Əsas Elektriktexnologiya

Paskalın prinsipi [asanlıqla izah olunur]

Fransız fizik və riyaziyyatçı Blaise Paskal (1623-1662), ehtimal nəzəriyyəsi, riyaziyyat və təbiət tarixində müxtəlif töhfələr verdi. Ən yaxşı bilinən, Mayelərin davranışına dair Paskalın prinsipidir.

Paskalın postulatı olduqca sadə, başa düşülməsi asan və çox faydalıdır. Təcrübələr nəticəsində Paskal, rahat vəziyyətdə olan mayelərdəki təzyiqin həcm boyu və hər tərəfə bərabər ötürüldüyünü tapır.

Paskalın açıqlaması, Mayelərin öyrənilməsinə əsasən, digərləri arasında preslər, liftlər, avtomobil əyləcləri kimi müxtəlif hidravlik avadanlıqların dizaynı üçün istifadə olunur.

Paskalın Prinsipini anlamaq üçün əsas anlayışlar

Təzyiq

Təzyiq tətbiq olunan qüvvənin vahid sahəyə nisbəti. Paskal, bar, atmosfer, kvadrat santimetr başına kiloqram, psi (kvadrat düym başına funt) və digərləri kimi vahidlərlə ölçülür. [1]

Təzyiq
Şəkil 1. citeia.com

Təzyiq tətbiq olunan səth və ya sahə ilə tərs mütənasibdir: sahə nə qədər böyükdürsə, təzyiq o qədər azdır, ərazi nə qədər az olarsa, təzyiq o qədər çox olur. Məsələn, Şəkil 2-də ucu çox kiçik bir sahəsi olan bir dırnağa 10 N qüvvə tətbiq edilir, eyni 10 N qüvvəsi ucu dırnaq ucundan daha böyük bir sahəyə sahib olan bir kəsik üzərində tətbiq olunur. Dırnağın çox kiçik bir ucu olduğu üçün bütün qüvvət ucuna böyük təzyiq göstərərək ucuna tətbiq olunur, kəskidə daha böyük sahə daha az təzyiq yaradaraq gücün daha çox paylanmasına imkan verir.

Təzyiq sahə ilə tərs mütənasibdir
Şəkil 2. citeia.com

Bu təsir qum və ya qarda da müşahidə edilə bilər. Bir qadın idman ayaqqabısı və ya çox kiçik bir daban ayaqqabısı geyirsə, çox nazik bir daban ayaqqabısı ilə bütün çəkisi çox kiçik bir bölgədə (daban) cəmləşdiyindən daha çox batmağa meyllidir.

Hidrostatik təzyiq

Mayenin içərisindəki qabın hər divarında dayanan bir mayenin göstərdiyi təzyiqdir. Bunun səbəbi mayenin qabın formasını alması və istirahətdə olmasıdır, nəticədə divarların hər birinə vahid bir qüvvə təsir göstərir.

Mayelər

Maddə qatı, maye, qaz və ya plazma vəziyyətində ola bilər. Qatı vəziyyətdə olan maddə müəyyən bir forma və həcmə malikdir. Mayelərin müəyyən bir həcmi var, ancaq müəyyən bir forma deyil, içərisində olan qabın formasını qəbul edir, qazların isə nə müəyyən bir həcmi, nə də müəyyən bir forması var.

Mayelər və qazlar "maye" sayılır, çünki bunlarda molekullar zəngin birləşdirici qüvvələr tərəfindən tutulur, bunlar içərisində olan konteynerdə hərəkət edərək tangensial qüvvələrə məruz qaldıqda. Mayelər davamlı hərəkətdə olan sistemlərdir.

Qatılar ona tətbiq olunan gücü ötürür, mayelərdə və qazlarda təzyiq ötürülür.

PASCALIN PRİNSİBİ

Fransız fizik və riyaziyyatçı Blez Paskal ehtimal nəzəriyyəsi, riyaziyyat və təbiət tarixində müxtəlif töhfələr verdi. Ən yaxşı bilinən, maye davranışı ilə bağlı adını daşıyan prinsipdir. [2]

Paskal prinsipinin bəyanatı

Paskalın prinsipi qapalı və sıxılmayan bir mayenin hər hansı bir yerində tətbiq olunan təzyiqin maye boyunca bütün istiqamətlərə bərabər şəkildə ötürüldüyünü, yəni maye boyunca olan təzyiqin sabit olduğunu bildirir. [3].

Paskal prinsipinin bir nümunəsini Şəkil 3-də görmək olar. Bir konteynerdə deliklər düzəldilmiş və mantarlarla örtülmüş, sonra su (maye) ilə doldurulmuş və bir qapaq qoyulmuşdur. Konteynerin qapağına bir qüvvə vurulduqda, suda hər tərəfə bərabər bir təzyiq verilir və çuxurlarda olan bütün mantarların çıxmasına səbəb olur.

Paskalın prinsipi
Şəkil 3. citeia.com

Ən məşhur təcrübələrindən biri də Paskalın şprisi idi. Şpris maye ilə doldurulmuş və bəzi borulara birləşdirilmişdir, şprisin dalğasına təzyiq edildikdə, maye borulardan hər birində eyni hündürlüyə qalxmışdır. Beləliklə, istirahətdə olan bir mayenin təzyiqindəki artımın həcm boyu və hər tərəfə bərabər şəkildə ötürüldüyü məlum oldu. [4].

PASKAL PRİNSİBİNİN TƏTBİQLƏRİ

Tətbiqləri Paskalın prinsipi Gündəlik həyatda hidravlik preslər, qaldırıcılar, əyləclər və krikolar kimi çoxsaylı hidravlik avadanlıqlarda görülə bilər.

Hidravlik pres

Hidravlik pres qüvvələri gücləndirməyə imkan verən bir cihazdır. Pascal prinsipinə əsaslanan işləmə prinsipi preslərdə, liftlərdə, əyləclərdə və müxtəlif növ hidravlik cihazlarda istifadə olunur.

Yağ (və ya digər maye) ilə doldurulmuş və bir-biri ilə əlaqə qurulmuş, fərqli sahələrdən olan iki silindrdən ibarətdir. Həm də silindrlərə uyğun olan iki dalgıç və ya piston var ki, bu da maye ilə təmasda olsunlar. [5].

Hidravlik presə bir nümunə rəqəm 4-də göstərilmişdir. Kiçik sahə A1-in pistonuna bir F1 qüvvəsi tətbiq edildikdə, silindrlər içərisində dərhal ötürülən mayedə bir təzyiq yaranır. Daha böyük bir sahə A2 olan pistonda, tətbiq ediləndən daha çox olan bir güc F2 yaşanır ki, bu da A2 / A1 sahələrinin nisbətlərindən asılıdır.

Hidravlik pres
Şəkil 4. citeia.com

Məşq 1. Bir avtomobili qaldırmaq üçün hidrolik kriko qurmaq istəyirsən. Hidravlik qoç pistonlarının diametrləri 100 N qüvvə tətbiq edərək 2500 kq-lıq bir avtomobili daha böyük pistonun üzərinə qaldırması üçün hansı əlaqəyə sahib olmalıdır? Şəkil 5-ə baxın.

Paskal idmanı
Şəkil 5. citeia.com

Həllin

Hidravlik krikolarda, Pascal prinsipi yerinə yetirilir, burada hidravlik kriko içərisindəki yağ təzyiqi eyni olur, lakin pistonlar fərqli sahələrə sahib olduqda qüvvələr “çoxalır”. Hidravlik kriko pistonlarının sahə nisbətini təyin etmək üçün:

  • Avtomobilin qaldırmaq istədiyiniz 2.500 kq kütləsi nəzərə alınaraq, Nyutonun ikinci qanununa əsasən avtomobilin çəkisini təyin edin. [6]

Sizi məqaləni görməyə dəvət edirik Newton qanunları "asan başa düşülür"

  • Pistonda təzyiqləri bərabərləşdirən Paskal prinsipi tətbiq olunur.
  • Pistonların sahə əlaqəsi təmizlənir və dəyərlər əvəzlənir. Şəkil 6-ya baxın.
Məşq 1 - həll
Şəkil 6. citeia.com

Piston sahələri 24,52 nisbətində olmalıdır, məsələn, 3 sm radiuslu kiçik bir pistonunuz varsa (A sahəsi1= 28,27 sm2), böyük pistonun radiusu 14,8 sm olmalıdır (sahə A2= 693,18 sm2).

Hidrolik lift

Hidravlik qaldırıcı, ağır əşyaları qaldırmaq üçün istifadə olunan mexaniki bir cihazdır. Hidrolik liftlər bir çox avto mağazada avtomobilin altında təmir işləri aparmaq üçün istifadə olunur.

Hidrolik liftlərin istismarı Paskalın prinsipinə əsaslanır. Asansörler, pistonlara təzyiq ötürmək üçün ümumiyyətlə yağdan istifadə edirlər. Elektrik mühərriki, ən kiçik sahəsi olan pistona təzyiq göstərən bir hidrolik pompanı işə salır. Ən böyük sahə olan pistonda, güc təmir ediləcək avtomobilləri qaldıra bilmək üçün “vurulur”. Şəkil 7-ə baxın.

Hidrolik lift
Şəkil 7. citeia.com

Təlim 2. Ən kiçik pistonun sahəsi 28 sm2, ən böyük pistonun sahəsi isə 1520 sm2 olan bir hidravlik qaldırıcı ilə qaldırıla bilən maksimum yükü tapın, tətbiq oluna bilən maksimum güc 500 N-dir. rəqəm 8.

Məşq 2 - hidravlik pres bəyanatı
Şəkil 8. citeia.com

həll:

Hidrolik qaldırıcılarda Paskalın prinsipi yerinə yetirildiyi üçün, pistonlardakı təzyiqlər bərabər olacaq, beləliklə kiçik pistona tətbiq oluna biləcək maksimum qüvvəni bilməklə, böyük pistona tətbiq olunacaq maksimum güc hesablanır (F2), rəqəm 9-da göstərilmişdir.

maksimum gücün hesablanması
Şəkil 9. citeia.com

Kaldırılabilecek maksimum ağırlığı (F2) bilməklə, kütlə Newton'un ikinci qanunu [6] istifadə edilərək təyin edilir, beləliklə 2766,85 kq-a qədər olan nəqliyyat vasitələri qaldırıla bilər. Şəkil 10-a baxın. Şəkil 8-dəki cədvələ görə, orta nəqliyyat vasitələrinin kütlələrindən yalnız orta kütləsi 2.500 kq olan kompakt avtomobillər lift ilə qaldırıla bilər.

Məşq 2 - həll
Şəkil 10 citeia.com

Hidravlik əyləclər

Əyləcləri yavaşlatmaq və ya tamamilə dayandırmaq üçün nəqliyyat vasitələrində əyləclərdən istifadə olunur. Ümumiyyətlə, hidravlik əyləclərin şəkildə göstərildiyi kimi bir mexanizmi var. Əyləc pedalına basmaq kiçik bir sahə pistonuna ötürülən bir qüvvə tətbiq edir. Tətbiq olunan qüvvə əyləc mayesinin içərisində bir təzyiq yaradır. [7].

Maye içərisində təzyiq gücün gücləndirildiyi ikinci bir pistona qədər bütün istiqamətlərə ötürülür. Piston disklərin və ya barabanların üzərində hərəkət edərək avtomobilin təkərlərini əyləc edir.

Hidravlik əyləclər
Şəkil 11 citeia.com

NƏTİCƏLƏR

Paskalın prinsipi istirahətdə olan sıxılmayan mayelər üçün təzyiqin maye boyunca sabit olduğunu bildirir. Bağlı mayenin istənilən yerində tətbiq olunan təzyiq bütün istiqamətlərə və istiqamətlərə bərabər şəkildə ötürülür.

Tətbiqləri arasında Paskalın prinsipi Cihazın dalğalarındakı sahələrin bir əlaqəsinə görə preslər, liftlər, əyləclər və krikolar, qüvvələri gücləndirməyə imkan verən cihazlar kimi çox sayda hidravlik avadanlıq var.

Veb saytımızda nəzərdən keçirməyi dayandırmayın Newton qanunu, Termodinamik prinsiplər, The Bernoulli prinsipi digərləri arasında çox maraqlıdır.

REFERANSLAR

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]

Cavab yaz

E-poçt ünvanından dərc olunmayacaq. Lazım alanlar qeyd olunur *

Bu sayt spam azaldılması üçün Akismet istifadə edir. Yorum verilerinizin necə işləndiyini öyrənin.