பாஸ்கலின் கொள்கை [எளிதில் விளக்கியது]

பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் மற்றும் கணிதவியலாளர் பிளீஸ் பாஸ்கல் (1623-1662), நிகழ்தகவு கோட்பாடு, கணிதம் மற்றும் இயற்கை வரலாற்றில் பல்வேறு பங்களிப்புகளைச் செய்தது. திரவங்களின் நடத்தை குறித்து பாஸ்கலின் கொள்கை மிகவும் பிரபலமானது.

பாஸ்கலின் போஸ்டுலேட் இது மிகவும் எளிமையானது, புரிந்து கொள்ள எளிதானது மற்றும் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். சோதனைகள் மூலம், பாஸ்கல் திரவங்களின் அழுத்தம், ஓய்வு நிலையில், தொகுதி முழுவதும் மற்றும் அனைத்து திசைகளிலும் ஒரே மாதிரியாக பரவுகிறது என்பதைக் கண்டறிந்துள்ளது.

பாஸ்கலின் அறிக்கை, திரவங்களின் ஆய்வின் அடிப்படையில், அச்சகங்கள், லிஃப்ட், கார் பிரேக்குகள் போன்ற பலவகையான ஹைட்ராலிக் கருவிகளின் வடிவமைப்பிற்கு இது பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பாஸ்கலின் கோட்பாட்டைப் புரிந்து கொள்வதற்கான அடிப்படைக் கருத்துக்கள்

அழுத்தம்

அந்த அழுத்தம் ஒரு யூனிட் பகுதிக்கு பயன்படுத்தப்படும் சக்தியின் விகிதம். இது பாஸ்கல், பார், வளிமண்டலம், ஒரு சதுர சென்டிமீட்டருக்கு கிலோகிராம், பி.எஸ்.ஐ (சதுர அங்குலத்திற்கு பவுண்டு) போன்ற அலகுகளில் அளவிடப்படுகிறது. [1]

அந்த அழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் மேற்பரப்பு அல்லது பகுதிக்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும்: அதிக பரப்பளவு, குறைந்த அழுத்தம், குறைந்த பரப்பளவு, அதிக அழுத்தம். எடுத்துக்காட்டாக, படம் 2 இல் ஒரு ஆணி மீது 10 N இன் சக்தி செலுத்தப்படுகிறது, அதன் முனை மிகச் சிறிய பகுதியைக் கொண்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் 10 N இன் அதே சக்தி ஒரு உளி மீது பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதன் முனை ஆணியின் நுனியை விட பெரிய பகுதியைக் கொண்டுள்ளது. ஆணி மிகச் சிறிய நுனியைக் கொண்டிருப்பதால், அனைத்து சக்தியும் அதன் நுனியில் பயன்படுத்தப்பட்டு, அதன் மீது பெரும் அழுத்தத்தை செலுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் உளி, பெரிய பகுதி சக்தியை அதிகமாக விநியோகிக்க அனுமதிக்கிறது, குறைந்த அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது.

இந்த விளைவை மணல் அல்லது பனியிலும் காணலாம். ஒரு பெண் ஸ்போர்ட்ஸ் ஷூ அல்லது மிகச் சிறிய ஹீல் ஷூவை அணிந்தால், மிகச் சிறந்த கால் ஹீல் ஷூவுடன், அதன் எடை அனைத்தும் மிகச் சிறிய பகுதியில் (குதிகால்) குவிந்துள்ளதால் அது மேலும் மூழ்கிவிடும்.

நீர்நிலை அழுத்தம்

இது திரவத்தைக் கொண்டிருக்கும் கொள்கலனின் ஒவ்வொரு சுவர்களிலும் ஓய்வில் இருக்கும் திரவத்தால் ஏற்படும் அழுத்தம். திரவமானது கொள்கலனின் வடிவத்தை எடுத்துக்கொள்வதால் இது ஓய்வில் உள்ளது, இதன் விளைவாக, ஒவ்வொரு சுவர்களிலும் ஒரு சீரான சக்தி செயல்படுகிறது.

திரவங்கள்

விஷயம் திட, திரவ, வாயு அல்லது பிளாஸ்மா நிலையில் இருக்கலாம். திட நிலையில் உள்ள பொருள் ஒரு திட்டவட்டமான வடிவத்தையும் அளவையும் கொண்டுள்ளது. திரவங்கள் ஒரு திட்டவட்டமான அளவைக் கொண்டிருக்கின்றன, ஆனால் ஒரு திட்டவட்டமான வடிவத்தைக் கொண்டிருக்கவில்லை, அவற்றைக் கொண்டிருக்கும் கொள்கலனின் வடிவத்தை ஏற்றுக்கொள்கின்றன, அதே நேரத்தில் வாயுக்கள் ஒரு திட்டவட்டமான அளவையோ அல்லது ஒரு திட்டவட்டமான வடிவத்தையோ கொண்டிருக்கவில்லை.

திரவங்களும் வாயுக்களும் "திரவங்களாக" கருதப்படுகின்றன, ஏனெனில், இவற்றில், மூலக்கூறுகள் பலவீனமான ஒத்திசைவான சக்திகளால் ஒன்றிணைக்கப்படுகின்றன, அவை அவை பாயும் தொடுநிலை சக்திகளுக்கு உட்படுத்தப்படும்போது, ​​அவற்றைக் கொண்டிருக்கும் கொள்கலனில் நகரும். திரவங்கள் நிலையான இயக்கத்தில் இருக்கும் அமைப்புகள்.

திடப்பொருள்கள் அதன் மீது செலுத்தப்படும் சக்தியை கடத்துகின்றன, அதே நேரத்தில் திரவங்கள் மற்றும் வாயுக்களின் அழுத்தம் பரவுகிறது.

பாஸ்கலின் கொள்கை

பிரெஞ்சு இயற்பியலாளரும் கணிதவியலாளருமான பிளேஸ் பாஸ்கல் நிகழ்தகவு கோட்பாடு, கணிதம் மற்றும் இயற்கை வரலாற்றில் பல்வேறு பங்களிப்புகளைச் செய்தார். திரவங்களின் நடத்தை குறித்து அவரது பெயரைக் கொண்டிருக்கும் கொள்கை மிகச் சிறந்ததாகும். [2]

பாஸ்கலின் கோட்பாட்டின் அறிக்கை

பாஸ்கலின் கொள்கை ஒரு மூடப்பட்ட மற்றும் அடக்கமுடியாத திரவத்தில் எங்கும் செலுத்தப்படும் அழுத்தம் திரவம் முழுவதும் எல்லா திசைகளிலும் சமமாக பரவுகிறது, அதாவது திரவம் முழுவதும் அழுத்தம் நிலையானது. [3].

பாஸ்கலின் கொள்கையின் எடுத்துக்காட்டு படம் 3 இல் காணலாம். துளைகள் ஒரு கொள்கலனில் செய்யப்பட்டு கார்க்ஸால் மூடப்பட்டிருந்தன, பின்னர் தண்ணீரில் (திரவம்) நிரப்பப்பட்டு ஒரு மூடி வைக்கப்பட்டது. கொள்கலனின் மூடிக்கு ஒரு சக்தி பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​எல்லா திசைகளிலும் சமமாக இருக்கும் தண்ணீரில் ஒரு அழுத்தம் வழங்கப்படுகிறது, இதனால் துளைகளில் இருந்த அனைத்து கார்க்குகளும் வெளியே வரும்.

பாஸ்கலின் சிரிஞ்ச் அவரது சிறந்த சோதனைகளில் ஒன்றாகும். சிரிஞ்ச் ஒரு திரவத்தால் நிரப்பப்பட்டு குழாய்களுடன் இணைக்கப்பட்டது, சிரிஞ்சின் உலக்கை மீது அழுத்தம் செலுத்தப்பட்டபோது, ​​திரவம் ஒவ்வொரு குழாய்களிலும் ஒரே உயரத்திற்கு உயர்ந்தது. இதனால் ஓய்வில் இருக்கும் ஒரு திரவத்தின் அழுத்தத்தின் அதிகரிப்பு தொகுதி முழுவதும் மற்றும் அனைத்து திசைகளிலும் ஒரே மாதிரியாக பரவுகிறது என்று கண்டறியப்பட்டது. [4].

பாஸ்கல் பிரின்சிபலின் விண்ணப்பங்கள்

இன் பயன்பாடுகள் பாஸ்கலின் கொள்கை ஹைட்ராலிக் அச்சகங்கள், ஹாய்ஸ்டுகள், பிரேக்குகள் மற்றும் ஜாக்கள் போன்ற ஏராளமான ஹைட்ராலிக் கருவிகளில் அன்றாட வாழ்க்கையில் அவற்றைக் காணலாம்.

ஹைட்ராலிக் பிரஸ்

ஹைட்ராலிக் பிரஸ் இது சக்திகளைப் பெருக்க அனுமதிக்கும் ஒரு சாதனம். பாஸ்கலின் கொள்கையின் அடிப்படையில் இயக்கக் கொள்கை அச்சகங்கள், லிஃப்ட், பிரேக்குகள் மற்றும் பலவகையான ஹைட்ராலிக் சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இது இரண்டு சிலிண்டர்களைக் கொண்டுள்ளது, வெவ்வேறு பகுதிகள், எண்ணெய் (அல்லது பிற திரவம்) நிரப்பப்பட்டு ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்கின்றன. சிலிண்டர்களில் பொருந்தக்கூடிய இரண்டு உலக்கைகள் அல்லது பிஸ்டன்களும் உள்ளன, இதனால் அவை திரவத்துடன் தொடர்பு கொள்கின்றன. [5].

ஒரு ஹைட்ராலிக் பத்திரிகையின் எடுத்துக்காட்டு படம் 4 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. சிறிய பகுதி A1 இன் பிஸ்டனுக்கு ஒரு சக்தி F1 பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​சிலிண்டர்களுக்குள் உடனடியாக பரவும் திரவத்தில் ஒரு அழுத்தம் உருவாக்கப்படுகிறது. A2 ஒரு பெரிய பகுதி கொண்ட பிஸ்டனில், ஒரு சக்தி F2 அனுபவிக்கப்படுகிறது, இது பயன்படுத்தப்பட்டதை விட மிக அதிகம், இது A2 / A1 பகுதிகளின் உறவுகளைப் பொறுத்தது.

உடற்பயிற்சி 1. ஒரு காரைத் தூக்க, நீங்கள் ஒரு ஹைட்ராலிக் பலாவை உருவாக்க விரும்புகிறீர்கள். ஹைட்ராலிக் ராம் பிஸ்டன்களின் விட்டம் என்ன உறவைக் கொண்டிருக்க வேண்டும், இதனால் 100 N சக்தியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் 2500 கிலோ காரை பெரிய பிஸ்டனில் தூக்க முடியும்? படம் 5 ஐக் காண்க.

தீர்வு

ஹைட்ராலிக் ஜாக்குகளில், பாஸ்கலின் கொள்கை பூர்த்தி செய்யப்படுகிறது, அங்கு ஹைட்ராலிக் ஜாக் உள்ளே எண்ணெய் அழுத்தம் ஒரே மாதிரியாக இருக்கிறது, ஆனால் பிஸ்டன்கள் வெவ்வேறு பகுதிகளைக் கொண்டிருக்கும்போது சக்திகள் “பெருக்கப்படுகின்றன”. ஹைட்ராலிக் ஜாக் பிஸ்டன்களின் பரப்பளவு விகிதத்தை தீர்மானிக்க:

• 2.500 கிலோ எடையுள்ள காரின் வெகுஜனத்தைக் கருத்தில் கொண்டு, காரின் எடை நியூட்டனின் இரண்டாவது விதியைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்கப்படுகிறது. [6]

கட்டுரையைப் பார்க்க உங்களை அழைக்கிறோம் நியூட்டனின் சட்டங்கள் "புரிந்துகொள்ள எளிதானது"

• பாஸ்டலின் கொள்கை பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது பிஸ்டன்களில் உள்ள அழுத்தங்களை சமப்படுத்துகிறது.
• உலக்கைகளின் பகுதி உறவு அழிக்கப்பட்டு மதிப்புகள் மாற்றப்படுகின்றன. படம் 6 ஐக் காண்க.

உலக்கைகளின் பகுதிகள் 24,52 என்ற விகிதத்தைக் கொண்டிருக்க வேண்டும், எடுத்துக்காட்டாக, நீங்கள் 3cm ஆரம் கொண்ட ஒரு சிறிய உலக்கை வைத்திருந்தால் (பகுதி A₁= 28,27 செ.மீ.²), பெரிய உலக்கைக்கு 14,8 செ.மீ (பரப்பளவு A) ஆரம் இருக்க வேண்டும்₂= 693,18 செ.மீ.²).

ஹைட்ராலிக் லிஃப்ட்

ஹைட்ராலிக் லிப்ட் என்பது கனமான பொருட்களை தூக்க பயன்படும் இயந்திர சாதனம். வாகனத்தின் கீழ் பழுதுபார்க்க பல வாகன கடைகளில் ஹைட்ராலிக் லிஃப்ட் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஹைட்ராலிக் லிஃப்ட்ஸின் செயல்பாடு பாஸ்கலின் கொள்கையின் அடிப்படையில் அமைந்துள்ளது. லிஃப்ட் பொதுவாக பிஸ்டன்களுக்கு அழுத்தத்தை அனுப்ப எண்ணெயைப் பயன்படுத்துகிறது. எலக்ட்ரிக் மோட்டார் ஒரு ஹைட்ராலிக் பம்பை செயல்படுத்துகிறது, இது பிஸ்டனில் மிகச்சிறிய பகுதியுடன் அழுத்தத்தை செலுத்துகிறது. மிகப்பெரிய பரப்பளவைக் கொண்ட பிஸ்டனில், பழுது “பெருக்கப்படுகிறது”, பழுதுபார்ப்பதற்கான வாகனங்களைத் தூக்க முடியும். படம் 7 ஐக் காண்க.

உடற்பயிற்சி 2. மிகச்சிறிய பிஸ்டனின் பரப்பளவு 28 செ.மீ 2 ஆகவும், மிகப்பெரிய பிஸ்டனின் பரப்பளவு 1520 செ.மீ 2 ஆகவும் இருக்கும் ஹைட்ராலிக் லிப்ட் மூலம் உயர்த்தக்கூடிய அதிகபட்ச சுமைகளைக் கண்டறியவும், பயன்படுத்தக்கூடிய அதிகபட்ச சக்தி 500 என். படம் 8.

தீர்வு:

பாஸ்கலின் கொள்கை ஹைட்ராலிக் லிப்டர்களில் பூர்த்தி செய்யப்படுவதால், பிஸ்டன்களில் உள்ள அழுத்தங்கள் சமமாக இருக்கும், இதனால் சிறிய பிஸ்டனில் பயன்படுத்தக்கூடிய அதிகபட்ச சக்தியை அறிந்துகொள்வதால், பெரிய பிஸ்டனில் செலுத்தப்படும் அதிகபட்ச சக்தி கணக்கிடப்படுகிறது (F2) படம் 9 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

தூக்கக்கூடிய அதிகபட்ச எடையை (எஃப் 2) அறிந்து, நியூட்டனின் இரண்டாவது விதியைப் பயன்படுத்தி வெகுஜன தீர்மானிக்கப்படுகிறது [6], இதனால் 2766,85 கிலோ வரை எடையுள்ள வாகனங்கள் தூக்கப்படலாம். படம் 10 ஐக் காண்க. சராசரி வாகன வெகுஜனங்களின் எண்ணிக்கை 8 இல் உள்ள அட்டவணையின்படி, லிப்ட் சராசரியாக 2.500 கிலோ எடையுள்ள காம்பாக்ட் கார்களை மட்டுமே தூக்க முடியும்.

ஹைட்ராலிக் பிரேக்குகள்

வாகனங்களை மெதுவாக்க அல்லது அவற்றை முழுமையாக நிறுத்த பிரேக்குகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பொதுவாக, ஹைட்ராலிக் பிரேக்குகள் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளதைப் போன்ற ஒரு பொறிமுறையைக் கொண்டுள்ளன. பிரேக் மிதிவைக் குறைப்பது ஒரு சிறிய பகுதி பிஸ்டனுக்கு அனுப்பப்படும் ஒரு சக்தியைப் பயன்படுத்துகிறது. பயன்படுத்தப்பட்ட சக்தி பிரேக் திரவத்திற்குள் ஒரு அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது. [7].

திரவத்தில் அழுத்தம் அனைத்து திசைகளிலும் பரவுகிறது, இரண்டாவது பிஸ்டன் வரை சக்தி பெருக்கப்படுகிறது. வாகனத்தின் டயர்களை உடைக்க பிஸ்டன் டிஸ்க்குகள் அல்லது டிரம்ஸில் செயல்படுகிறது.

முடிவுரை

பாஸ்கலின் கொள்கை ஓய்வெடுக்க முடியாத திரவங்களுக்கு, திரவம் முழுவதும் அழுத்தம் நிலையானது என்று கூறுகிறது. மூடப்பட்ட திரவத்தில் எங்கும் செலுத்தப்படும் அழுத்தம் அனைத்து திசைகளிலும் திசைகளிலும் சமமாக பரவுகிறது.

பயன்பாடுகளில் பாஸ்கலின் கொள்கை சாதனத்தின் உலக்கைகளில் உள்ள பகுதிகளின் உறவின் படி, அச்சகங்கள், லிஃப்ட், பிரேக்குகள் மற்றும் ஜாக்கள், பெருக்க சக்திகளை அனுமதிக்கும் சாதனங்கள் போன்ற ஏராளமான ஹைட்ராலிக் கருவிகள் உள்ளன.

எங்கள் வலைத்தளத்தில் மதிப்பாய்வு செய்வதை நிறுத்த வேண்டாம் நியூட்டன் சட்டம், வெப்ப இயக்கவியல் கொள்கைகள், தி பெர்ன lli லியின் கொள்கை மற்றவர்களிடையே மிகவும் சுவாரஸ்யமானது.

REFERENCIAS

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