Kaj je Pascalovo načelo?
O načelovvelikonočni je zakon mehanike tekočin, ki pravi, da tlak, ki deluje na a tekočina v statičnem ravnotežju se enakomerno in brez izgub porazdeli na vse njegove dele, vključno s stenami posode, v kateri je. To načelo je izrazil francoski znanstvenik BlaisePascal.
Razlika tlaka med katerima koli točkama tekočine v statičnem ravnovesju mora biti enaka.
Poglejtudi:Osnove hidrostatike
Pritisk je definirano z razmerjem med moč uporabljajo in območje vloge. Ta fizična velikost se meri v velikonočni (Pan). Po Pascalovem principu se pri delovanju sile na hidravlični sistem, kot pri sestavu batov bo povišanje pritiska na bat enakomerno izvedeno na vseh točkah tekočina.
Tudi, če je tekočina v stiku z drugim batom območja 10-krat večji, sila, ki se bo izvajala nanj, bo 10-krat večji od tistega, ki je deloval na prvi bat. Na ta način bo povišanje tlaka v vsakem batu enako.
Na spodnji sliki sta dva bata, povezana z nestisljivo tekočino v statičnem ravnovesju. Pazi:
Po Pascalovem principu se povišanje tlaka na prvi bat enakomerno sporoča v celotni tekočini.
Pri uporabi sile F1 približno bata 1 območja A1v celotni tekočini se sporoča zvišanje tlaka. Tako kot območje A2 bata 2 večja od površine bata 1, mora biti sila, ki deluje na bat 2, sorazmerno večja glede na njihovo površino. Zato lahko Pascalovo načelo zapišemo z uporabo naslednje enačbe:
Poglejtudi:Kako delujejo hidravlični stroji?
Spodaj imamo sliko, ki prikazuje učinek Pascalovega principa: pri stiskanju bata V brizgi je tekočina, ki jo vsebuje preboden mehur, podvržena povišanemu tlaku homogeno:
Tlak, ki ga izvaja bat, se enakomerno prenaša na vse dele tekočine.
Pomembno je tudi vedeti, da sila, ki deluje na posodo, je kdajkolipravokotna na njegovo površino. Zaradi tega se na zgornji sliki voda iztisne pod kotom 90 ° glede na ukrivljenost mehurja.
Poglejtudi: Komunikacijska plovila
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Poskus na Pascalovem principu
Za opazovanje učinka Pascalovega principa na tekočine je mogoče izvesti več poskusov. Eden izmed njih je neprekinjeno pihanje v cev, vstavljeno v zaprto steklenico, v kateri so odprte cevi in enakega premera, ki tekočino povezuje z zunanjim okoljem. Več zraka, kot je črpalka v steklenico, večji je tlak v steklenici, zato večji je stolpec tekočine, ki nastane v ceveh.
Ne glede na smer ali globino, v katero je vstavljen spodnji konec teh cevi, tekočina znotraj vsakega od njih mora doseči enako višino, saj bodo vsi izpostavljeni enaki pritisk.
S tem poskusom si lahko predstavljamo, da se prenos tlaka v tekočinah dogaja enako v vseh smereh.
načelo stevina
O načelovStevin, znan tudi kot načelotemeljnidajeHidrostatika, pojasnjuje odvisnost med tlakom, ki ga delujejo tekočine v statičnem ravnotežju, in njegovim globino: Večja kot je višina tekočine, večji je pritisk na stene posode.
P - absolutni tlak
P0 - zračni tlak
d - gostota tekočine
g - lokalna gravitacija
H - globina tekočine
Ko ta zakon povežemo z načelovPascal, lahko sklepamo, da globina tekočine določa tlak, ki ga izvaja in je enakomerno porazdeljen po celotni dolžini. Tudi sila, ki jo izvaja ta tekočina, mora biti vedno pravokotna na stene posode.
To razmerje lahko opazimo, če na dveh točkah različnih višin prebodemo plastično steklenico, napolnjeno z vodo: v spodnjih luknjah, bližje dnu steklenice, se bo voda zaradi povečanja tlaka iztisnila dlje hidrostatična.
Preberite tudi:Hidrostatika
Vaje na Pascalovem principu
1) Predpostavimo, da je v spodnji shemi površina bata 1 10 cm², bata 2 pa 25 cm². Če na bat 1 deluje sila 45 N, kakšna sila naj deluje na bat 2?
Resolucija
Za reševanje te vrste vaje je treba uporabiti Pascalovo načelo, ki je predstavljeno v spodnji formuli:
Pascalovo načelo navaja, da se tlak prenaša homogeno po celotni dolžini tekočine, zato mora biti povišanje tlaka na batu 1 enako povečanju tlaka na bat 2. Na podlagi podatkov, ki jih vsebuje izjava, bomo morali rešiti naslednji izračun:
Glede na izračun, ki smo ga naredili, je mogoče videti, da je razmerje med silami (112,5 N in 45 N) enako razmerju med območji (25 cm² in 10 cm²) in je 2,5. Zato lahko rečemo, da je po Pascalovem načelu razmerje med površinami batov enako razmerju med silami, ki delujejo nanje.
Poglejtudi: Naučite se delati izračune tlaka
Jaz, Rafael Helerbrock
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
HELERBROCK, Rafael. "Pascalovo načelo"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-de-pascal.htm. Dostopno 28. junija 2021.
