Moksle yra daugybė principų, padedančių paaiškinti kai kuriuos kasdieninio gyvenimo būdus. Vienas iš šių geriausiai žinomų principų yra Paskalio principas. Tai fizinis dėsnis, paaiškinantis, kaip slėgis elgiasi skysčiuose. Labai svarbu suprasti, kiek daug dalykų veikia mūsų kasdienybėje, pavyzdžiui, automobilio stabdžiai ar krano hidraulinė sistema.
Šiame straipsnyje papasakosime viską, ką reikia žinoti apie Paskalio principą, jo svarbą ir mokslo pažangą.
Paskalio principas
Paskalio principas mums sako, kad jei darome slėgį uždaro skysčio taške, kad slėgis bus tolygiai perduodamas visomis kryptimis ir visame skystyje. Tai yra, jei vieną uždaros talpyklos galą spaudžiame skystį, ta pati jėga pasiskirstys tolygiai visose skysčio dalyse ir visose indo sienelėse.
Pavyzdžiui, įsivaizduokite, kad turite vandens pripildytą balioną. Jei suspausite jį viename gale, slėgis bus perduotas per vandenį ir balionas deformuosis į visas puses. Jei paspausite stipriau, deformacija bus dar didesnė. Taip yra todėl, kad vanduo yra skystis ir vadovaujasi Paskalio principu.
Šis dėsnis labai svarbus ir inžinerijoje, nes leidžia sukurti hidraulines sistemas, kurios gali perduoti didelius jėgos ir energijos kiekius labai mažai pastangų. Pavyzdžiui, krano hidraulinėje sistemoje skystis naudojamas jėgai iš variklio perduoti krano svirties, todėl sunkius daiktus galima pakelti gana lengvai.
Taikymas
Paskalio principas taikomas įrenginiams, kuriems reikia naudoti mažas arba patogias jėgas, kad būtų pasiekti tvirti rezultatai. Pavyzdžiui, labiausiai paplitęs Paskalio principo pavyzdys yra hidraulinių slėginių mašinų principas, tačiau galima paminėti ir automobilio hidraulinį stabdį, krovinio keltuvą, hidraulinį domkratą, hidraulinį transporto priemonės vairavimą ir net ant kėdės. odontologų. Hidrostatikos tyrime labai svarbus Paskalio principas.
Hidrostatika yra skysčių mechanikos šaka, tirianti ramybės būsenos skysčius ir jiems daromą slėgį. Hidrostatika yra labai svarbi inžinerijai ir naudojama skysčiams laikyti, transportuoti ir naudoti.
Paskalio principo pavyzdžiai
Hidraulinis presas
Paskalio principas Jis labai naudingas hidrauliniam presui. Hidraulinis presas yra mašina, naudojama didelės jėgos poveikiui objektui, pavyzdžiui, metalo lakštui ar medžio blokui. Tai pasiekiama naudojant skystį, kuris perduodamas per vamzdynų sistemą.
Hidraulinis presas veikia Paskalio principu, kuris sako, kad slėgis skystyje perduodamas tolygiai. Presas turi du stūmoklius, vieną mažą ir vieną didelį, sujungtus vamzdeliu, pripildytu skysčio, pavyzdžiui, aliejaus ar vandens. Kai veikiame jėgą mažam stūmokliui, susidaro slėgis, kuris perduodamas per visą skystį ir pasiekia didelį stūmoklį.
Kadangi didelio stūmoklio paviršiaus plotas yra didesnis nei mažo stūmoklio, ant mažo stūmoklio veikiama jėga padauginama ant didelio stūmoklio. Pavyzdžiui, jei didelio stūmoklio paviršiaus plotas yra 10 kartų didesnis nei mažo stūmoklio, jėga, veikianti mažą stūmoklį, bus padauginta iš 10 ant didelio stūmoklio. Tai reiškia, kad naudodami hidraulinį presą galime paveikti objektą daug didesnę jėgą nei savo fizine jėga.
Hidrauliniai presai naudojami daugelyje sričių, pvz metalinių detalių gamyba, variklių remontas ir statybinių medžiagų suspaudimas. Be to, jie labai naudingi tais atvejais, kai reikia tiksliai panaudoti didelę jėgą, nes galime kontroliuoti objekto spaudimo dydį.
Hidraulinis domkratas
Paskalio principas taip pat taikoma hidrauliniams kėlikliais, labai naudinga priemonė sunkiems daiktams, pavyzdžiui, automobiliui, kelti. Hidraulinį kėliklį sudaro du cilindrai, sujungti vamzdžiu, užpildytu skysčiu. Vienas iš cilindrų yra didesnis ir yra sujungtas su plokščia platforma, ant kurios remiasi keliamas objektas, o kitas yra mažesnis ir yra prijungtas prie švaistiklio, naudojamo jėgai pritaikyti.
Kai švaistiklis veikia jėgą, skystyje susidaro slėgis, kuris tolygiai perduodamas visai hidraulinei sistemai, įskaitant didelį cilindrą, laikantį keliamą objektą. Jėga, veikiama mažo cilindro, padauginama ant didelio cilindro dėl dviejų cilindrų dydžio skirtumo, todėl labai sunkius daiktus galima pakelti gana lengvai.
Paskalio principas taikomas hidrauliniam kėlikliui taip pat, kaip ir hidrauliniam presui, užtikrinti, kad slėgis būtų tolygiai perduodamas visai hidraulinei sistemai ir kad dideliame cilindre padauginama jėga sunkiems daiktams pakelti.
Hidrauliniai kėlikliai yra labai naudingi automobilių pramonėje, nes jie leidžia pakelti transporto priemonę remontui ir priežiūrai. Be to, jie labai praverčia atliekant kitus darbus, kuriuose reikia daug kelti, pavyzdžiui, statybose.
Formulės
Kaip ir tikėtasi, Paskalio princas turi būti apskaičiuojamas naudojant matematines formules. Norėdami apskaičiuoti hidraulinės sistemos perduodamo skysčio slėgį, naudojama formulė P = F/A, kur P yra slėgis, F yra taikoma jėga, o A yra paviršiaus plotas, kuriame veikia jėga. Ši formulė leidžia apskaičiuoti slėgį bet kuriame hidraulinės sistemos taške.
Kita svarbi formulė, susijusi su Paskalio principu, yra energijos tvermės dėsnis. Šis dėsnis nustato, kad visuminė energija uždaroje sistemoje yra išsaugoma, tai yra, kad energija negali būti sukurta ar sunaikinta, ji gali būti tik transformuojama.
Hidraulinėje sistemoje, energija išsaugoma, nes viename taške veikiama jėga perduodama per skystį ir kitame sistemos taške paverčiama energija. Tai reiškia, kad viename hidraulinės sistemos taške naudojama energija yra lygi energijai, gautai kitame taške.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galėsite daugiau sužinoti apie Paskalio principą ir jo charakteristikas.