Co je Pascalův princip a jak je definován?

Pascalův princip lze ověřit pomocí kulového pláště opatřeného pístem a perforovaného na různých místech, jak je znázorněno na obrázku. Pokud je koule naplněna kapalinou a poté je píst vyvíjen tlakem, je vidět, že kapalina je vytlačována pod stejným tlakem a Rychlost přes všechny otvory. Je možné ověřit, že výstupní tlak skrz otvory je stejný, pokud jsou trubky umístěny na každém výstupu a kapalina stoupá do stejné výšky v každé trubici.

Vyvíjením tlaku na plunžr je výška tekutiny ve všech trubicích výstupních portů stejná.

Blaise Pascal se narodil 19. června 1623 v Clermont Ferrand ve Francii a později se stal jedním z vědců, nejvýznamnější a uznávaní teologové a filozofové, především za některé jejich příspěvky, jako je Pascalova pyramida, jednotka tlak v mezinárodním systému (Pascal: Pa), nebo princip, který nese jeho příjmení „Pascalův princip“, a který je dodnes požádat o

design lisů a hydraulických mechanismů. Pascal byl vzděláván svým otcem, který zastával významné postavení ve veřejném sektoru. Od raného věku zanechal Pascal významné příspěvky v různých oblastech, jako je matematika, Statistika a mechaniky tekutin. Později se pustil i do oboru Filozofie a teologie.

hydraulický lis

Jednu z reprezentativních a současných aplikací přímo souvisejících s Pascalovým principem lze vidět v fungování hydraulického lisu, což je jednoduchý stroj složený ze dvou sekcí o různých plochách, které jsou vystaveny tlaku dvěma písty, jak je znázorněno na obrázku.

Systém základ hydraulického lisu

Tento mechanismus má několik průmyslových aplikací, jednou z nich je zvedání těžkých břemen, jako jsou vozidla.

Tlak je definován jako:

\(P=\frac{F}{A}\)

Kde:
F. velikost síla aplikované na každý píst
A: plocha průřezu každé strany lisu
P: tlak hydraulické kapaliny

Podle Pascalova principu je tlak uvnitř tekutiny ve všech bodech stejný, proto:

\({{F}_{1}} ⋅ {{A}_{2}}={{F}_{2}} ⋅ {{A}_{1}}\)

Tento vztah znamená, že čistá síla na větší píst, když menší síla působí na menší píst, bude tím větší, čím větší bude poměr mezi sekcemi. Pokud tedy tři ze čtyř parametrů výraz, pokoj lze získat jednoduchým jasným.

Praktický příklad

Jaká bude síla 1 (F₁) pro použití na znázorněném obrázku pro vytvoření síly 2 (F2) je 10 000 N?. Malý píst 1 má poloměr 20 cm a velký píst má poloměr 1 m.

Ze vztahu:

\({{F}_{1}} ⋅ {{A}_{2}}={{F}_{2}} ⋅ {{A}_{1}}\)

vyčistí F₁ a nahradit údaje v prohlášení:

Jak je vidět, Pascalův princip lze aplikovat v hydraulickém lisu, protože při působení síly F na píst s nejmenším průřezem A1₁ tlak, který vzniká v kapalině v kontaktu s ní, se zcela a téměř okamžitě přenáší na zbytek kapaliny. Tímto způsobem, při znalosti plochy každého úseku a jedné ze sil, lze získat hodnotu síly na druhém konci.

Další příklad aplikace Pascalův princip vysvětluje činnost hydraulických brzd, protože při šlápnutí na toto zařízení, působí na pedál silou, která se zase přenáší na píst menšího průřezu, který klouže uvnitř a píst. Tato síla vytváří tlak uvnitř brzdové kapaliny.