Principi de Pascal: multiplicació de força hidràulica

1 · Prediu

Un elevador hidràulic té un pistó d'entrada petit i un pistó de sortida molt més gran, connectats per un fluid segellat. Si empenys el pistó petit, per què el pistó gran aixeca una càrrega molt més pesant?

• La força de sortida iguala la d'entrada siguin quines siguin les mides dels pistons.
• La força de sortida és més petita perquè el fluid absorbeix part de l'empenta.
• La força de sortida es multiplica en proporció a com de més gran és l'àrea del pistó de sortida.

2 · Configura

1. Obre el predefinit «Principi de Pascal» i prem Restableix. Dos pistons connectats d'àrees diferents comparteixen un fluid segellat i incompressible.
2. Activa les lectures de pressió i força d'entrada/sortida.
3. Defineix l'àrea del pistó d'entrada, l'àrea del pistó de sortida i la força d'entrada per a cada prova, i enregistra la lectura de força de sortida.

3 · Recull dades

Representa la força de sortida F₂ (eix y) contra la relació d'àrees A₂/A₁ (eix x) per a les tres proves.

4 · Analitza

1. Per a una prova, calcula F₂ = F₁ · (A₂/A₁) i compara-ho amb la lectura.
2. El principi de Pascal diu que la pressió aplicada a un fluid tancat es transmet per igual a tot arreu. Fes servir P = F/A als dos pistons per explicar per què F₂/F₁ ha d'igualar A₂/A₁.

5 · Amplia

1. Un gat hidràulic de cotxe fa servir un pistonet de bomba manual per aixecar un cotxe sencer. Amb les teves dades, explica aproximadament com de més gran ha de ser l'àrea del pistó de sortida del gat respecte de la del pistó d'entrada, en relació amb la força que pots aplicar a mà i el pes del cotxe.
2. Si el pistó de sortida aixeca una càrrega amb 10× la força d'entrada, com de lluny es mou el pistó de sortida comparat amb com de lluny empenys el pistó d'entrada? (Pista: pensa en la conservació del volum de fluid.)

← Torna a l'experiment

138 fulls de treball de laboratori de física gratuïts i imprimibles