Batas ni Pascal
Kapag pumipisil ka ng nakasarang fluid, ang pressure na ginagawa mo ay tulak nang pantay sa lahat ng direksyon, hindi lang doon sa pinindot mo. Ibig sabihin, ang maliit na force sa maliit na piston ay kayang gumawa ng parehong pressure bilang mas malaking force sa malaking piston — ganito pinarami ng hydraulic lift ang force.
Ang Formula
F₂ / F₁ = A₂ / A₁
- F₁ — input na puwersa (N): ang force na pinindot pababa sa maliit na piston
- A₁ — input na lugar (m²): ang area ng maliit na piston
- F₂ — output na puwersa (N): ang force na lumalabas sa malaking piston
- A₂ — output na lugar (m²): ang area ng malaking piston
Halimbawang Nalutas
Ang hydraulic lift ay may maliit na piston na may area 0.01 square metro at malaking piston na may area 0.1 square metro. Kung pindutin mo ang maliit na piston nang 10 newton, magkano ang force na lalabas sa malaking piston?
- F₁ = 10 N
- A₁ = 0.01 m²
- A₂ = 0.1 m²
- F₂ = F₁ · (A₂ / A₁)
- F₂ = 10 N · (0.1 m² / 0.01 m²)
F₂ = 100 N
Subukin ang iyong sarili
Sa parehong lift, kung pindutin mo ang maliit na piston nang 20 N, magkano ang force na lalabas sa malaking piston?
- Tamang sagot: 200 N
- 20 N
- 2000 N
Tama! Ang area ratio ay sampu pa rin, kaya dalawampung newton times sampu ay nagbibigay ng dalawang daang newton.
Upang itaas ang mabigat na kotse gamit ang hydraulic lift na ito, aling piston ang dapat mong pindutin para gumamit ng pinakamaliit na force?
- Ang malaking piston, dahil sampung beses ang area nito
- Tamang sagot: Ang maliit na piston, dahil mas kaunting input force ang kailangan nito
- Kahit alin — walang pagkakaiba
Eksakto! Ang pagpindot sa maliit na piston ay mas kaunting force, at ang pressure ay naipapasa para gumawa ng mas malaking force sa malaking piston.
Saan Mo Ito Makikita
Ang hydraulic car lift sa isang repair garage ay ang batas na ito mismo sa totoong anyo: itinutulak ng mekaniko ang isang maliit na piston nang may katamtamang puwersa, dinadala ng saradong langis ang pressure na iyon nang buo at hindi nababawasan sa bawat dingding ng sistema, at ang malaking piston sa ilalim ng sasakyan ay ginagawa itong sapat na puwersa para itaas ang isang dalawang-toneladang sasakyan. Parehong gumagana ang mga hydraulic brake, dental chair, at braso ng excavator sa parehong trick na pagpaparami ng puwersa.
Karaniwang Mga Pagkakamali
Madaling isipin na ang fluid ay halos tumutulak sa direksyong pinisil mo — ang saradong fluid ay nagpapasa ng pressure nang pantay sa bawat direksyon, kaya kahit saan maaring tumuro ang output piston, tatanggap pa rin nito ang buong tulak. Ang mas hindi halatang bitag ay ang pagtingin sa pinaraming puwersa bilang libreng enerhiya: kapag sampu ang ratio ng mga area, kailangang gumalaw ang maliit na piston nang sampuang beses na mas malayo kaysa sa taas ng pag-angat ng malaking piston, kaya magkapareho ang work na pumasok at ang work na lumabas, at nananatili pa rin ang energy conservation.
Paano Ito Konektado
Direkta itong nakabatay sa hydrostatic pressure — ang parehong konsepto ng pressure, ngunit inilapat ngayon sa isang saradong fluid na sadyang ipinipisil ng sinuman, sa halip na fluid na nasa ilalim lamang ng sarili nitong bigat. Ang trade-off na ginagawa ng batas — pinaparami ang puwersa habang lumiliit ang distansya — ay energy conservation na sumusulpot sa hydraulics: ang F₂ / F₁ = A₂ / A₁ ay ang panuntunan sa lever na muling isinasaad para sa mga fluid. Ang prinsipyo ni Archimedes naman ay babalik sa mga fluid na nasa pahinga at sa paitaas na tulak na ibinibigay nila sa anumang bagay na inilagay sa kanila.