Vad är Pascals princip?
O principipåsk- är en lag av fluidmekanik som säger att trycket som appliceras på a vätska i statisk jämvikt fördelas den jämnt och utan förlust till alla dess delar, inklusive väggarna i behållaren i vilken den finns. Denna princip förklarades av den franska forskaren BlaisePascal.
Tryckskillnaden mellan två punkter i en vätska i statisk jämvikt måste vara lika.
Seockså:Grundläggande för hydrostatik
Tryck definieras av förhållandet mellan styrka tillämpas och område av ansökan. Denna fysiska storlek mäts i påsk- (Panorera). Enligt Pascals princip, när man applicerar en kraft på ett hydraulsystem, som i en enhet av kolvar kommer ökningen av trycket på kolven att utövas enhetligt vid alla punkter i vätska.
Om vätskan är i kontakt med en annan kolv i området 10 gånger störrekommer den kraft som utövas på honom vara 10 gånger större än den som utövades på den första kolven. På detta sätt kommer tryckökningen i var och en av kolvarna att vara lika.
I figuren nedan finns två kolvar anslutna av en okomprimerbar vätska i statisk jämvikt. Kolla på:
Enligt Pascals princip kommuniceras den ökade trycket som utövas på den första kolven enhetligt genom hela vätskan.
Vid applicering av en kraft F1 om kolv 1 i område A1, kommuniceras en ökning av trycket genom vätskan. Således, som område A2 Om kolven 2 är större än kolvens 1 area, bör kraften som utövas på kolven 2 vara proportionellt större i förhållande till deras områden. Därför kan Pascals princip skrivas genom följande ekvation:
Seockså:Hur fungerar hydrauliska maskiner?
Nedan har vi en figur som visar effekten av Pascal-principen: vid komprimering av kolven på sprutan utsätts vätskan i den punkterade urinblåsan för ökat tryck så homogen:
Trycket som appliceras av kolven överförs lika till alla delar av vätskan.
Det är också viktigt att veta att den kraft som utövas på containern är någonsinvinkelrät till dess yta. Av denna anledning utvisas vattnet i bilden ovan i en vinkel på 90 ° i förhållande till blåsans krökning.
Seockså: Kommunicerande fartyg
Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)
Experimentera med Pascals princip
Det är möjligt att utföra flera experiment för att observera effekten av Pascals princip på vätskor. En av dem består av att blåsa kontinuerligt i ett rör insatt i en sluten flaska, i vilken de innehåller öppna rör och med samma diameter, som förbinder vätskan inuti med utsidan. Ju mer luft som pumpas in i flaskan, desto större är trycket inuti flaskan, desto större blir vätskekolonnen i rören.
Oavsett riktning eller djup i vilken den nedre änden av dessa rör sätts in, vätska inuti var och en av dem ska nå samma höjd, eftersom de alla kommer att utsättas för samma tryck.
Genom detta experiment är det möjligt att visualisera att överföring av tryck i vätskor sker lika i alla riktningar.
principen om stevin
O principistevin, även känd som principgrundläggandegerHydrostatik, förklarar beroendet mellan trycket som utövas av vätskor i statisk jämvikt och dess djup: Ju större vätskehöjd, desto större tryck utövas mot behållarens väggar.
P - absolut tryck
P0 - atmosfärstryck
d - vätskedensitet
g - lokal gravitation
H - vätskedjup
När vi relaterar denna lag till principiPascal, vi kan dra slutsatsen att en vätskas djup bestämmer trycket den utövar, som är jämnt fördelad över dess längd. Dessutom måste den kraft som utövas av denna vätska alltid vara vinkelrät mot behållarens väggar.
Detta förhållande kan lätt observeras om vi genomborrar en plastflaska fylld med vatten i två punkter av olika höjd: i de nedre hålen, närmare bottnen på flaskan, kommer vattnet att drivas ut längre på grund av tryckökningen hydrostatisk.
Läs också:Hydrostatik
Övningar på Pascals princip
1) Antag att, i schemat som visas nedan, är arean på kolv 1 10 cm² och arean på kolv 2 är 25 cm². Om en kraft på 45 N appliceras på kolv 1, vilken kraft förväntas verka på kolv 2?
Upplösning
För att lösa denna typ av övning är det nödvändigt att tillämpa Pascals princip, som presenteras i formeln nedan:
Pascals princip säger att trycket överförs homogent över hela längden av vätska måste därför ökningen av trycket på kolven 1 vara lika med ökningen av trycket på kolv 2. Med de data som tillhandahålls av uttalandet kommer vi att ha följande beräkning att lösa:
Enligt den beräkning vi gjort är det möjligt att se att förhållandet mellan krafterna (112,5 N och 45 N) är lika med förhållandet mellan områdena (25 cm² och 10 cm²) och är 2,5. Därför kan vi säga att enligt Pascals princip är förhållandet mellan kolvområdena lika med förhållandet mellan de krafter som utövas på dem.
Seockså: Lär dig att göra tryckberäkningar
Av mig Rafael Helerbrock
Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:
HELERBROCK, Rafael. "Pascals princip"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-de-pascal.htm. Åtkomst den 28 juni 2021.
