Paskalio dėsnis: hidraulinė jėgos daugyba
1 · Spėk
Hidraulinis keltuvas turi mažą įvesties stūmoklį ir gerokai didesnį išvesties stūmoklį, sujungtus uždarytu skysčiu. Jei stumsi mažąjį stūmoklį, kodėl didysis stūmoklis pakelia kur kas sunkesnį krovinį?
- Išvesties jėga lygi įvesties jėgai, kad bebūtų stūmoklių dydžiai.
- Išvesties jėga mažesnė, nes skystis sugeria dalį stūmimo.
- Išvesties jėga padauginama proporcingai tam, kiek didesnis yra išvesties stūmoklio plotas.
2 · Paruošk
- Atidaryk „Paskalio dėsnis“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Du sujungti skirtingų plotų stūmokliai dalijasi uždarytą, nesuslegiamąjį skystį.
- Įjunk įvesties ir išvesties slėgio bei jėgos rodmenis.
- Nustatyk įvesties stūmoklio plotą, išvesties stūmoklio plotą ir įvesties jėgą kiekvienam bandymui bei užsirašyk išvesties jėgos rodmenį.
3 · Rink duomenis
| Įvesties stūmoklio plotas A₁ (m²) | Išvesties stūmoklio plotas A₂ (m²) | Įvesties jėga F₁ (N) | Išvesties jėga F₂ (N) |
|---|---|---|---|
| 1.00e-3 | 0.01 | 50.00 | |
| 2.00e-3 | 0.02 | 80.00 | |
| 1.00e-3 | 0.05 | 20.00 |
Braižyk išvesties jėgą F₂ (y ašis) prieš plotų santykį A₂/A₁ (x ašis) savo trims bandymams.
4 · Analizuok
- Vienam bandymui apskaičiuok F₂ = F₁ · (A₂/A₁) ir palygink su rodmeniu.
- Paskalio dėsnis sako, kad uždarytam skysčiui pritaikytas slėgis persiduoda vienodai visur. Naudodamas P = F/A abiem stūmokliams paaiškink, kodėl F₂/F₁ turi lygėti A₂/A₁.
5 · Išplėsk
- Automobilio hidraulinis domkratas naudoja mažą rankinio siurblio stūmoklį visam automobiliui kelti. Naudodamas savo duomenis paaiškink, maždaug kiek kartų didesnis turi būti domkrato išvesties stūmoklio plotas už įvesties, lyginant su jėga, kurią gali pridėti ranka, ir automobilio svoriu.
- Jei išvesties stūmoklis kelia krovinį su 10× didesne jėga nei įvesties, kiek toli juda išvesties stūmoklis, lyginant su tuo, kiek stumdi įvesties stūmoklį? (Užuomina: pagalvok apie skysčio tūrio tvermę.)