Pascalov zakon glasi: "Ako se na zatvoreni sustav primijeni vanjski tlak, tlak u bilo kojoj točki tekućine povećat će se proporcionalno primijenjenom vanjskom tlaku."
Jeste li ikada vidjeli kada je servis popravio gume? Ako je to slučaj, sigurno ćete vidjeti da se automobil ili čak kamion prvo podižu pomoću malog alata nazvanog dizalica.
Naravno postavlja se pitanje kako dizalica može podići automobil koji je čak tisuću puta težak od dizalice.
Odgovor na ovo pitanje objašnjava zakon koji se naziva Pascalov zakon. Za više pojedinosti, pogledajmo dalje o Pascalovu zakonu zajedno s primjerom problema.
Razumijevanje Pascalovog zakona
U 16. stoljeću filozof i znanstvenik po imenu Blaise Pascal skovao je zakon nazvan Pascalov zakon. Ovaj zakon glasi:
"Ako se na zatvoreni sustav primijeni vanjski tlak, tlak u bilo kojoj točki tekućine povećat će se proporcionalno vanjski primijenjenom tlaku."
Temeljna znanost ovog zakona je tlak, gdje će tlak koji se primjenjuje na tekućinu sa zatvorenim sustavom biti jednak tlaku koji izlazi iz sustava.
Zahvaljujući njemu, tada su se počele pojavljivati inovacije, posebno za prevladavanje problema dizanja teškog tereta. Primjeri su dizalice, pumpe i hidraulični sustavi u kočenju.
Formula
Prije nego što prijeđemo na jednadžbe ili formule Pascalovog zakona, moramo naučiti osnovnu znanost, odnosno pritisak. Definicija tlaka općenito je učinak ili sila koja djeluje na površinu. Opća formula za jednadžbu je:
P = F / A
Gdje :
P je tlak (Pa)
F je sila (N)
A je efektivna površina (m2)
Matematička jednadžba Pascalovog zakona vrlo je jednostavna gdje:
Također pročitajte: Građa, funkcije i slike bakterija [PUNO]Enter = Izlaz
Sa gornjom slikom, jednadžba Pascalovog zakona može se zapisati kao:
P1 = P2
F1 / A1 = F2 / A2
S:
P1: ulazni tlak (Pa)
P2: izlazni tlak (Pa)
F1: primijenjena sila (N)
F2: proizvedena sila (N)
A1: površina primijenjene sile (m2)
A2: rezultirajuća površina (m2)
Uz to, postoji još jedan izraz koji se koristi u primjeni Pascalovog zakona koji se naziva mehaničkom prednošću. Općenito, mehanička prednost je odnos između sile koju sustav može proizvesti i sile koja se mora primijeniti. Matematički se mehanička prednost može zapisati:
mehanička prednost = F2 / F1
Kao u primjeru hidrauličnog dizača automobila, tekućina u sustavu uvijek će imati isti volumen.
Stoga se jednadžba Pascalovog zakona može zapisati i kao omjer obujma i izlaza koji:
V1 = V2
ili se može zapisati kao
A1.h1 = A2.h2
Gdje :
V1 = utisnuti volumen
V2 = jačina zvuka
A1 = područje ulaznog dijela
A2 = izlazna površina presjeka
h1 = dubina dolaznog presjeka
h2 = visina izlaznog dijela
Primjer problema
Slijedi nekoliko primjera i rasprava o problemima s primjenom Pascalovog zakona kako biste mogli lakše razumjeti.
Primjer 1
Hidraulična poluga koristi se za podizanje tereta od 1 tone. Ako je omjer površina poprečnog presjeka 1: 200, kolika je najmanja sila koja se mora primijeniti na hidrauličku polugu?
Odgovor:
A1 / A2 = 1: 200
m = 1000 kg, zatim W = m. g = 1000. 10 = 10000 N
F1 / A1 = F2 / A2
F1 / F2 = A1 / A2
F1 / 10000 = 1/200
F1 = 50N
Dakle, sila koju sustav mora učiniti je 50N
Primjer 2
Mehanička prednost hidrauličke poluge ima vrijednost 20. Ako osoba želi podići automobil težak 879 kg, koju silu mora sustav učiniti?
Odgovor:
m = 879 kg, zatim W = mg = 879. 10 = 8790 N
mehanički dobitak = 20
F2 / F1 = 20
8790 / F1 = 20
F1 = 439,5 N
pa sila koja djeluje na polugu iznosi 439,5 N
Također pročitajte: 1 godina Koliko tjedana? (Godine do tjedana) Evo odgovoraPrimjer 3
Hidraulična poluga ima promjer ulaznog klipa od 14 cm i izlazni promjer od 42 cm. Ako se klip spusti na dubinu od 10 cm, kolika je visina klipa koji se podiže?
Odgovor:
Klip ima kružnu površinu pa je njegova površina
A1 = π. r12 = 22/7. (14/2) 2 = 154 cm2
A2 = π. r22 = 22/7. (42/2) 2 = 1386 cm2
h1 = 10 cm
zatim
A1. h1 = A2. h2
154. 10 = 1386. h2
h2 = 1540/1386
h2 = 1,11 cm
Dakle, klip koji se podiže visok je 1,11 cm
Primjer 4
Kompresor s crijevom pričvršćenim na slavinu ima promjer 14 mm. Ako je prskalica s mlaznicom od 0,42 mm ugrađena na kraj crijeva i kada je kompresor uključen, tlak se mjeri na 10 bara. Odredite količinu sile ispuha zraka koja izlazi iz mlaznice ako se tlak kompresora ne smanji.
Odgovor :
Crijeva i rupe imaju kružni prostor presjeka
Tada je površina površine rupe
A2 = π. r22 = 22/7. (1,4 / 2) 2 = 1,54 mm2
"Zapamtite da Pascalov zakon objašnjava da je tlak unutar jednak tlaku koji izlazi."
Tako da zrakoplovstvo koje izlazi je:
P = F / A
Ž = P. A
F = 10 bara. 1,54 mm2
promijenite jediničnu traku u pascal i mm2 u m2
zatim
F = 106 Pa. 1,54 x 10-6 m2
F = 1,54 N
Dakle, snaga vjetra koja izlazi je 1,54 N
Stoga rasprava o Pascalovu zakonu, nadamo se da će vam biti korisna.
