Czy prawo Pascala wchodzi w zakres wiedzy mof? Praktyczne znaczenie prawa Pascala. Hydrostatyczne ciśnienie płynu

Blaise Pascal był francuskim matematykiem, fizykiem i filozofem żyjącym w połowie XVII wieku. Badał zachowanie cieczy i gazów oraz badał ciśnienie.

Zauważył, że kształt naczynia nie ma wpływu na ciśnienie znajdującej się w nim cieczy. Sformułował także zasadę: ciecze i gazy przenoszą wywierane na nie ciśnienie jednakowo we wszystkich kierunkach.
Zasada ta nazywa się prawem Pascala dla cieczy i gazów.

Należy zrozumieć, że prawo to nie uwzględniało siły grawitacji działającej na ciecz. W rzeczywistości ciśnienie płynu wzrasta wraz z głębokością pod wpływem grawitacji skierowanej w stronę Ziemi i jest to ciśnienie hydrostatyczne.

Aby obliczyć jego wartość, skorzystaj ze wzoru:
- ciśnienie słupa cieczy.

ρ - gęstość płynu;
g - przyspieszenie swobodnego spadania;
h - głębokość (wysokość słupa cieczy).

Całkowite ciśnienie płynu na dowolnej głębokości jest sumą ciśnienia hydrostatycznego i ciśnienia związanego z kompresją zewnętrzną:

gdzie p0 jest ciśnieniem zewnętrznym, np. tłoka w naczyniu z wodą.

Zastosowanie prawa Pascala w hydraulice

Układy hydrauliczne wykorzystują nieściśliwe płyny, takie jak olej lub woda, do przenoszenia ciśnienia z jednego punktu do drugiego w płynie ze wzrostem siły. Urządzenia hydrauliczne służą do kruszenia ciał stałych w prasach. Samoloty mają zainstalowaną hydraulikę w układach hamulcowych i podwoziu.
Ponieważ prawo Pascala obowiązuje również dla gazów, w technologii istnieją układy pneumatyczne wykorzystujące ciśnienie powietrza.

Moc Archimedesa. Stan ciał pływających

Znajomość siły Archimedesa (znanej również jako siła wyporu) jest ważna przy próbie zrozumienia, dlaczego niektóre ciała unoszą się na wodzie, a inne toną.
Spójrzmy na przykład. Mężczyzna jest w basenie. Kiedy całkowicie zanurzy się pod wodą, może z łatwością wykonać salto, salto lub bardzo wysoko skoczyć. Na lądzie wykonywanie takich akrobacji jest znacznie trudniejsze.
Taka sytuacja w basenie jest możliwa dzięki temu, że na człowieka znajdującego się w wodzie działa siła Archimedesa. W cieczy ciśnienie wzrasta wraz z głębokością (dotyczy to również gazu). Kiedy ciało znajduje się całkowicie pod wodą, ciśnienie cieczy spod ciała przeważa nad ciśnieniem z góry i ciało zaczyna się unosić.

Prawo Archimedesa

Na ciało znajdujące się w cieczy (gazie) działa siła wyporu równa ciężarowi ilości cieczy (gazu), która została wyparta przez zanurzoną część ciała.

Ft - grawitacja;
Fa – siła Archimedesa;
ρl - gęstość cieczy lub gazu;
Ww. I. - objętość wypartej cieczy (gazu) równa objętości zanurzonej części ciała;
Pv. I. - masa wypartej cieczy.

Stan żeglarski

FT>FA - ciało tonie;
FT< FA - тело поднимается к поверхности до тех пор, пока не окажется в положении равновесия и не начнёт плыть;
FT = FA - ciało znajduje się w równowadze w środowisku wodnym lub gazowym (pływaki).

Wiadomość od administratora:

Chłopaki! Kto od dawna chciał nauczyć się angielskiego?
Idź do i zdobądź dwa darmowe lekcje w szkole Język angielski SkyEng!
Sama tam studiuję - jest bardzo fajnie. Jest postęp.

W aplikacji możesz uczyć się słówek, ćwiczyć słuchanie i wymowę.

Spróbuj. Dwie lekcje za darmo z mojego linku!
Trzask

Prawo Pascala - Ciśnienie wywierane na ciecz (gaz) w dowolnym miejscu na jej granicy, na przykład przez tłok, przenosi się bez zmiany na wszystkie punkty cieczy (gazu).

Ale zwykle używa się go w ten sposób:

Porozmawiajmy trochę o prawie Pascala:

Na każdą cząsteczkę cieczy znajdującą się w polu grawitacyjnym Ziemi oddziałuje siła grawitacji. Pod wpływem tej siły każda warstwa cieczy naciska na warstwy znajdujące się pod nią. W rezultacie ciśnienie wewnątrz cieczy jest na różnych poziomach nie będzie ten sam. Dlatego w cieczach występuje ciśnienie spowodowane jego ciężarem.

Z tego możemy wyciągnąć wniosek: im głębiej nurkujemy pod wodą, tym silniejsze będzie na nas ciśnienie wody

Nazywa się ciśnienie wywołane ciężarem cieczy ciśnienie hydrostatyczne.

Graficznie zależność ciśnienia od głębokości zanurzenia w cieczy pokazano na rysunku.

Na podstawie Prawo Pascala Działają różne urządzenia hydrauliczne: układy hamulcowe, prasy, pompy, pompy itp.
Prawo Pascala nie ma zastosowania w przypadku poruszającej się cieczy (gazu) oraz w przypadku, gdy ciecz (gaz) znajduje się w polu grawitacyjnym; Wiadomo zatem, że ciśnienie atmosferyczne i hydrostatyczne maleje wraz z wysokością.

We wzorze użyliśmy:

Ciśnienie

Ciśnienie otoczenia

Charakter ciśnienia cieczy, gazu i ciała stałego jest inny. Chociaż ciśnienia cieczy i gazów mają różny charakter, ich ciśnienia mają jeden podobny efekt, który odróżnia je od ciał stałych. Ten efekt, a raczej zjawisko fizyczne, opisuje prawo Pascala.

Prawo Pascala stwierdza, że: ciśnienie wytwarzane przez siły zewnętrzne w pewnym punkcie cieczy lub gazu jest przenoszone przez ciecz lub gaz bez zmiany do żadnego punktu. Prawo to odkrył Blaise Pascal w XVII wieku.

Prawo Pascala oznacza, że jeśli na przykład gaz jest ściskany z siłą 10 N, a powierzchnia tego ciśnienia wynosi 10 cm 2 (tj. (0,1 * 0,1) m 2 = 0,01 m 2), to ciśnienie w miejscu przyłożenia siły wzrośnie o p = F/S = 10 N / 0,01 m 2 = 1000 Pa, a ciśnienie we wszystkich miejscach gazu wzrośnie o tę wartość. Oznacza to, że ciśnienie zostanie przeniesione bez zmian do dowolnego punktu gazu.

To samo dotyczy płynów. Ale w przypadku ciał stałych - nie. Wynika to z faktu, że cząsteczki cieczy i gazu są ruchliwe i wewnątrz ciała stałe choć mogą się zmieniać, pozostają na swoim miejscu. W gazach i cieczach cząsteczki przemieszczają się z obszaru o wyższym ciśnieniu do obszaru o niższym ciśnieniu, dzięki czemu ciśnienie w całej objętości szybko się wyrównuje.

Prawo Pascala potwierdza doświadczenie. Jeśli przebijesz bardzo małe dziurki w gumowej kulce wypełnionej wodą, woda będzie przez nie kapała. Jeśli teraz naciśniesz piłkę w którymkolwiek miejscu, to ze wszystkich otworów, niezależnie od tego, jak daleko będą od miejsca przyłożenia siły, woda będzie wypływać strumieniami o w przybliżeniu równej sile. Oznacza to, że ciśnienie rozprzestrzeniło się w całej objętości.

Prawo Pascala ma praktyczne zastosowania. Jeśli na małą powierzchnię cieczy zostanie przyłożona pewna siła, nastąpi wzrost ciśnienia w całej objętości cieczy. To ciśnienie może wykonać pracę, aby się poruszyć większy obszar powierzchnie.

Przykładowo, jeżeli na powierzchnię S1 przyłożymy siłę F1, to w całej objętości wytworzy się dodatkowe ciśnienie p:

Ciśnienie to wywiera siłę F 2 na powierzchnię S 2:

To pokazuje, że im większy obszar, tym większa siła. Oznacza to, że jeśli wytworzymy małą siłę na małym obszarze, wówczas zamieni się ona w dużą siłę na większym obszarze. Jeśli we wzorze zastąpimy ciśnienie (p) pierwotną siłą i powierzchnią, otrzymamy następujący wzór:

F 2 = (F 1 / S 1) * S 2 = (F 1 * S 2) / S 1

Przesuńmy F 1 na lewą stronę:

F 2 /F 1 = S 2 /S 1

Wynika z tego, że F2 jest tyle razy większe od F1, ile S2 jest większe od S1.

Na podstawie takiego przyrostu siły, prasy hydrauliczne. W nich na wąski tłok przykładana jest niewielka siła. W rezultacie w szerokim tłoku powstaje duża siła, zdolna unieść duży ładunek lub wywrzeć nacisk na prasowane korpusy.

Prawo Pascala

Konsekwencja prawa Pascala

Prawo Pascala jest sformułowany w następujący sposób:

Należy zauważyć, że prawo Pascala nie dotyczy ciśnień różne punkty i około zakłócenia ciśnienie, dlatego to prawo obowiązuje również dla cieczy w polu grawitacyjnym. W razie poruszający nieściśliwego płynu, warunkowo możemy mówić o obowiązywaniu prawa Pascala, ponieważ dodanie dowolnej stałej wartości do ciśnienia nie zmienia postaci równania ruchu płynu (równanie Eulera lub, jeśli uwzględni się działanie lepkości rachunek, równanie Naviera-Stokesa), ale w tym przypadku termin Prawo Pascala co do zasady nie stosuje się. W przypadku cieczy ściśliwych (gazów) prawo Pascala, ogólnie rzecz biorąc, nie obowiązuje.

W oparciu o prawo Pascala działają różne urządzenia hydrauliczne: układy hamulcowe, prasy hydrauliczne itp.

Zobacz także

Notatki

Fundacja Wikimedia.

2010.

Zobacz, co „Prawo Pascala” znajduje się w innych słownikach: PRAWO PASKALA - podstawowe prawo hydrostatyki, zgodnie z którym ciśnienie w dowolnym miejscu spoczynkowego płynu jest równe we wszystkich kierunkach i ciśnienie rozkłada się jednakowo w całej objętości zajmowanej przez spoczynkowy płyn; lub nacisk wywierany na... ...

Wielka encyklopedia politechniczna Prawo Pascala - Prawo Pascala *Paskalsches Gesetz – nacisk na ojczyznę w strumieniu ciepła przenoszony jest we wszystkich kierunkach, jednak...

Prawo Pascala Słownik encyklopedyczny Girnichy

Prawo Pascala- Paskalio dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Prawo Pascala vok. Druckfortpflanzungsgesetz, n; Paskalsches Gesetz, n rus. Prawo Pascala, m pranc. loi de Pascal, f… Fizikos terminų žodynas - prawo hydrostatyki, zgodnie z którym nacisk na powierzchnię cieczy przez siły zewnętrzne jest przenoszony przez ciecz jednakowo we wszystkich kierunkach. Założona przez francuskiego naukowca B. Pascala (1663). Ma wielka wartość

Prawo Pascala dla technologii, na... - Nacisk na dowolną część powierzchni cieczy jest przenoszony we wszystkich kierunkach z jednakową siłą. Została założona przez francuskiego naukowca B. Pascala (1623–1662)… Słownik encyklopedyczny

w psychologii i pedagogice

Podstawowe prawo hydrostatyki (prawo Pascala) jest sformułowane w następujący sposób: „ciecze i gazy przenoszą wywierany na nie nacisk równomiernie we wszystkich kierunkach”. W oparciu o prawo hydrostatyki Pascala działają różne urządzenia hydrauliczne: hamulec... ... Wikipedia prawo najmniejszego oporu - jeżeli możliwe jest przesuwanie punktów ciała odkształcalnego w różnych kierunkach, to każdy punkt tego ciała przesuwa się w kierunku najmniejszego oporu. Prawo to objawia się w szczególności w zasadzie najkrótszym... ...

Encyklopedyczny słownik metalurgii- prawo ustalające proporcjonalność czwartej potęgi temperatury bezwzględnej T, całkowitej gęstości objętościowej ρ promieniowania równowagowego (ρ = α T4, gdzie α jest stałe) i związanej z nią całkowitej emisyjności... - jeżeli możliwe jest przesuwanie punktów ciała odkształcalnego w różnych kierunkach, to każdy punkt tego ciała przesuwa się w kierunku najmniejszego oporu. Prawo to objawia się w szczególności w zasadzie najkrótszym... ...

Prawo Ficka- Pierwsze prawo Ficka ustala proporcjonalność przepływu dyfuzyjnego w roztworach idealnych do gradientu stężeń: j = Dgradc; gdzie D jest współczynnikiem dyfuzji. Drugie prawo Ficka wynika z pierwszego i równania ciągłości: ∂c/∂t =… … - jeżeli możliwe jest przesuwanie punktów ciała odkształcalnego w różnych kierunkach, to każdy punkt tego ciała przesuwa się w kierunku najmniejszego oporu. Prawo to objawia się w szczególności w zasadzie najkrótszym... ...

Prawo Hooke’a- odkształcenie sprężyste materiału jest wprost proporcjonalne do przyłożonego naprężenia: εн = σ/Е (dla rozciągania jednoosiowego) i γ = τ/G (dla ścinania), gdzie εн jest względnym odkształceniem wzdłużnym (Δl/l); względne przesunięcie ΔT; σ normalne… … - jeżeli możliwe jest przesuwanie punktów ciała odkształcalnego w różnych kierunkach, to każdy punkt tego ciała przesuwa się w kierunku najmniejszego oporu. Prawo to objawia się w szczególności w zasadzie najkrótszym... ...