ຫຼັກການຂອງ Pascal [ໄດ້ອະທິບາຍງ່າຍໆ]

ນັກຟີຊິກສາດແລະຄະນິດສາດຝຣັ່ງ Blaise Pascal (1623-1662), ໄດ້ປະກອບສ່ວນຫຼາຍຢ່າງເຂົ້າໃນທິດສະດີຄວາມເປັນໄປໄດ້, ຄະນິດສາດແລະປະຫວັດສາດ ທຳ ມະຊາດ. ທີ່ຮູ້ຈັກດີທີ່ສຸດແມ່ນຫຼັກການຂອງ Pascal, ກ່ຽວກັບພຶດຕິ ກຳ ຂອງທາດແຫຼວ.

postulate ຂອງ Pascal ມັນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ, ເຂົ້າໃຈງ່າຍແລະມີປະໂຫຍດຫຼາຍ. ຜ່ານການທົດລອງ, Pascal ພົບວ່າຄວາມກົດດັນໃນທາດແຫຼວ, ໃນສະພາບການພັກຜ່ອນ, ແມ່ນຖືກສົ່ງຕໍ່ຢ່າງເປັນເອກະພາບໃນທົ່ວປະລິມານແລະທຸກທິດທາງ.

ຖະແຫຼງການຂອງ Pascal, ອີງໃສ່ການສຶກສາກ່ຽວກັບທາດແຫຼວ, ມັນໄດ້ຖືກ ນຳ ໃຊ້ໃນການອອກແບບອຸປະກອນໄຮໂດຼລິກທີ່ຫຼາກຫຼາຍເຊັ່ນ: ແຮງດັນ, ລິຟ, ເບກລົດ, ແລະອື່ນໆ.

ແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານທີ່ຈະເຂົ້າໃຈຫຼັກການຂອງ Pascal

ຄວາມກົດດັນ

ຄວາມກົດດັນ ແມ່ນອັດຕາສ່ວນຂອງ ກຳ ລັງທີ່ ນຳ ໃຊ້ຕໍ່ຫົວ ໜ່ວຍ ໜຶ່ງ. ມັນຖືກວັດແທກໃນຫົວ ໜ່ວຍ ຕ່າງໆເຊັ່ນ: Pascal, bar, ບັນຍາກາດ, ກິໂລຕໍ່ ໜຶ່ງ ຊັງຕີແມັດ, psi (ປອນຕໍ່ ໜຶ່ງ ຕາລາງແມັດ), ແລະອື່ນໆ. [1]

ຄວາມກົດດັນ ແມ່ນສັດສ່ວນກັນກັບດ້ານຫຼືພື້ນທີ່ທີ່ໃຊ້: ພື້ນທີ່ຫຼາຍ, ຄວາມກົດດັນຫນ້ອຍ, ພື້ນທີ່ຫນ້ອຍ, ຄວາມກົດດັນຫຼາຍ. ຍົກຕົວຢ່າງ, ໃນຮູບທີ 2 ກຳ ລັງແຮງຂອງ 10 N ຖືກ ນຳ ອອກໄປເທິງເລັບເຊິ່ງປາຍຂອງມັນມີພື້ນທີ່ນ້ອຍໆ, ໃນຂະນະທີ່ ກຳ ລັງແຮງຂອງ 10 N ຖືກ ນຳ ໃຊ້ເທິງແຜ່ນຄາງເຊິ່ງປາຍຂອງມັນມີພື້ນທີ່ກວ່າປາຍຂອງເລັບ. ເນື່ອງຈາກເລັບມີປາຍຂະ ໜາດ ນ້ອຍຫຼາຍ, ແຮງທັງ ໝົດ ແມ່ນໃຊ້ກັບປາຍຂອງມັນ, ເຮັດໃຫ້ມີແຮງກົດດັນຫຼາຍ, ໃນຂະນະທີ່ຢູ່ໃນທ່ອນ, ພື້ນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າຈະປ່ອຍໃຫ້ມີການແຈກຢາຍແຮງ, ສ້າງຄວາມກົດດັນໃຫ້ ໜ້ອຍ ລົງ.

ຜົນກະທົບນີ້ຍັງສາມາດສັງເກດໄດ້ໃນດິນຊາຍຫລືຫິມະ. ຖ້າຜູ້ຍິງໃສ່ເກີບກິລາຫລືເກີບສົ້ນສູງ, ມີເກີບສົ້ນຕີນທີ່ດີຫຼາຍມັນມັກຈະຈົມນ້ ຳ ຫຼາຍຂື້ນເພາະວ່ານ້ ຳ ໜັກ ຂອງມັນທັງ ໝົດ ແມ່ນສຸມໃສ່ບໍລິເວນນ້ອຍໆ (ສົ້ນ).

ຄວາມກົດດັນຂອງ hydrostatic

ມັນແມ່ນຄວາມກົດດັນທີ່ເກີດຈາກນ້ ຳ ໃນເວລາພັກຜ່ອນຢູ່ແຕ່ລະຝາຂອງພາຊະນະທີ່ບັນຈຸທາດແຫຼວ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າແຫຼວມີຮູບຮ່າງຂອງພາຊະນະແລະນີ້ແມ່ນເວລາພັກຜ່ອນ, ເປັນຜົນສະທ້ອນ, ມັນກໍ່ເກີດຂື້ນວ່າ ກຳ ລັງທີ່ເປັນເອກະພາບເຮັດ ໜ້າ ທີ່ແຕ່ລະຝາ.

ທາດແຫຼວ

ທາດແຂງສາມາດຢູ່ໃນສະພາບທີ່ແຂງ, ແຫຼວ, ທາດອາຍຫລື plasma. ສິ່ງ ສຳ ຄັນໃນສະພາບແຂງກະດ້າງມີຮູບຊົງແລະລະດັບສຽງທີ່ແນ່ນອນ. ທາດແຫຼວມີປະລິມານທີ່ແນ່ນອນແຕ່ບໍ່ແມ່ນຮູບຮ່າງທີ່ແນ່ນອນ, ຮັບຮອງເອົາຮູບຊົງຂອງພາຊະນະບັນຈຸທີ່ບັນຈຸໃນຂະນະທີ່ທາດອາຍຜິດບໍ່ມີປະລິມານທີ່ແນ່ນອນແລະບໍ່ມີຮູບຮ່າງທີ່ແນ່ນອນ.

ທາດແຫຼວແລະທາດອາຍຜິດຖືກຖືວ່າເປັນ "ທາດແຫຼວ", ເນື່ອງຈາກໃນນີ້ໂມເລກຸນໄດ້ຖືກປະສານເຂົ້າກັນໂດຍ ກຳ ລັງທີ່ມີຄວາມ ໜຽວ ແໜ້ນ, ເມື່ອພວກມັນຖືກບັງຄັບໃຫ້ມີ ກຳ ລັງດັນທີ່ພວກມັນມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະໄຫຼ, ເຄື່ອນທີ່ໃນພາຊະນະທີ່ບັນຈຸພວກມັນ. ທາດແຫຼວເປັນລະບົບທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຄົງທີ່.

ທາດລະລາຍສົ່ງແຮງທີ່ຖືກສົ່ງອອກໃສ່ມັນ, ໃນຂະນະທີ່ຢູ່ໃນທາດແຫຼວແລະຄວາມກົດດັນຂອງທາດອາຍແກັສຈະຖືກສົ່ງຜ່ານ.

ຫຼັກການຂອງ PASCAL

ນັກຟີຊິກສາດແລະນັກຄະນິດສາດຝຣັ່ງ Blaise Pascal ໄດ້ປະກອບສ່ວນຕ່າງໆໃນທິດສະດີຄວາມເປັນໄປໄດ້, ຄະນິດສາດແລະປະຫວັດສາດ ທຳ ມະຊາດ. ທີ່ຮູ້ຈັກດີທີ່ສຸດແມ່ນຫຼັກການທີ່ຊື່ຂອງລາວກ່ຽວກັບພຶດຕິ ກຳ ຂອງທາດແຫຼວ. [2]

ຖະແຫຼງການຂອງຫຼັກການຂອງ Pascal

ຫຼັກການຂອງ Pascal ລະບຸວ່າຄວາມກົດດັນທີ່ມີຢູ່ໃນບ່ອນໃດກໍ່ຕາມໃນນ້ ຳ ທີ່ປິດລ້ອມ, ທີ່ບໍ່ສາມາດຕອບສະ ໜອງ ໄດ້ຖືກສົ່ງຜ່ານຢ່າງເທົ່າທຽມກັນໃນທຸກທິດທາງໃນໄລຍະນ້ ຳ, ນັ້ນກໍ່ແມ່ນຄວາມກົດດັນໃນໄລຍະນ້ ຳ ຢູ່ສະ ເໝີ. [3].

ຕົວຢ່າງຂອງຫຼັກການຂອງ Pascal ສາມາດເຫັນໄດ້ໃນຮູບ 3. ຂຸມໄດ້ຖືກເຮັດຢູ່ໃນຖັງແລະປົກດ້ວຍຕອກ, ຫຼັງຈາກນັ້ນກໍ່ເຕັມໄປດ້ວຍນ້ ຳ (ທາດແຫຼວ) ແລະຝາປິດ. ເມື່ອມີການບັງຄັບໃຊ້ໃສ່ຝາປິດຂອງແຮງບັນຈຸ, ຄວາມກົດດັນຈະຖືກສະແດງຢູ່ໃນນ້ ຳ ທີ່ເທົ່າກັນໃນທຸກທິດທາງ, ເຮັດໃຫ້ຄອກທັງ ໝົດ ທີ່ຢູ່ໃນຮູອອກມາ.

ຫນຶ່ງໃນການທົດລອງທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີທີ່ສຸດຂອງລາວແມ່ນການສັກຢາຂອງ Pascal. syringe ແມ່ນເຕັມໄປດ້ວຍທາດແຫຼວແລະເຊື່ອມຕໍ່ກັບທໍ່, ເມື່ອມີຄວາມກົດດັນໃສ່ສາຍພານຂອງ syringe, ທາດແຫຼວໄດ້ເພີ່ມຂື້ນໃນລະດັບສູງໃນແຕ່ລະທໍ່. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າການເພີ່ມຂື້ນຂອງຄວາມກົດດັນຂອງທາດແຫຼວທີ່ຢູ່ໃນເວລາພັກຜ່ອນແມ່ນຖືກສົ່ງຕໍ່ຢ່າງເປັນເອກະພາບໃນທົ່ວປະລິມານແລະທຸກທິດທາງ. [4].

ການສະ ໝັກ ຂອງຫຼັກການພື້ນຖານ

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ ຫຼັກການຂອງ Pascal ພວກມັນສາມາດເຫັນໄດ້ໃນຊີວິດປະ ຈຳ ວັນໃນອຸປະກອນໄຮໂດຼລິກ ຈຳ ນວນຫລາຍເຊັ່ນ: ເຄື່ອງກົດໄຮໂດຼລິກ, ຫອກ, ເບກແລະ jacks.

ກົດໄຮໂດຼລິກ

ຂ່າວໄຮໂດຼລິກ ມັນແມ່ນອຸປະກອນທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ຂະຫຍາຍ ກຳ ລັງ. ຫຼັກການປະຕິບັດງານ, ໂດຍອີງໃສ່ຫຼັກການຂອງ Pascal, ຖືກ ນຳ ໃຊ້ໃນລະບົບກົດ, ລິຟ, ເບກ, ແລະໃນອຸປະກອນໄຮໂດຼລິກຫຼາກຫຼາຍປະເພດ.

ມັນປະກອບດ້ວຍສອງກະບອກ, ຂອງພື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຕັມໄປດ້ວຍນ້ ຳ ມັນ (ຫລືແຫຼວອື່ນໆ) ແລະສື່ສານກັບກັນແລະກັນ. ນອກນັ້ນຍັງມີສອງຫລ່ຽມຫລືປonsອງທີ່ ເໝາະ ສົມກັບກະບອກສູບ, ເພື່ອວ່າມັນຈະພົວພັນກັບທາດແຫຼວ. [5].

ຕົວຢ່າງຂອງ ໜັງ ສືພິມໄຮໂດຼລິກແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 4. ໃນເວລາທີ່ຜົນບັງຄັບໃຊ້ F1 ຖືກນໍາໃຊ້ກັບ piston ຂອງພື້ນທີ່ຂະຫນາດນ້ອຍ A1, ຄວາມກົດດັນໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນໃນທາດແຫຼວທີ່ຖືກສົ່ງຕໍ່ພາຍໃນກະບອກສູບທັນທີ. ໃນກະບອກສູບທີ່ມີພື້ນທີ່ຂະ ໜາດ ໃຫຍ່ A2, ແຮງ F2 ແມ່ນມີປະສົບການ, ຫຼາຍກ່ວາທີ່ໄດ້ ນຳ ໃຊ້, ເຊິ່ງຂື້ນກັບອັດຕາສ່ວນຂອງພື້ນທີ່ A2 / A1.

ການອອກ ກຳ ລັງກາຍ 1. ເພື່ອຍົກລົດ, ທ່ານຕ້ອງການສ້າງກະປຸກໄຮໂດຼລິກ. ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງທໍ່ piston ໄຮດໍລິກຕ້ອງມີຄວາມ ສຳ ພັນແບບໃດເພື່ອວ່າໂດຍການໃຊ້ ກຳ ລັງແຮງ 100 N ມັນສາມາດຍົກລົດ 2500 ກິໂລຂື້ນເທິງກະບອກສູບຂະ ໜາດ ໃຫຍ່ໄດ້? ເບິ່ງຮູບທີ 5.

ການແກ້ໄຂ

ໃນ jacks ບົບໄຮໂດຼລິກ, ຫຼັກການຂອງ Pascal ແມ່ນບັນລຸໄດ້, ບ່ອນທີ່ຄວາມກົດດັນນ້ໍາມັນພາຍໃນ jack hydraulic ແມ່ນຄືກັນ, ແຕ່ວ່າກໍາລັງແມ່ນ "ຄູນ" ເມື່ອ pistons ມີພື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ເພື່ອ ກຳ ນົດອັດຕາສ່ວນພື້ນທີ່ຂອງຖັງພານໄຮໂດຼລິກ:

• ໂດຍໃຫ້ມວນລົດໃຫຍ່, 2.500 ກິໂລກຣາມ, ເພື່ອຍົກສູງ, ນ້ ຳ ໜັກ ຂອງລົດໄດ້ຖືກ ກຳ ນົດໂດຍ ນຳ ໃຊ້ກົດ ໝາຍ ທີສອງຂອງ Newton. [6]

ພວກເຮົາເຊີນທ່ານເຂົ້າເບິ່ງບົດຄວາມ ກົດ ໝາຍ ຂອງນິວຕັນ "ເຂົ້າໃຈງ່າຍ"

• ຫຼັກການຂອງ Pascal ແມ່ນຖືກ ນຳ ໃຊ້, ເຮັດໃຫ້ຄວາມກົດດັນເທົ່າທຽມກັນໃນ pistons.
• ຄວາມ ສຳ ພັນຂອງພື້ນທີ່ຂອງ plungers ແມ່ນຖືກເກັບກູ້ແລະຄຸນຄ່າແທນ. ເບິ່ງຮູບສະແດງ 6.

ພື້ນທີ່ຂອງ plungers ຄວນຈະມີອັດຕາສ່ວນ 24,52, ຍົກຕົວຢ່າງ, ຖ້າທ່ານມີ plunger ຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ມີຄວາມກວ້າງ 3cm (ເຂດ A₁= 28,27 ຊມ²), ທົ່ງໄຫຫີນໃຫຍ່ຄວນມີລັດສະ ໝີ 14,8 ຊັງຕີແມັດ (ພື້ນທີ່ A₂= 693,18 ຊມ²).

ລິຟ Hidraulic

ເຄື່ອງຍົກໄຮໂດຼລິກແມ່ນອຸປະກອນກົນຈັກທີ່ໃຊ້ໃນການຍົກວັດຖຸ ໜັກ. ລົດຍົກນ້ ຳ ມັນໄຮໂດຼລິກຖືກ ນຳ ໃຊ້ໃນຫລາຍຮ້ານຂາຍລົດໃຫຍ່ເພື່ອ ດຳ ເນີນການສ້ອມແປງລົດຍົນ

ການປະຕິບັດງານຂອງການຍົກລະບົບໄຮໂດຼລິກແມ່ນອີງໃສ່ຫຼັກການຂອງ Pascal. ລິຟໂດຍທົ່ວໄປໃຊ້ນ້ ຳ ມັນເພື່ອສົ່ງແຮງດັນໃສ່ເຕົາ. ມໍເຕີໄຟຟ້າກະຕຸ້ນປັhydraulicມໄຮໂດຼລິກທີ່ສົ່ງຄວາມກົດດັນໃສ່ກະບອກສູບກັບພື້ນທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດ. ໃນກະບອກສູບທີ່ມີເນື້ອທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດ, ກຳ ລັງ“ ຄູນ”, ສາມາດຍົກພາຫະນະທີ່ໄດ້ຮັບການສ້ອມແປງ. ເບິ່ງຮູບສະແດງ 7.

ການອອກ ກຳ ລັງກາຍ 2. ຊອກຫາພາລະທີ່ສູງສຸດທີ່ສາມາດຍົກໄດ້ດ້ວຍຍົກຍົກໄຮໂດຼລິກເຊິ່ງພື້ນທີ່ຂອງ piston ນ້ອຍທີ່ສຸດແມ່ນ 28 cm2, ແລະວ່າຂອງ piston ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດແມ່ນ 1520 cm2, ໃນເວລາທີ່ ກຳ ລັງສູງສຸດທີ່ສາມາດ ນຳ ໃຊ້ແມ່ນ 500 N. ເບິ່ງ ຮູບສະແດງ 8.

Solution:

ເນື່ອງຈາກວ່າຫຼັກການຂອງ Pascal ແມ່ນບັນລຸໃນເຄື່ອງຍົກທໍ່ໄຮໂດຼລິກ, ຄວາມກົດດັນຂອງ pistons ຈະມີຄວາມເທົ່າທຽມກັນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຮູ້ເຖິງ ກຳ ລັງສູງສຸດທີ່ສາມາດ ນຳ ໄປໃຊ້ໃສ່ກະບອກສູບນ້ອຍກວ່າ, ກຳ ລັງສູງສຸດທີ່ຈະສົ່ງອອກໃສ່ກະບອກສູບຂະ ໜາດ ໃຫຍ່ຖືກ ຄຳ ນວນ (F2), ສະແດງໃນຮູບ 9.

ໂດຍຮູ້ເຖິງນ້ ຳ ໜັກ ສູງສຸດ (F2) ທີ່ສາມາດຍົກໄດ້, ມວນສານໄດ້ຖືກ ກຳ ນົດໂດຍ ນຳ ໃຊ້ກົດ ໝາຍ ທີສອງຂອງ Newton [6], ດັ່ງນັ້ນຍານພາຫະນະທີ່ມີນໍ້າ ໜັກ ສູງເຖິງ 2766,85 ກິໂລສາມາດຍົກໄດ້. ເບິ່ງຮູບທີ 10. ອີງຕາມຕາຕະລາງໃນຮູບທີ 8, ຂອງມວນຊົນຍານພາຫະນະໂດຍສະເລ່ຍ, ການຍົກພຽງແຕ່ສາມາດຍົກລົດນ້ອຍໆທີ່ມີມວນສານສະເລ່ຍແລ້ວໄດ້ 2.500 ກິໂລ.

ເບກໄຮໂດຼລິກ

ເບຣກແມ່ນໃຊ້ໃນພາຫະນະເພື່ອເຮັດໃຫ້ມັນຊ້າລົງຫລືຢຸດໃຫ້ພວກມັນ ໝົດ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ເບກໄຮໂດຼລິກມີກົນໄກຄ້າຍຄືກັບເຄື່ອງຈັກທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ. ເຮັດໃຫ້ pedal ເບື່ອຫນ່າຍເຮັດໃຫ້ມີຜົນບັງຄັບໃຊ້ທີ່ຖືກສົ່ງກັບ piston ພື້ນທີ່ຂະຫນາດນ້ອຍ. ຜົນບັງຄັບໃຊ້ທີ່ໃຊ້ໄດ້ສ້າງຄວາມກົດດັນພາຍໃນນ້ ຳ ເບກ. [7].

ໃນສະພາບຄ່ອງຄວາມກົດດັນຈະຖືກສົ່ງໄປໃນທິດທາງທັງ ໝົດ, ເຖິງຈັກສູບນ້ ຳ ທີສອງບ່ອນທີ່ແຮງ ກຳ ລັງຂະຫຍາຍອອກ. ຈັກສູບເຮັດ ໜ້າ ທີ່ໃສ່ແຜ່ນດິດຫລືຖັງກອງເພື່ອເບກຢາງລົດຂອງລົດ.

ຂໍ້ສະຫຼຸບ

ຫຼັກການຂອງ Pascal ລະບຸວ່າ, ສຳ ລັບທາດແຫຼວທີ່ບໍ່ສາມາດເຂົ້າໃຈໄດ້ໃນເວລາພັກຜ່ອນ, ຄວາມກົດດັນແມ່ນຄົງທີ່ຕະຫຼອດນ້ ຳ. ຄວາມກົດດັນທີ່ແຜ່ລາມອອກໄປບ່ອນໃດກໍ່ຕາມໃນນ້ ຳ ທີ່ປິດລ້ອມຈະຖືກສົ່ງຕໍ່ຢ່າງເທົ່າທຽມກັນໃນທຸກທິດທາງແລະທຸກທິດທາງ.

ໃນບັນດາ ຄຳ ຮ້ອງສະ ໝັກ ຂອງ ຫຼັກການຂອງ Pascal ມີອຸປະກອນໄຮໂດຼລິກ ຈຳ ນວນຫລາຍເຊັ່ນ: ແຮງດັນ, ລິຟ, ເບກແລະ jacks, ອຸປະກອນທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ຂະຫຍາຍ ກຳ ລັງ, ອີງຕາມຄວາມ ສຳ ພັນຂອງພື້ນທີ່ໃນເຂດພວນຂອງອຸປະກອນ.

ຢ່າຢຸດການທົບທວນຄືນໃນເວັບໄຊທ໌ຂອງພວກເຮົາ ກົດ ໝາຍ Newton, ຫຼັກການພື້ນຖານຄວາມຮ້ອນ, the ຫຼັກການຂອງ Bernoulli ໃນບັນດາຄົນອື່ນທີ່ຫນ້າສົນໃຈຫຼາຍ.

REFERENCIAS

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