Pascal yasası - Bir sıvının (gazın) sınırındaki herhangi bir yere, örneğin bir pistonun uyguladığı basınç, sıvının (gazın) tüm noktalarına değişmeden iletilir.
Ancak genellikle şu şekilde kullanılır:
Biraz Pascal Yasasından bahsedelim:
Dünyanın yerçekimi alanında bulunan her sıvı parçacığına yerçekimi kuvveti etki eder. Bu kuvvetin etkisi altında her sıvı katmanı, altındaki katmanlara baskı yapar. Sonuç olarak sıvının içindeki basınç farklı seviyelerdedir. olmayacak aynısı. Bu nedenle sıvılarda ağırlığından dolayı basınç vardır.
Bundan şu sonuca varabiliriz: Su altında ne kadar derine dalarsak, su basıncı üzerimizde o kadar güçlü etki edecektir.
Sıvının ağırlığından dolayı oluşan basınca denir. hidrostatik basınç.
Grafiksel olarak, basıncın sıvıya daldırma derinliğine bağımlılığı şekilde gösterilmektedir.
dayalı Pascal yasasıÇeşitli hidrolik cihazlar çalışır: fren sistemleri, presler, pompalar, pompalar vb.
Pascal yasası hareketli bir sıvı (gaz) durumunda ve ayrıca sıvının (gaz) yerçekimi alanında olması durumunda geçerli değildir; Dolayısıyla atmosfer ve hidrostatik basıncın yükseklikle birlikte azaldığı bilinmektedir.
Kullandığımız formülde:
Basınç
Ortam basıncı
Sıvı yoğunluğu
Bu yasa, 1653 yılında Fransız bilim adamı B. Pascal tarafından keşfedilmiştir. Bazen temel yasa olarak da adlandırılır.
Pascal yasası maddenin moleküler yapısı açısından açıklanabilir. Katılarda moleküller kristal bir kafes oluşturur ve kendi etraflarında titreşirler. Sıvılarda ve gazlarda moleküller göreceli özgürlüğe sahiptir; birbirlerine göre hareket edebilirler. Bir sıvının (veya gazın) üzerinde oluşan basıncın sadece kuvvet yönünde değil her yöne iletilmesini sağlayan da bu özelliktir.
Pascal yasası modern teknolojide geniş uygulama alanı buldu. Modern süper preslerin çalışması, yaklaşık 800 MPa'lık basınç oluşturmaya izin veren Pascal yasasına dayanmaktadır. Ayrıca uzay gemilerini, jet uçaklarını, sayısal olarak kontrol edilen makineleri, ekskavatörleri, damperli kamyonları vb. kontrol eden tüm hidrolik otomasyonun çalışmaları bu yasaya dayanmaktadır.
Hidrostatik sıvı basıncı
Herhangi bir derinlikteki bir sıvının içindeki hidrostatik basınç, sıvının bulunduğu kabın şekline bağlı değildir ve sıvının çarpımına ve basıncın belirlendiği derinliğe eşittir:
Dinlenme halindeki homojen bir akışkanda, aynı yatay düzlemde (aynı seviyede) yer alan noktalardaki basınçlar aynıdır. Şekil 2'de gösterilen tüm durumlarda. Şekil 1'de, kapların altındaki sıvı basıncı aynıdır.
Şekil 1. Hidrostatik basıncın kabın şeklinden bağımsızlığı
Belirli bir derinlikte, sıvı her yöne eşit şekilde baskı yapar, böylece belirli bir derinlikte duvar üzerindeki basınç, aynı derinlikte bulunan yatay bir platformdaki basınçla aynı olacaktır.
Bir kaba dökülen sıvının toplam basıncı, sıvı yüzeyindeki basınç ile hidrostatik basıncın toplamıdır:
Bir sıvının yüzeyindeki basınç genellikle atmosfer basıncına eşittir.
Problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1
| Egzersiz yapmak | Kenarı 40 cm olan içi boş bir küpün içerisine su dökülüyor. Küpün tabanına ve duvarlarına etki eden su basıncı kuvvetini bulun. |
| Çözüm | Çizimi yapalım.
1) Derinlikte hidrostatik basınç Küpün tabanındaki su basıncı kuvveti: alt alan nerede; , 2) Yan yüzdeki ortalama basınç, yüzey seviyesinde ve alt seviyedeki basınçların toplamının yarısına eşittir:
küp duvarına uygulanan basınç kuvveti:
Tablolardan suyun yoğunluğunun kg/m olduğu görülmektedir. Birimleri SI sistemine çevirelim: küp kenar uzunluğu cm m. Hesaplayalım: 1) alt kısımdaki basınç kuvveti: 2) duvara uygulanan basınç kuvveti: |
| Cevap | Küpün tabanına ve duvarlarına uygulanan su basıncı kuvvetleri sırasıyla 627 ve 314 N'dir. |
ÖRNEK 2
| Egzersiz yapmak | U şeklindeki bir tüpün iki dirseği cıvayla ayrılmış su ve yağla doludur. Her iki dirsekteki cıva ve sıvılar arasındaki arayüzler aynı yüksekliktedir. Yağ kolonunun yüksekliği 20 cm olduğuna göre su kolonunun yüksekliğini belirleyiniz. |
| Çözüm | Çizimi yapalım.
Pascal kanununa göre borunun her iki bükümündeki basınç aynıdır: Su basıncı seviyesi yağ basıncı seviyesi Sıvı basınçları için ifadeleri birinci eşitlikte yerine koyarsak şunu elde ederiz: |
Sıvıdaki Basınç. Pascal yasası
Sıvılarda parçacıklar hareketlidir, dolayısıyla kendi şekilleri yoktur, ancak kendi hacimleri vardır ve sıkıştırma ve esnemeye karşı direnç gösterirler; kayma deformasyonuna direnmez (akış özelliği).
Durgun bir akışkanda iki tür statik basınç vardır: hidrostatik Ve harici. Sıvı, Dünya'ya olan çekim nedeniyle kabın tabanına ve duvarlarına ve ayrıca içinde bulunan gövdelere baskı uygular. Sıvı kolonun ağırlığından kaynaklanan basınca hidrostatik denir. Farklı yüksekliklerdeki sıvı basıncı farklıdır ve uygulandığı alanın yönüne bağlı değildir.
Sıvının kesit alanı S olan silindirik bir kapta olmasına izin verin; sıvı sütununun yüksekliği h. Daha sonra
Bir akışkanın hidrostatik basıncı yoğunluğa bağlıdır R sıvı, serbest düşüşün g ivmesinden ve söz konusu noktanın bulunduğu h derinliğinden. Sıvı sütununun şekline bağlı değildir.
Derinlik h, söz konusu noktadan sıvının serbest yüzeyi seviyesine kadar dikey olarak ölçülür.
Ağırlıksızlık koşulları altında sıvıda hidrostatik basınç yoktur, çünkü bu koşullar altında sıvı ağırlıksız hale gelir. Dış basınç, bir sıvının harici bir kuvvetin etkisi altında sıkıştırılmasını karakterize eder. Şuna eşittir:
Dış basınca örnek: atmosferik basınç ve hidrolik sistemlerde oluşturulan basınç. Fransız bilim adamı Blaise Pascal (1623-1662) şunu ortaya koydu: Sıvılar ve gazlar üzerlerine uygulanan basıncı her yöne eşit olarak iletirler (Pascal yasası). Basınçları ölçmek için şunu kullanın: basınç göstergeleri.
Tasarımları çok çeşitlidir. Örnek olarak, bir sıvı basınç göstergesi cihazını düşünün. Bir ucu basıncın ölçüldüğü bir rezervuara bağlanan U şeklinde bir tüpten oluşur. Manometre dirseklerindeki sütunlar arasındaki farktan basınç belirlenebilir.
İkili yok
Gazın kendisine sağlanan hacmin tamamını doldurduğu bilinmektedir. Aynı zamanda kabın tabanına ve duvarlarına da baskı yapar. Bu basınç, gaz moleküllerinin kabın duvarlarıyla hareketi ve çarpışmasından kaynaklanır. Tüm yönler eşit olduğundan tüm duvarlardaki basınç aynı olacaktır.
Gaz basıncı şunlara bağlıdır:
Gazın kütlesinden - kapta ne kadar çok gaz varsa, basınç da o kadar büyük olur;
- kabın hacmine bağlı olarak - belirli bir kütleye sahip gazın hacmi ne kadar küçükse, basınç da o kadar büyük olur,
- sıcaklıkta - sıcaklık arttıkça, daha yoğun etkileşime giren ve kabın duvarlarıyla çarpışan moleküllerin hareket hızı artar ve dolayısıyla basınç artar.
Gazları depolamak ve taşımak için güçlü bir şekilde sıkıştırılırlar, bu da basınçlarının büyük ölçüde artmasına neden olur. Bu nedenle bu gibi durumlarda özel, çok dayanıklı çelik silindirler kullanılır. Bu tür silindirler örneğin denizaltılardaki basınçlı havayı depolar.
Fransız fizikçi Blaise Pascal, sıvıların veya gazların basıncını açıklayan bir yasa oluşturdu. Pascal Yasası: Bir sıvı veya gaza etki eden basınç, sıvı veya gazın her noktasına değişmeden iletilir.
Sıvılar da dünyadaki tüm cisimler gibi yerçekiminden etkilenir. Dolayısıyla kaptaki her sıvı tabakası kendi ağırlığıyla diğer tabakalara baskı yapar ve bu basınç Pascal kanununa göre her yöne iletilir. Yani sıvının içinde basınç vardır ve aynı seviyede her yönde aynıdır. Derinlik arttıkça sıvı basıncı artar. Bir sıvının basıncı aynı zamanda sıvının özelliklerine de bağlıdır; yoğunluğu hakkında.
Sıvı basıncı derinlikle birlikte arttığından, bir dalgıç geleneksel hafif bir dalış kıyafetiyle 100 metreye kadar derinliklerde çalışabilir. Büyük derinliklerde özel koruma gerekir. Birkaç kilometre derinlikte araştırma yapmak için, önemli basınca dayanabilen banyo küreleri ve banyo kapları kullanılır.
xn—-7sbfhivhrke5c.xn--p1ai
Sıvıdaki basınç. Pascal yasası. Sıvıdaki basıncın derinliğe bağlılığı
Bu video eğitimi abonelikle kullanılabilir
Zaten bir aboneliğiniz var mı? Giriş yapmak
Bu derste sıvı ve gaz halindeki cisimler ile katı cisimler arasındaki farka bakacağız. Bir sıvının hacmini değiştirmek istiyorsak, bir katının hacmini değiştirirken uyguladığımız kuvvetle kıyaslanabilir büyüklükte bir kuvvet uygulamamız gerekir. Gazın hacmini değiştirmek için bile pompalar ve diğer mekanik cihazlar gibi çok ciddi bir kuvvete ihtiyaç vardır. Ancak bir sıvının veya gazın şeklini değiştirmek istiyorsak ve bunu yeterince yavaş yaparsak, o zaman hiçbir çaba harcamamıza gerek kalmaz. Bu, katıdan sıvı ve gaz arasındaki temel farktır.
Sıvı basıncı
Bu etkinin nedeni nedir? Gerçek şu ki, farklı sıvı katmanları birbirine göre yer değiştirdiğinde, deformasyonla ilişkili hiçbir kuvvet ortaya çıkmaz. Sıvı ve gaz ortamlarda herhangi bir kayma veya deformasyon yoktur, ancak katı cisimlerde bir katmanı diğerine doğru hareket ettirmeye çalışırken önemli elastik kuvvetler ortaya çıkar. Bu nedenle sıvının, konulduğu hacmin alt kısmını doldurma eğiliminde olduğunu söylüyorlar. Gaz, içine yerleştirildiği hacmin tamamını doldurma eğilimindedir. Ancak bu aslında bir yanılgıdır, çünkü Dünyamıza dışarıdan baktığımızda gazın (Dünya atmosferinin) aşağıya doğru çökerek Dünya yüzeyinde belirli bir alanı doldurma eğiliminde olduğunu görürüz. Bu alanın üst sınırı tıpkı denizleri, okyanusları ve gölleri dolduran sıvının yüzeyi gibi oldukça düz ve pürüzsüzdür. Mesele şu ki, gazın yoğunluğu sıvının yoğunluğundan çok daha azdır, dolayısıyla gaz çok yoğun olsaydı aynı şekilde aşağı inerdi ve atmosferin üst sınırını görürdük. Sıvı ve gazda herhangi bir kayma veya deformasyon olmadığından, sıvı ve gaz ortamının farklı alanları arasında tüm kuvvetler etkileşir, bunlar bu parçaları ayıran normal yüzey boyunca yönlendirilen kuvvetlerdir. Her zaman normal bir yüzey boyunca yönlendirilen bu tür kuvvetlere denir. basınç kuvvetleri. Belirli bir yüzeydeki basınç kuvvetinin büyüklüğünü bu yüzeyin alanına bölersek, basitçe basınç olarak adlandırılan (veya bazen hidrostatik basınç da eklenir) basınç kuvvetinin yoğunluğunu elde ederiz. gazlı ortam, çünkü basınç açısından gazlı bir ortam pratik olarak sıvı bir ortamdan farklı değildir.
Pascal yasası
Sıvı ve gazlı ortamlarda basınç dağılımının özellikleri 17. yüzyılın başından beri incelenmektedir; sıvı ve gazlı ortamlarda basınç dağılımı yasalarını ilk belirleyen Fransız matematikçi Blaise Pascal'dır.
Basıncın büyüklüğü, bu basıncın uygulandığı yüzeye normalin yönüne bağlı değildir, yani basınç dağılımı tüm yönlerde izotropiktir (aynı).
Bu yasa deneysel olarak oluşturulmuştur. Belirli bir sıvının, bacaklarından biri dikey, ikincisi yatay olarak yerleştirilmiş dikdörtgen bir prizma olduğunu varsayalım. Dikey duvar üzerindeki basınç P 2, yatay duvar üzerindeki basınç P 3, rastgele bir duvar üzerindeki basınç P 1 olacaktır. Üç kenar bir dik üçgen oluşturur, bu kenarlara etki eden basınç kuvvetleri bu yüzeylere dik olarak yönlendirilir. Seçilen hacim dengede olduğundan, hareketsiz olduğundan ve herhangi bir yere hareket etmediğinden, üzerine etki eden kuvvetlerin toplamı sıfıra eşittir. Hipotenüse dik olarak etki eden kuvvet yüzey alanıyla orantılıdır, yani basınç çarpı yüzey alanına eşittir. Düşey ve yatay duvarlara etki eden kuvvetler de bu yüzeylerin alanlarıyla orantılıdır ve yine dik yönde yönlendirilirler. Yani düşey yönde etki eden kuvvet yatay yönde, yatay yönde etki eden kuvvet ise dikey yöndedir. Bu üç kuvvetin toplamı sıfıra eşit olduğundan bu üçgene tamamen benzeyen bir üçgen oluştururlar.
Pirinç. 1. Bir cisme etki eden kuvvetlerin dağılımı
Bu üçgenlerin benzerliğinden ve benzer olmalarından dolayı, onları oluşturan kenarlar birbirine dik olduğundan, bu üçgenin kenarlarının alanları arasındaki orantı katsayısının tüm kenarlar için aynı olması gerektiği sonucu çıkar. , P 1 = P 2 = P 3.
Böylece, basıncın herhangi bir yöne yönlendirildiğini ve büyüklüğünün eşit olduğunu belirten Pascal'ın deney yasasını doğrulamış oluyoruz. Böylece Pascal yasasına göre bir sıvının belirli bir noktasındaki basıncın her yönde aynı olduğunu tespit ettik.
Şimdi bir sıvıdaki aynı seviyedeki basıncın her yerde aynı olduğunu kanıtlayacağız.
Pirinç. 2. Silindir duvarlarına etki eden kuvvetler
Yoğunluğu sıvıyla dolu bir silindirimiz olduğunu hayal edelim. ρ silindir duvarları üzerindeki basınç sırasıyla P 1 ve P 2'dir, sıvının kütlesi hareketsiz olduğundan, silindir duvarlarına etki eden kuvvetler alanları eşit olduğundan eşit olacaktır, yani P 1 = P 2. Aynı seviyedeki bir sıvıda basıncın aynı olduğunu bu şekilde kanıtladık.
Sıvıdaki basıncın derinliğe bağlılığı
Yerçekimi alanında bulunan bir sıvıyı ele alalım. Yerçekimi alanı sıvıya etki eder ve onu sıkıştırmaya çalışır, ancak sıvı sıkıştırılamaz olduğundan ve herhangi bir etki altında sıvının yoğunluğu her zaman aynı olduğundan çok zayıf bir şekilde sıkıştırılır. Bu, sıvı ile gaz arasında ciddi bir farktır; dolayısıyla ele alacağımız formüller sıkıştırılamaz bir sıvıya ilişkindir ve gazlı bir ortamda uygulanamaz.
Pirinç. 3. Sıvı içeren ürün
Yerçekimi ivmesi g olan bir yer çekimi alanında bulunan, sıvı alanı S = 1, yüksekliği h, sıvı yoğunluğu ρ olan bir nesneyi ele alalım. Yukarıda akışkan basıncı P 0 ve altında Ph basıncı vardır, cisim denge durumunda olduğundan ona etki eden kuvvetlerin toplamı sıfıra eşit olacaktır. Yerçekimi kuvveti, yerçekimi ivmesi ve hacim başına sıvının yoğunluğuna eşit olacaktır Ft = ρ g V, çünkü V = h S ve S = 1, o zaman Ft = ρ g h elde ederiz.
Toplam basınç kuvveti, basınç farkının kesit alanıyla çarpımına eşittir, ancak birliğe eşit olduğumuz için P = P h - P 0
Bu cisim hareket etmediği için bu iki kuvvet birbirine Ft = P eşittir.
Akışkan basıncının derinliğe bağımlılığını veya hidrostatik basınç yasasını elde ederiz. H derinliğindeki basınç, sıfır derinlikteki basınçtan ρ g h miktarı kadar farklıdır: P h = P 0 + (ρ g h).
Haberleşme gemileri kanunu
Türetilmiş iki ifadeyi kullanarak başka bir yasayı, iletişim kuran gemilerin yasasını türetebiliriz.
Pirinç. 4. İletişim kuran gemiler
Farklı kesitlere sahip iki silindir birbirine bağlı; bu kaplara ρ yoğunluğundaki sıvıyı dökelim. Haberleşen gemiler kanunu şunu belirtir: Bu gemilerdeki seviyeler tamamen aynı olacaktır. Bu ifadeyi kanıtlayalım.
Daha küçük kabın üstündeki basınç P 0, kabın tabanındaki basınçtan ρ g h miktarı kadar daha az olacaktır, aynı şekilde P 0 basıncı da daha büyük kabın tabanındaki basınçtan daha az olacaktır. aynı miktarda ρ g h, yoğunlukları ve derinlikleri aynı olduğundan bu değerler onlar için aynı olacaktır.
Farklı yoğunluktaki sıvılar kaplara dökülürse seviyeleri farklı olacaktır.
Çözüm. Hidrolik pres
Hidrostatik yasaları 17. yüzyılın başında Pascal tarafından oluşturuldu ve o zamandan beri bu yasalara dayanarak çok sayıda farklı hidrolik makine ve mekanizma çalışıyor. Hidrolik pres adı verilen bir cihaza bakacağız.
Pirinç. 5. Hidrolik pres
S 1 ve S 2 kesit alanlarına sahip iki silindirden oluşan bir kapta, dökülen sıvı aynı yüksekliğe monte edilir. Bu silindirlere pistonları yerleştirip F 1 kuvvetini uygulayarak F 1 = P 0 S 1 elde ederiz.
Pistonlara uygulanan basınçların aynı olması nedeniyle, büyük pistonu hareketsiz tutmak için uygulanması gereken kuvvetin, küçük pistona uygulanan kuvvetten fazla olacağını görmek kolaydır; oran Bu kuvvetlerin büyük pistonun alanının küçük pistonun alanına bölümüdür.
Küçük bir pistona keyfi olarak küçük bir kuvvet uygulayarak, daha büyük bir piston üzerinde çok büyük bir kuvvet geliştireceğiz - hidrolik pres tam olarak böyle çalışır. Daha büyük olan prese veya o yere yerleştirilen parçaya uygulanacak kuvvet keyfi olarak büyük olacaktır.
Bir sonraki konu Arşimed'in hareketsiz cisimler için kanunlarıdır.
Ev ödevi
- Pascal yasasını tanımlayın.
- Haberleşme gemileri kanunu ne diyor?
- Sitedeki soruları yanıtlayın (Kaynak).
- Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Fizik (temel seviye) - Yüksek Lisans: Mnemosyne, 2012.
- Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fizik 10. sınıf. – M.: Ilexa, 2005.
- Gromov S.V., Rodina N.A. Fizik 7. sınıf, 2002.
Sıvılar ve gazlar için Pascal yasası
Sıvılar ve gazlar kendilerine uygulanan basıncı her yöne eşit olarak iletirler.
Bu yasa, 14. yüzyılın ortalarında Fransız bilim adamı B. Pascal tarafından keşfedildi ve daha sonra onun adını aldı.
Sıvıların ve gazların basınç iletmesi, onları oluşturan parçacıkların yüksek hareketliliğiyle açıklanır; bu, onları, parçacıkları aktif olmayan ve yalnızca denge konumları etrafında salınabilen katı cisimlerden önemli ölçüde ayırır. Diyelim ki bir gaz, pistonlu kapalı bir kaptadır; molekülleri, kendisine sağlanan hacmin tamamını eşit şekilde doldurur. Pistonu hareket ettirerek kabın hacmini azaltalım, pistona bitişik gaz tabakası sıkışacak, gaz molekülleri pistondan belli bir mesafeye göre daha yoğun olarak yerleştirilecektir. Ancak bir süre sonra kaotik harekete katılan gaz parçacıkları diğer parçacıklarla karışacak, gaz yoğunluğu düzleşecek, ancak piston hareket etmeden öncekinden daha büyük hale gelecektir. Bu durumda kabın tabanına ve duvarlarına gelen darbelerin sayısı artar, dolayısıyla pistonun basıncı gaz tarafından her yöne eşit olarak iletilir ve her noktada aynı miktarda artar. Benzer bir mantık sıvılara da uygulanabilir.
Pascal yasasının formülasyonu
Durgun haldeki bir sıvı (gaz) üzerinde dış kuvvetlerin ürettiği basınç, madde tarafından her yöne değişmeden sıvının (gaz) herhangi bir noktasına ve kabın duvarlarına iletilir.
Pascal yasası sıkıştırılabilirlik ihmal edilirse sıkıştırılamaz ve sıkıştırılabilir sıvılar ve gazlar için geçerlidir. Bu yasa enerjinin korunumu yasasının bir sonucudur.
Sıvıların ve gazların hidrostatik basıncı
Sıvılar ve gazlar sadece dış basıncı değil aynı zamanda yerçekiminin varlığından dolayı ortaya çıkan basıncı da iletirler. Bu kuvvet sıvının (gazın) içinde daldırma derinliğine bağlı olarak basınç oluştururken, uygulanan dış kuvvetler bu basıncı maddenin herhangi bir noktasında aynı miktarda artırır.
Durgun bir sıvının (gazın) uyguladığı basınca hidrostatik denir. Bir sıvının (gazın) içindeki herhangi bir derinlikteki hidrostatik basınç ($p$), içinde bulunduğu kabın şekline bağlı değildir ve şuna eşittir:
burada $h$ sıvı (gaz) sütununun yüksekliğidir; $\rho$ maddenin yoğunluğudur. Hidrostatik basınç için formül (1)'den, sıvının (gazın) aynı derinlikteki tüm yerlerinde basıncın aynı olduğu sonucu çıkar. Derinlik arttıkça hidrostatik basınç artar. Yani 10 km derinlikte su basıncı yaklaşık olarak $ ^8 Pa$'dır.
Pascal yasasının bir sonucu: Denge durumundaki bir sıvının (gazın) aynı yatay seviyesindeki herhangi bir noktadaki basıncı aynı değere sahiptir.
Çözümlü problem örnekleri
Egzersiz yapmak. Farklı şekillerde üç kap verilmiştir (Şek. 1). Her bir kabın taban alanı $S$’dır. Aynı sıvının tabandaki basıncı hangi kapta en fazladır?
Çözüm. Bu problem hidrostatik paradoksla ilgilidir. Pascal yasasının bir sonucu, bir sıvının basıncının kabın şekline bağlı olmaması, sıvı sütununun yüksekliğine göre belirlenmesidir. Sorunun koşullarına göre her kabın taban alanı S'ye eşit olduğundan, Şekil 1'den sıvının farklı ağırlığına rağmen sıvı sütunlarının yüksekliğinin aynı olduğunu görüyoruz, tüm kapların tabanındaki “ağırlık” basınç kuvveti aynıdır ve silindirik bir kaptaki sıvının ağırlığına eşittir. Bu paradoksun açıklaması, eğimli duvarlar üzerindeki sıvı basıncı kuvvetinin, yukarıya doğru daralan bir kapta aşağıya doğru yönlendirilen ve genişleyen bir kapta yukarıya doğru yönlendirilen dikey bir bileşene sahip olduğu gerçeğinde yatmaktadır.
Egzersiz yapmak.Şekil 2, sıvıyla iletişim kuran iki kabı göstermektedir. Gemilerden birinin kesiti ikincisinden $n\$ kat daha küçüktür. Kaplar pistonlarla kapatılır. Küçük pistona $F_2 kuvveti uygulanır.\ $Sistemin dengede olması için büyük pistona hangi kuvvet uygulanmalıdır?
Çözüm. Problem Pascal kanununa göre çalışan bir hidrolik presin diyagramını sunmaktadır. Birinci pistonun sıvı üzerinde oluşturduğu basınç şuna eşittir:
İkinci piston sıvıya basınç uygular:
Sistem dengedeyse, $p_1$ ve $p_2$ eşitse şunu yazarız:
Büyük pistona uygulanan kuvvetin büyüklüğünü bulalım:
Sıvılarda basınç Pascal kanunu
§ 11. Pascal yasası. İletişim kuran gemiler
Sıvının (veya gazın) kapalı bir kap içine alınmasına izin verin (Şek. 17).
Bir sıvının sınırındaki herhangi bir yere (örneğin bir piston tarafından) uygulanan basınç, değişmeden sıvının tüm noktalarına iletilir. Pascal yasası.
Pascal kanunu gazlar için de geçerlidir. Bu yasa, sıvının yalnızca kendisine dik olan herhangi bir yüzeye baskı yaptığı gerçeği dikkate alınarak, sıvı içinde zihinsel olarak tanımlanan rastgele silindirik hacimlerin denge koşulları dikkate alınarak (Şekil 17) türetilebilir.
Aynı teknik kullanılarak, düzgün bir yerçekimi alanının varlığından dolayı, birbirinden 'H' uzaklıkta yükseklikleri aralıklı olan iki sıvı seviyesindeki basınç farkının 'Deltap= bağıntısı ile verildiği gösterilebilir. rhogH', burada 'rho' sıvının yoğunluğudur. şöyle:
homojen bir sıvı ile doldurulmuş iletişim kaplarında, aynı yatay düzlemde bulunan sıvının tüm noktalarındaki basınç, kapların şekli ne olursa olsun aynıdır.
Bu durumda, iletişim kaplarındaki sıvının yüzeyleri aynı seviyeye ayarlanır (Şekil 18).
Yerçekimi alanı nedeniyle bir sıvıda oluşan basınca hidrostatik denir. 'H' derinliğindeki bir sıvıda, sıvının yüzeyinden sayıldığında hidrostatik basınç 'p=rhogH' olur. Bir sıvıdaki toplam basınç, sıvının yüzeyindeki basınç (genellikle atmosferik basınç) ile hidrostatik basıncın toplamıdır.
- Anlatım 1. Rus hukuku sisteminde uluslararası özel hukuk 1.3. Milletlerarası özel hukuk sistemi Milletlerarası özel hukuk, birçok hukuk dalı gibi genel ve özel olmak üzere ikiye ayrılır. Genel Bölüm tartışıyor […]
- Konu 1: Ceza hukukunun genel hükümleri 1.7. Ceza-icra hukuku normlarının kavramı, türleri ve yapısı Bir ceza-icra hukuku normu, genel olarak bağlayıcı, resmi olarak tanımlanmış bir davranış kuralıdır.
- Güvenli davranış kurallarına ilişkin mini ansiklopedi Ders sunumu Dikkat! Slayt önizlemeleri yalnızca bilgilendirme amaçlıdır ve sunumun tüm özelliklerini temsil etmeyebilir. Eğer […]
- Hayvanlar alemindeki nesnelerin mülkiyet biçimleri ve türleri nelerdir? “Fauna Hakkında” Federal Kanununa (Madde 4) göre, Rusya Federasyonu topraklarındaki fauna devlet mülkiyetindedir. Kıtada […]
- Poliçenizi evde unuttuysanız POLİÇENİZİ EVDE UNUTTUĞUNUZDA MÜFETTİŞE OLDUĞUNU NASIL İSPAT EDECEKSİNİZ ARAÇ MART AYINDA SHOWROOM'DAN SATIN ALINMIŞTIR VE MART AYINDA SİGORTASIZ KAYIT EDİLMİŞTİR KAYITLI DEĞİLDİR Avukatlardan gelen cevaplar (10) iyi öğleden sonra, Vlad! [...] için sorumluluk
- Belirli hedeflenen harcamaları finanse etmek için mali yardım sağlanması Sübvansiyonlar veya sübvansiyonlar şeklinde mali yardım sağlamanın ayırt edici özelliklerinden biri, bunların hedefleme ve hedefe yönelik doğasıdır. İÇİNDE […]
Basıncın sıvılar ve gazlar tarafından iletilmesi.
Pascal yasası
Katıların aksine, bireysel katmanların ve küçük sıvı ve gaz parçacıklarının birbirlerine göre her yönde serbestçe hareket ettiğini zaten biliyoruz. Bu basit bir deneyle doğrulanabilir: Bir bardaktaki suyun yüzeyine üflerseniz su hareket etmeye başlar.
Gaz ve sıvı parçacıklarının hareketli olması nedeniyle, üzerlerine uygulanan basınç, yalnızca uygulanan kuvvetin yönünde değil, sıvı veya gazın her noktasına iletilir.
|
gazın bulunduğu yer. Parçacıklar
Gazlar eşit olarak dağıtılır
gemi boyunca. Yukarıdan gemi
yapabilen bir piston tarafından kapatılır
yukarı ve aşağı hareket ettirin.
Pistona öyle basın ki
geminin içine biraz battı ve
gaza bastı. Sonuç olarak parçacıklar, Şekil. 1
pistonun altında bulunur, sızdırmazlık
yaygara ( Şekil 1b).
Hareket halindeyken gaz parçacıkları her yöne hareket edecek ve bu hareketin bir sonucu olarak dizilişleri yine tekdüze, ancak eskisinden daha yoğun hale gelecektir ( Şekil 1c). Bunun sonucunda gaz basıncı her yerde artacaktır. Bundan şu sonuca varabiliriz ilave basınç tüm gaz parçacıklarına aktarılır.Örneğin, pistonun yakınındaki gaz üzerindeki basınç 1 Pa artarsa, o zaman her noktada içeri gaz basınç aynı miktarda, yani 1 Pa artacaktır. Pistondaki, kabın duvarlarındaki ve kabın tabanındaki gaz basıncı da 1 Pa artacaktır.
1648'de Fransız bilim adamı Blaise Pascal, bir sıvının basıncının sütununun yüksekliğine bağlı olduğunu deneysel olarak doğruladı. 1 cm2 çapında ve 5 m uzunluğundaki tüpü içi su dolu kapalı bir fıçıya sokarak 2. evin balkonuna çıktı.
İçindeki su ~4 m yüksekliğe çıktığında,
içindeki su basıncı o kadar arttı ki
Güçlü meşe fıçıda çatlaklar oluştu
hangi su aktı.
Pascal yasası şunu belirtir:
bir sıvı ya da gaza uygulanan basınç
sıvı hacminin herhangi bir noktasına iletilir ve
her yöne değişmeyen gaz.
Yasa sıvı parçacıkların hareketliliğiyle açıklanıyor
Ey ve gazlar her yöne doğru.
Deneyimi tekrarlamamıza gerek yok
Namlulu Pascal, ama kullanabiliriz
Gerçeği doğrulamak için Pascal tüpü
onun ifadeleri.
|
su akacak. Piston, tüpteki suyun yüzeyine baskı yapar. Pistonun altında bulunan su parçacıkları sıkıştığında piston basıncını daha derindeki diğer katmanlara aktarır.
Deneyimlerden, pistonun basıncının topu dolduran sıvının her noktasına iletildiği ve basıncın bir sonucu olarak suyun bir kısmının dışarı itildiği anlaşılmaktadır.
|
her yöndeki deliklerden.
Balon dumanla doluysa
(Şekil 2b) ve pistonu borunun içine doğru itin, ardından tüm
topun delikleri çıkacak
bir tutam duman. Bu deneyim aynı zamanda
gazların olduğunu doğruluyor
üretilenleri ileten sıvılar
a) b) olmadan üzerlerinde her yönden baskı var
değişiklikler. Şekil 2
Pascal yasası birçok mekanizmanın tasarımının temelini oluşturur.
Pnömatik su temin sistemi.
Çalışma prensibi:
Bir rezervuardan gelen bir pompa, hava yastığını sıkıştırarak tankın içine su pompalar, bunun sonucunda basınçlı hava parçacıkları sıkışır ve sonuç olarak basınç artar. Hava basıncı 400.000 N/m2'ye ulaştığında pompa kapanır ve tanka su basılması durdurulur.
Pascal Yasasına göre, bir sıvıya (veya gaza) uygulanan basınç, sıvının (veya gazın) hacmindeki herhangi bir noktaya, her yönde değişmeden iletilir. Bu nedenle musluk açıldığında hava basıncının etkisi altındaki su ana boru hattından evin içine yükselir.
Hidrolik asansörler
|
Bu, damperli kamyonlara monte edilen hidrolik asansörün basitleştirilmiş bir diyagramıdır.
Hareketli silindirin amacı pistonun kaldırma yüksekliğini arttırmaktır. Yükü indirmek için musluğu açın.