מהו העיקרון של פסקל וכיצד הוא מוגדר?

ניתן לאמת את העיקרון של פסקל באמצעות מעטפת כדורית המצוידת בבוכנה ומחוררת בנקודות שונות כפי שמוצג באיור. אם הכדור מתמלא בנוזל ואז מופעל לחץ על ידי הבוכנה, ניתן לראות שהנוזל נפלט באותו לחץ מְהִירוּת דרך כל החורים. ניתן לוודא שלחץ היציאה דרך הפתחים זהה אם מניחים צינורות בכל יציאה, והנוזל עולה לאותו גובה בכל צינור.

על ידי הפעלת לחץ על הבוכנה, גובה הנוזל זהה בכל הצינורות של יציאות היציאה.

על בלייז פסקל, הוא נולד ב-19 ביוני 1623, ב-Clermont Ferrand, צרפת, ולימים יהפוך לאחד המדענים, התיאולוגים והפילוסופים המצטיינים והמוכרים ביותר, בעיקר בשל חלק מתרומתם, כגון הפירמידה של פסקל, יחידת לחץ במערכת הבינלאומית (פסקל: Pa), או העיקרון הנושא את שם משפחתו "עקרון פסקל", ושגם היום, הוא להגיש בקשה ל

לְעַצֵב של מכבשים ומנגנונים הידראוליים. פסקל התחנך אצל אביו, שמילא תפקיד נכבד במגזר הציבורי. מגיל צעיר, פסקל השאיר תרומות משמעותיות בתחומים שונים כגון מתמטיקה, סטָטִיסטִיקָה ומכניקת נוזלים. מאוחר יותר, הוא גם העז לעסוק בתחום של פִילוֹסוֹפִיָה ותיאולוגיה.

לחץ הידראולי

אחד מהיישומים המייצגים והעדכניים הקשורים ישירות לעקרון של פסקל ניתן לראות ב תִפקוּד של מכבש הידראולי, שהוא מכונה פשוטה המורכבת משני חלקים של אזורים שונים אשר נתונים ללחץ על ידי שתי בוכנות כפי שמוצג באיור.

תָכְנִית בסיסי של מכבש הידראולי

למנגנון זה יש מספר יישומים תעשייתיים, אחד מהם הוא הרמת משאות כבדים כגון כלי רכב.

לחץ מוגדר כ:

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

איפה:
ו. גודל ה כוח מוחל על כל בוכנה
ת: שטח חתך של כל צד של העיתונות
P: לחץ נוזל הידראולי

לפי העיקרון של פסקל, הלחץ בתוך הנוזל זהה בכל הנקודות, לכן:

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

קשר זה מרמז שהכוח הנקי על הבוכנה הגדולה יותר כאשר מופעל כוח קטן יותר על הבוכנה הקטנה יהיה גדול יותר ככל שהיחס בין הקטעים גדול יותר. לפיכך, אם שלושה מתוך ארבעת הפרמטרים של ביטוי, ניתן להשיג את החדר על ידי ברור פשוט.

דוגמה מעשית

מה יהיה הכוח 1 (F₁) ליישם באיור המוצג, ליצור כוח 2 (F2) הוא 10,000 N?. לבוכנה הקטנה 1 יש רדיוס של 20 ס"מ ולבוכנה הגדולה יש רדיוס של 1 מ'.

מתוך מערכת היחסים:

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

מנקה את F₁ והחלף את נתוני ההצהרה:

כפי שניתן לראות, ניתן ליישם את העיקרון של פסקל במכבש הידראולי, שכן כאשר מופעל כוח F על הבוכנה עם החתך הקטן ביותר A1₁ הלחץ שמקורו בנוזל במגע עמו מועבר באופן מלא וכמעט מיידי לשאר הנוזל. בדרך זו, בהכרת השטח של כל קטע ואחד הכוחות, ניתן לקבל את ערך הכוח בקצה השני.

דוגמה נוספת ל אפליקציה העיקרון של פסקל מסביר את פעולת הבלמים הידראוליים, שכן בעת ​​דריכה על המכשיר הזה, מפעיל כוח על הדוושה, אשר בתורו מועבר לבוכנה בחתך קטן יותר המחליק בתוך בּוּכנָה. כוח זה יוצר לחץ בתוך נוזל הבלמים.