp stevinu
O princípvstevin, tiež známy ako princípzásadnédávaHydrostatiká, vysvetľuje závislosť medzi tlakom vyvíjaným tekutinami v statickej rovnováhe a jeho hĺbka: Čím väčšia je výška kvapaliny, tým väčší je tlak vyvíjaný na steny jej nádoby.
P - absolútny tlak
P0 - atmosferický tlak
d - hustota kvapaliny
g - miestna gravitácia
H - hĺbka tekutiny
Keď uvedieme tento zákon do vzťahu s princípvPascal, môžeme konštatovať, že hĺbka kvapaliny určuje jej tlak, ktorý je rovnomerne rozložený po celej jeho dĺžke. Sila vyvíjaná touto tekutinou musí byť tiež vždy kolmá na steny nádoby.
Tento vzťah sa dá ľahko pozorovať, ak prepichneme plastovú fľašu naplnenú vodou v dvoch bodoch rôznych výšok: v spodných otvoroch, bližšie k základni fľaše, bude voda v dôsledku zvýšenia tlaku vytlačená ďalej hydrostatický.
Prečítajte si tiež:Hydrostatika
Cvičenia na Pascalovom princípe
1) Predpokladajme, že v schéme znázornenej nižšie je plocha piestu 1 10 cm² a plocha piestu 2 25 cm². Ak sa na piest 1 použije sila 45 N, aká sila sa očakáva, že bude pôsobiť na piest 2?
Rozhodnutie
Pri riešení tohto typu cvičenia je potrebné uplatniť Pascalov princíp, ktorý je uvedený v nasledujúcom vzorci:
Pascalov princíp hovorí, že tlak sa prenáša homogénne po celej dĺžke kvapalina, preto sa zvýšenie tlaku na piest 1 musí rovnať zvýšeniu tlaku na pieste 1 piest 2. Na základe údajov poskytnutých vo vyhlásení budeme musieť vyriešiť nasledujúci výpočet:
Podľa nášho výpočtu je možné vidieť, že pomer medzi silami (112,5 N a 45 N) sa rovná pomeru medzi plochami (25 cm² a 10 cm2) a je 2,5. Preto môžeme povedať, že podľa Pascalovho princípu sa pomer medzi plochami piestov rovná pomeru medzi silami na ne vyvíjanými.
Pozritiež: Naučte sa robiť výpočty tlaku
Podľa mňa.Rafael Helerbrock
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
HELERBROCK, Rafael. „Pascalov princíp“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-de-pascal.htm. Prístup k 28. júnu 2021.
