Væsker
Pascals prinsipp
Like trykk i en lukket væske: F₂/F₁ = A₂/A₁, så et større stempel gir en større kraft.
Pascals prinsipp — interaktiv Væsker-simulering. Like trykk i en lukket væske: F₂/F₁ = A₂/A₁, så et større stempel gir en større kraft. Gratis virtuell fysikk-lab i nettleseren med SI-målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.
Pascals prinsipp
Trykk påført en lukket væske overføres uforminsket; kraften skalerer med stempelarealet.
I et ideelt hydraulisk system er P = F/A den samme ved lik dybde, så F₂/F₁ = A₂/A₁. Et større utgangsstempel gir en større kraft mens det beveger seg en kortere avstand.
- P overføres likt
- F₂/F₁ = A₂/A₁ (hydraulisk løft)
Undersøkelsesgrunnlag
Planlegg spørsmålet før du åpner labben
Oppgavegrunnlaget speiler den forhåndsgenererte siden: problemstilling, konkurrerende prediksjoner, variabelroller, styrende lover, oppsett, analyse og videreutviklingsoppgaver forblir synlige og i denne rekkefølgen.
Problemstilling
En hydraulisk løft har et lite inngangsstempel og et mye større utgangsstempel, forbundet med en forseglet væske. Hvis du skyver på det lille stempelet, hvorfor løfter det store stempelet en mye tyngre last?
Prediksjoner å veie
- Utgangskraften tilsvarer inngangskraften uansett stempelstørrelser.
- Utgangskraften er mindre fordi væsken absorberer noe av presset.
- Utgangskraften multipliseres i proporsjon med hvor mye større utgangsstempelarealet er.
Variabelroller
Hva du setter:
- Inngangsstempelareal A₁ (m²)
- Utgangsstempelareal A₂ (m²)
- Inngangskraft F₁ (N)
Hva du måler:
- Utgangskraft F₂ (N)
Hvordan undersøkelsen foregår
- Åpne væske-Pascal-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. To tilkoblede stempler av forskjellige arealer deler en forseglet, ukomprimerbar væske.
- Aktiver inngangs-/utgangstrykk- og kraftavlesningene.
- Sett inngangsstempelarealet, utgangsstempelarealet og inngangskraften for hvert forsøk, og registrer utgangskraft-avlesningen.
Hva det utskrivbare arbeidsarket ber elevene finne ut
- For ett forsøk, beregn F₂ = F₁ · (A₂/A₁) og sammenlign den med avlesningen.
- Pascals prinsipp sier at trykk påført en innelukket væske overføres likt overalt. Bruk P = F/A på begge stemplene for å forklare hvorfor F₂/F₁ må tilsvare A₂/A₁.
Hvor dette dukker opp utenfor labben
- En hydraulisk biljakk bruker et lite håndpumpenstempel til å løfte en hel bil. Med dataene dine, forklar omtrent hvor mye større jakkens utgangsstempelareal må være enn inngangsstempelarealet, i forhold til kraften du kan påføre for hånd og bilens vekt.
- Hvis utgangsstempel løfter en last med 10× inngangskraften, hvor langt beveger utgangsstempel seg sammenlignet med hvor langt du skyver inngangsstempel? (Hint: tenk på bevarelse av væskevolum.)
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Velkommen til Væske Pascal
- Trykk Spill av
- Trykket overføres
- Åpne Egenskaper-panelet
- Du klarte det!
Åpne den interaktive simuleringen for å bygge scenen, trykk Spill av, og utforsk med målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.