Prinsipyo ni Pascal: Hydraulic Force Multiplication
1 · Humula
Ang hydraulic lift ay may maliit na input piston at mas malaking output piston, magkadugtong ng naka-seal na fluid. Kung itulak mo ang maliit na piston, bakit binubuhat ng malaking piston ang mas mabigat na load?
- Pareho ng input force ang output force anuman ang laki ng piston.
- Mas maliit ang output force dahil humihigop ang fluid ng bahagi ng tulak.
- Minumultiply ang output force ayon sa kung gaano kalaki ang area ng output piston.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang fluid-pascal preset at pindutin ang I-reset. Ang dalawang magkadugtong na piston na magkaibang area ay nagbabahagi ng naka-seal at hindi maipipihit na fluid.
- I-enable ang input/output pressure at force readout.
- Itakda ang input piston area, output piston area, at input force sa bawat trial, at itala ang output-force reading.
3 · Mangulekta ng Data
| Input piston area A₁ (m²) | Output piston area A₂ (m²) | Input force F₁ (N) | Output force F₂ (N) |
|---|---|---|---|
| 1.00e-3 | 0.01 | 50.00 | |
| 2.00e-3 | 0.02 | 80.00 | |
| 1.00e-3 | 0.05 | 20.00 |
I-plot ang output force F₂ (y-axis) laban sa area ratio A₂/A₁ (x-axis) para sa tatlong trial mo.
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang F₂ = F₁ · (A₂/A₁) at ihambing sa reading.
- Sinasabi ng prinsipyo ni Pascal na ang pressure na inilapat sa saradong fluid ay pantay na naipapasa kahit saan. Gamitin ang P = F/A sa dalawang piston para ipaliwanag kung bakit dapat magkapareho ang F₂/F₁ sa A₂/A₁.
5 · Palawakin
- Gumagamit ang hydraulic jack ng sasakyan ng maliit na hand-pump piston para buhatin ang buong sasakyan. Gamitin ang data mo para ipaliwanag kung gaano kalaki dapat ang output piston area ng jack kaysa input piston area nito, batay sa puwersang kaya mong ilapat ng kamay at bigat ng sasakyan.
- Kung bubuhatin ng output piston ang load nang 10× sa input force, gaano kalayo gagalawin ng output piston kumpara sa kung gaano kalayo mo itinulak ang input piston? (Hint: isipin ang konserbasyon ng fluid volume.)