Fluidmekanik
Pascals princip
Likt tryck i en innesluten fluid: F₂/F₁ = A₂/A₁, så en större kolv ger en större kraft.
Pascals princip — interaktiv Fluidmekanik-simulering. Likt tryck i en innesluten fluid: F₂/F₁ = A₂/A₁, så en större kolv ger en större kraft. Gratis virtuellt fysiklabb i webbläsaren med SI-mätningar i realtid och en guidad genomgång.
Pascals princip
Tryck som appliceras på ett inneslutet fluidum överförs oförminskat; kraften skalar med kolvens area.
I ett idealiskt hydrauliksystem är P = F/A samma på samma djup, så F₂/F₁ = A₂/A₁. En större utgångskolv ger en större kraft medan den rör sig en kortare sträcka.
- P överförs lika
- F₂/F₁ = A₂/A₁ (hydraulisk lyft)
Undersökningsblad
Planera frågan innan du öppnar labbet
Sammanfattningen speglar den förrenderade sidan: drivande fråga, konkurrerande förutsägelser, variablernas roller, styrande lagar, uppställning, analys- och utvidgningsfrågor förblir synliga och i den här ordningen.
Drivande fråga
En hydraulisk lyft har en liten inmatningskolve och en mycket större utmatningskolve, förbundna av en innesluten fluid. Om du trycker på den lilla kolven, varför lyfter den stora kolven en mycket tyngre last?
Förutsägelser att väga
- Utgångskraften är lika stor som ingångskraften oavsett kolvstorlekarna.
- Utgångskraften är mindre eftersom fluiden tar upp en del av knuffen.
- Utgångskraften förstoras i proportion till hur mycket större utmatningskolvens area är.
Variablernas roller
Det du ställer in:
- Ingångskolvarea A₁ (m²)
- Utgångskolvarea A₂ (m²)
- Tillförd kraft F₁ (N)
Det du mäter:
- Utgående kraft F₂ (N)
Så går undersökningen till
- Öppna förinställningen Pascals princip och tryck på Återställ. Två förbundna kolvar med olika areor delar en innesluten, okompressibel fluid.
- Aktivera avläsningarna av in- och utmatningstryck samt kraft.
- Ställ in inmatningskolvens area, utmatningskolvens area och ingångskraften för varje försök, och notera avläsningen av utgångskraften.
Det det utskrivbara arbetsbladet ber eleverna räkna ut
- Beräkna för ett försök F₂ = F₁ · (A₂/A₁) och jämför med avläsningen.
- Pascals princip säger att tryck som tillämpas på en innesluten fluid överförs lika överallt. Använd P = F/A på båda kolvarna för att förklara varför F₂/F₁ måste vara lika med A₂/A₁.
Var det här syns utanför labbet
- En hydraulisk biljack använder en liten handpumpskolv för att lyfta en hel bil. Använd dina data för att förklara ungefär hur mycket större jackens utmatningskolvarea måste vara än dess inmatningskolvarea, i förhållande till kraften du kan ge för hand och bilens tyngd.
- Om utmatningskolven lyfter en last med 10× ingångskraften, hur långt rör sig utmatningskolven jämfört med hur långt du trycker in inmatningskolven? (Tips: tänk på bevarande av fluidvolym.)
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Välkommen till Pascal
- Tryck på Spela upp
- Trycket överförs
- Öppna panelen Egenskaper
- Klart!
Öppna den interaktiva simuleringen för att bygga scenen, tryck på Spela och utforska med mätningar i realtid och en guidad genomgång.