Prinsip Pascal [gampang dijelaskeun]
Ahli fisika Perancis sareng matematikawan Blaise Pascal (1623-1662), masihan sababaraha sumbangan kana tiori probabiliti, matématika sareng sajarah alam. Anu paling dipikaterang nyaéta prinsip Pascal, ngeunaan kabiasaan cairan.
Pascal postulate éta rada saderhana, gampang dipikaharti sareng gunana pisan. Ngaliwatan ékspérimén, Pascal mendakan yén tekanan dina cairan, dina kaayaan istirahat, dikirimkeun sacara seragam sapanjang volume sareng dina sadaya arah.
Pernyataan Pascal, Dumasar kana panilitian cairan, éta dianggo pikeun desain rupa-rupa alat-alat hidrolik sapertos tekanan, lift, rem mobil, sareng anu sanésna.
Konsép Dasar pikeun ngartos Prinsip Pascal
tekenan
Tekanan nyaéta babandingan gaya anu diterapkeun per daérah hijian. Éta diukur dina hijian sapertos Pascal, palang, atmosfir, kilogram per séntiméter pasagi, psi (pon per inci pasagi), sareng anu sanésna. [1]
Tekanan sabalikna tibalik kana permukaan anu dilarapkeun atanapi daérah: beuki gede daérah, kurang tekanan, kurang daérah, gedé tekanan. Salaku conto, dina Gambar 2 kakuatan 10 N dipaksakeun dina kuku anu ujungna lega pisan, sedengkeun kakuatan anu sami 10 N diterapkeun dina pahat anu ujungna ageung langkung lega tibatan ujung kuku. Kusabab kuku ngagaduhan tip anu alit pisan, sadaya kakuatan diterapkeun kana ujung na, nandakeun tekanan anu hébat kana éta, nalika dina pahat, daérah anu langkung ageung ngamungkinkeun gaya pikeun disebarkeun deui, ngahasilkeun tekanan anu kirang.
Épék ieu ogé tiasa dititénan dina pasir atanapi salju. Upami awéwé nganggo sapatu olahraga atanapi sapatu keuneung anu alit pisan, kalayan sapatu keuneung anu saé pisan éta bakal langkung tilelep kumargi sadaya beurat na terkonsentrasi dina daérah anu alit pisan (keuneung éta).
Tekanan hidrostatik
Éta tekanan anu dikaluarkeun ku cairan dina istirahat dina unggal témbok wadah anu ngandung cairan. Ieu kusabab cairanana bentukna wadahna sareng ieu aya di tempat istirahat, salaku akibatna, éta kajadian yén gaya seragam meta dina unggal témbok.
Cairan
Perkara tiasa dina kaayaan anu padet, cair, gas atanapi plasma. Perkara dina kaayaan padet ngagaduhan bentuk sareng volume pasti. Cairan ngagaduhan volume anu pasti, tapi sanés bentuk anu pasti, nyoko kana bentuk wadah anu aya, sedengkeun gas henteu ngagaduhan volume anu pasti atanapi bentuk anu pasti.
Cairan sareng gas dianggap "cairan", kumargi, dina molekul-molekul ieu diayakeun ku kakuatan kohesif anu lemah, nalika janten kakuatan tangensial aranjeunna condong ngalir, ngalir dina wadah anu ngandungna. Cairan nyaéta sistem anu dina gerak konstan.
Padet ngirimkeun kakuatan anu dipaksakeun, sedengkeun dina cairan sareng tekanan gas dikirimkeun.
PRINSIP PASCAL
Ahli fisika Perancis sareng matématikawan Blaise Pascal, masihan seueur sumbangan dina tiori probabiliti, matématika, sareng sajarah alam. Anu paling dikenal nyaéta prinsip anu nyandang namina dina tingkah laku cairan. [2]
Pernyataan Prinsip Pascal
Prinsip Pascal nyatakeun yén tekanan anu ditanggung dimana waé dina cairan anu tertutup, teu tiasa diinpéksi dikirimkeun sami-sami dina sadaya arah sapanjang cairan, nyaéta tekanan dina sapanjang cairan angger-angger. [3].
Conto prinsip Pascal tiasa ditingali dina Gambar 3. Liang didamel dina wadah sareng ditutupan ku corks, teras dieusi cai (cairan) sareng tutupna disimpen. Nalika kakuatan diterapkeun dina tutup wadah, tekanan dipasihkeun dina cai anu sami dina sadaya arah, nyababkeun sadayana corks anu aya dina liang kaluar.
Salah sahiji percobaan anu paling terkenal nyaéta jarum suntik Pascal. Jarum suntik dieusi cairan sareng dihubungkeun sareng tabung, nalika tekanan diteken dina plunger jarum suntik, cairanana naék kana jangkungna sami dina unggal tabung. Ku kituna, kauninga yén kanaékan tekanan cairan anu sésana ditransmisikeun sacara seragam sapanjang volume sareng sagala arah. [4].
APLIKASI PRINSIP PASAL
Aplikasi tina Prinsip Pascal Éta tiasa ditingali dina kahirupan sadidinten dina seueur alat-alat hidrolik sapertos tekanan hidrolik, kerekan, rem sareng jack.
Pencét hidrolik
Pencét hidrolik éta alat anu ngamungkinkeun pikeun nguatkeun kakuatan. Prinsip operasi, dumasarkeun kana prinsip Pascal, digunakeun dina mesin press, lift, rem, sareng dina rupa-rupa alat hidrolik.
Éta diwangun ku dua silinder, tina daérah anu béda, dieusi minyak (atanapi cairan sanésna) sareng saling komunikasi. Aya ogé dua plunger atanapi piston anu pas kana silinder, ngarah aya hubunganana sareng cairanana. [5].
Conto pers hidrolik dipidangkeun dina gambar 4. Nalika gaya F1 dilarapkeun kana piston daérah anu langkung alit A1, tekanan diciptakeun dina cairan anu langsung dikirimkeun dina jero silinder. Dina piston kalayan luas A2 anu langkung ageung, kakuatan F2 dialaman, langkung ageung tibatan anu diterapkeun, anu gumantung kana babandingan daérah A2 / A1.
Latihan 1. Pikeun ngangkat mobil, anjeun badé ngawangun jack hidrolik. Hubungan naon anu diaméterna piston ram hidrolik gaduh ku cara nerapkeun kakuatan 100 N éta tiasa angkat mobil 2500 kg dina piston anu langkung ageung? Tingali gambar 5.
leyuran
Dina jack hidrolik, prinsip Pascal parantos kajantenan, dimana tekanan minyak di jero jack hidrolik sami, tapi kakuatanana "dikali" nalika piston ngagaduhan daérah anu béda-béda. Pikeun nangtukeun babandingan daérah piston jack hidrolik:
- Dibikeun massa mobil, 2.500 kg, anu anjeun badé angkat, tangtukeun beurat mobil nganggo hukum kadua Newton. [6]
Kami ngajak anjeun ningali tulisanana Hukum Newton "gampang kahartos"
- Prinsip Pascal dilarapkeun, sami sareng tekanan dina piston.
- Hubungan daérah terjunna diberesihan sareng niléyna diganti. Tingali gambar 6.
Daérah piston kedahna gaduh perbandingan 24,52, contona, upami anjeun ngagaduhan piston alit sareng radius 3 cm (daérah A1= 28,27 cm2), plunger ageung kedahna aya radius 14,8 cm (daérah A2= 693,18 cm2).
Lift hidrolik
Angkat hidrolik mangrupikeun alat mékanis anu dianggo angkat barang beurat. Angkat hidrolik dianggo di seueur toko mobil pikeun ngalereskeun handapeun kendaraan.
Operasi angkat hidrolik dumasar kana prinsip Pascal. Elevator umumna nganggo minyak pikeun ngirimkeun tekanan kana piston. Motor listrik ngaktipkeun pompa hidrolik anu neken tekanan kana piston kalayan daérah pangleutikna. Dina piston anu legana daérah panggedéna, kakuatanana "dikali", tiasa angkat kendaraanna kanggo dilereskeun. Tingali gambar 7.
Latihan 2. Milarian beban maksimal anu tiasa diangkat nganggo angkat hidrolik anu luasna piston pangleutikna 28 cm2, sareng piston pangageungna nyaéta 1520 cm2, nalika kakuatan maksimum anu tiasa diterapkeun nyaéta 500 N. Tingali gambar 8.
solusi:
Kusabab prinsip Pascal kajantenan dina angkat hidrolik, tekanan kana piston bakal sami, sahingga terang kakuatan maksimum anu tiasa diterapkeun dina piston anu langkung alit, gaya maksimum anu bakal dipaksakeun kana piston ageung diitung (F2), sakumaha ditampilkeun dina gambar 9.
Nyaho beurat maksimum (F2) anu tiasa diangkat, jisim ditangtukeun nganggo hukum kadua Newton [6], sahingga kendaraan anu beuratna dugi ka 2766,85 kg tiasa diangkat. Tingali gambar 10. Numutkeun tabel dina gambar 8, tina massa kandaraan rata-rata, ngan ukur mobil kompak kalayan rata-rata massa 2.500 kg tiasa diangkat kalayan angkat.
Rem hidrolik
Rem dipaké dina kendaraan pikeun ngalambatkeun atanapi ngeureunkeunana lengkep. Sacara umum, rem hidrolik gaduh mékanisme sapertos anu ditingalikeun dina gambar. Depresi pedal marake nerapkeun kakuatan anu dikirimkeun ka piston daérah alit. Gaya anu diterapkeun nyiptakeun tekanan dina cairan rem. [7].
Dina cairan tekanan ditransmisikeun ka sadaya arah, dugi ka piston kadua dimana kakuatanana dikuatkeun. Piston bertindak kana disk atanapi drum pikeun marake ban kendaraanna.
conclusions
Prinsip Pascal nyatakeun yén, pikeun cairan anu teu kaampurkeun dina sésana, tekanan angger aya dina sapanjang cairan. Tekanan anu dikaluarkeun dimana-mana dina cairan anu tertutup dikirimkeun sami dina sadaya arah sareng arah.
Diantara aplikasi tina Prinsip Pascal Aya seueur alat-alat hidrolik sapertos tekanan, lift, rem sareng jack, alat-alat anu ngamungkinkeun pikeun nguatkeun kakuatan, numutkeun hubungan daérah dina plungers alat.
Entong lirén marios dina halaman wéb kami Hukum Newton, Prinsip termodinamikaéta Prinsip Bernoulli antara séjén pohara dipikaresepna.