Prinsip Pascal [gampang diterangake]

Ahli fisika lan matématika Prancis Blaise Pascal (1623-1662), nggawe macem-macem kontribusi ing teori probabilitas, matematika lan sejarah alam. Sing paling misuwur yaiku prinsip Pascal, babagan prilaku cairan.

Postulat Pascal cukup gampang, gampang dingerteni lan migunani banget. Liwat eksperimen, Pascal nemokake manawa tekanan cairan, ing kahanan istirahat, ditularake kanthi seragam ing saindenging volume lan ing kabeh arah.

Pratelan Pascal, Adhedhasar panaliten cairan, digunakake kanggo ngrancang macem-macem peralatan hidrolik kayata press, elevator, rem mobil, lan liya-liyane.

Konsep Dasar kanggo ngerti Prinsip Pascal

Tekanan

Tekanan yaiku rasio gaya sing ditrapake saben area unit. Iki diukur ing unit kayata Pascal, bar, swasana, kilogram per sentimeter persegi, psi (pon saben inci persegi), lan liya-liyane. [1]

Tekanan proporsional proporsional karo permukaan utawa area sing ditrapake: luwih gedhe wilayah, kurang tekanan, luwih sithik wilayah, tekanan saya gedhe. Contone, ing Gambar 2 pasukan 10 N ditrapake ing pucuk sing pucuke duwe area sing sithik banget, dene gaya 10 N sing padha ditrapake ing pahat sing pucuke duwe area sing luwih gedhe tinimbang pucuk kuku. Amarga pucuk duwe pucuk sing sithik banget, kabeh kekuwatan ditrapake ing pucuke, menehi tekanan gedhe, nalika ing pahat, wilayah sing luwih gedhe ngidini pasukan bisa disebar kanthi luwih akeh, mula tekanan luwih sithik.

Efek iki uga bisa diamati ing wedhi utawa salju. Yen wanita nganggo sepatu olahraga utawa sepatu tumit sing cilik banget, kanthi sepatu tumit jempol sing apik banget bakal luwih teles amarga kabeh bobote konsentrasi ing wilayah sing cilik banget (tumit).

Tekanan hidrostatik

Iki minangka tekanan sing ditindakake cairan nalika istirahat ing saben tembok wadhah sing ngemot cairan kasebut. Iki amarga cairan kasebut njupuk bentuk wadhah lan wis tenang, minangka akibat, kedadeyan gaya seragam tumindak ing saben tembok.

Cairan

Materi bisa uga ana ing kahanan padhet, cair, gas utawa plasma. Materi ing negara sing padhet duwe bentuk lan volume sing pasti. Cairan duwe volume sing pasti, nanging dudu bentuk sing pasti, nggunakake bentuk wadhah sing ngemot, dene gas ora duwe volume sing pasti utawa bentuk sing pasti.

Cairan lan gas dianggep "cairan", amarga, ing molekul-molekul kasebut dikatutake dening kekuwatan kohesi sing ringkih, nalika kena pengaruh gaya tangensial, cenderung pindhah ing wadhah sing ngemot. Cairan yaiku sistem sing gerakane tetep.

Padatan ngirimake kekuwatan sing ditindakake, nalika tekanan cairan lan gas ditularake.

PRINSIP PASCAL

Ahli fisika lan matématikawan Prancis Blaise Pascal nyumbang macem-macem kontribusi ing teori probabilitas, matématika, lan sejarah alam. Sing paling misuwur yaiku prinsip sing jenenge jenenge tumindak cairan. [2]

Pratelan Prinsip Pascal

Prinsip Pascal negesake manawa tekanan sing ditindakake ing cairan sing tertutup lan ora bisa ditularake ditularake kanthi merata ing kabeh arah ing cairan kasebut, yaiku tekanan ing kabeh cairan tetep. [3].

Tuladhane prinsip Pascal bisa dideleng ing Gambar 3. Bolongan digawe ing wadhah lan ditutupi corks, banjur diisi banyu (cairan) lan tutup dipasang. Nalika pasukan ditrapake ing tutup kontainer, tekanan ditampilake ing banyu sing padha karo kabeh arah, nyebabake kabeh corks sing ana ing bolongan kasebut metu.

Salah sawijining eksperimen sing paling misuwur yaiku jarum suntik Pascal. Jarum suntik diisi cairan lan disambungake menyang sawetara tabung, nalika tekanan ditrapake ing pluner jarum suntik, cairan kasebut munggah ing dhuwur sing padha ing saben tabung. Mula ditemokake yen tekanan tekanan cairan sing istirahat ditularake kanthi seragam sajrone volume lan kabeh arah. [4].

APLIKASI PRINSIP PASAL

Aplikasi saka Prinsip Pascal Iki bisa ditemokake ing saben dinane ing pirang-pirang peralatan hidrolik kayata tekanan hidrolik, angkat, rem lan jack.

Pencet hidrolik

Pencet hidrolik iku piranti sing ngidini kanggo nggedhekake kekuwatan. Prinsip operasi, adhedhasar prinsip Pascal, digunakake ing pers, elevator, rem, lan ing macem-macem piranti hidrolik.

Iki kalebu rong silinder, saka macem-macem area, diisi minyak (utawa cairan liyane) lan saling komunikasi. Uga ana rong plunger utawa piston sing pas karo silinder, saengga bisa kontak karo cairan kasebut. [5].

Tuladha pers hidrolik ditampilake ing gambar 4. Nalika pasukan F1 ditrapake ing piston area A1 sing luwih cilik, tekanan digawe ing cairan sing langsung ditularake ing njero silinder. Ing piston kanthi area A2 sing luwih gedhe, gaya F2 dialami, luwih gedhe tinimbang sing ditrapake, sing gumantung karo rasio wilayah A2 / A1.

Olahraga 1. Kanggo ngangkat mobil, sampeyan pengin nggawe jack hidrolik. Hubungan apa sing kudu diametere piston ram hidrolik saengga kanthi ngetrapake kekuwatan 100 N bisa ngangkat mobil 2500 kg ing piston sing luwih gedhe? Deleng gambar 5.

Solusi

Ing jack hidraulik, prinsip Pascal wis tuntas, ing endi tekanan minyak ing jack hidrolik padha, nanging kekuwatane "dikalikan" nalika piston duwe wilayah sing beda. Kanggo nemtokake rasio area piston jack hidrolik:

• Amarga massa mobil sing bakal diangkat 2.500 kg, bobote mobil ditemtokake nggunakake ukum nomer loro Newton. [6]

Kita ngajak sampeyan ndeleng artikel kasebut Hukum Newton "gampang dingerteni"

• Prinsip Pascal ditrapake, padha karo tekanan ing piston.
• Hubungan area plunger wis diresiki lan nilai diganti. Deleng gambar 6.

Wilayah plunger kudu duwe rasio 24,52, contone, yen sampeyan duwe plunger cilik kanthi radius 3cm (area A₁= 28,27 cm²), plunger gedhe kudu radius 14,8 cm (area A₂= 693,18 cm²).

Lift hidraulik

Angkat hidrolik minangka piranti mekanik sing digunakake kanggo ngangkat obyek sing abot. Angkat hidrolik digunakake ing akeh toko otomotif kanggo ndandani kendaraan.

Operasi angkat hidrolik adhedhasar prinsip Pascal. Elevator umume nggunakake minyak kanggo ngirim tekanan menyang piston. Motor listrik ngaktifake pompa hidrolik sing menehi tekanan ing piston kanthi wilayah paling cilik. Ing piston kanthi wilayah paling gedhe, pasukan kasebut "dikalikan", bisa ngangkat kendaraan sing arep didandani. Deleng gambar 7.

Latihan 2. Temokake muatan maksimal sing bisa diangkat nganggo angkat hidrolik sing jembar piston paling cilik yaiku 28 cm2, lan piston paling gedhe yaiku 1520 cm2, nalika tenaga maksimal sing bisa ditrapake yaiku 500 N. Waca gambar 8.

Solusi:

Amarga prinsip Pascal ditindakake ing lift hidrolik, tekanan ing piston bakal padha, mula ngerti kekuwatan maksimal sing bisa ditrapake ing piston sing luwih cilik, gaya maksimum sing bakal diwenehake ing piston gedhe diitung (F2), ditampilake ing gambar 9.

Ngerti bobot maksimum (F2) sing bisa diangkat, massa ditemtokake nggunakake undang-undang nomer loro Newton [6], mula kendaraan sing bobote nganti 2766,85 kg bisa diangkat. Deleng gambar 10. Miturut tabel ing gambar 8, saka rata-rata massa kendharaan, angkat mung bakal bisa ngangkat mobil kompak kanthi massa rata-rata 2.500 kg.

Rem hidrolik

Rem digunakake ing kendaraan kanggo nyuda utawa nyetop kabeh. Umumé, rem hidrolik duwe mekanisme kaya sing dituduhake ing gambar kasebut. Depresi pedal rem nggunakake gaya sing ditularake menyang piston area cilik. Kekuwatan sing ditrapake nggawe tekanan ing cairan rem. [7].

Ing cairan, tekanan ditularake menyang kabeh arah, nganti piston liyane sing kekuwatan kasebut dikuatake. Piston tumindak ing disk utawa drum kanggo ngilangake ban kendharaan.

KESIMPULAN

Prinsip Pascal negesake yen, kanggo cairan sing ora kompresi nalika istirahat, tekanan tetep ana ing cairan kasebut. Tekanan sing ditindakake ing cairan tertutup ditularake kanthi merata ing kabeh arah lan arah.

Antarane aplikasi ing Prinsip Pascal Ana macem-macem peralatan hidrolik kayata penet, elevator, rem lan jack, piranti sing ngidini nambah tenaga, miturut hubungan area ing pluner piranti.

Aja mandheg maneh maneh ing situs web iki Ukum Newton, Prinsip termodinamika, sing Prinsip Bernoulli antara liya menarik banget.

REFERENCIAS

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