หลักการของปาสกาล การคูณแรงแบบไฮดรอลิก

1 · ทำนาย

ลิฟต์ไฮดรอลิกมีลูกสูบป้อนเข้าเล็กและลูกสูบส่งออกใหญ่กว่ามาก เชื่อมด้วยของเหลวปิดผนึก เมื่อดันลูกสูบเล็ก เหตุใดลูกสูบใหญ่จึงยกของหนักกว่ามากได้

• แรงส่งออกเท่ากับแรงป้อนเข้าไม่ว่าขนาดลูกสูบเท่าใด
• แรงส่งออกเล็กกว่าเพราะของเหลวดูดแรงดันไปบางส่วน
• แรงส่งออกถูกคูณตามสัดส่วนที่พื้นที่ลูกสูบส่งออกใหญ่กว่า

2 · จัดเตรียม

1. เปิดค่าที่ตั้งไว้ fluid-pascal แล้วกดรีเซ็ต ลูกสูบสองอันพื้นที่ต่างกันเชื่อมกันด้วยของเหลวปิดผนึกที่บีบอัดไม่ได้
2. เปิดค่าแสดงความดันและแรงขาเข้า/ขาออก
3. ตั้งพื้นที่ลูกสูบป้อนเข้า พื้นที่ลูกสูบส่งออก และแรงป้อนเข้าในแต่ละรอบ แล้วบันทึกค่าแรงส่งออก

3 · เก็บข้อมูล

พล็อตแรงส่งออก F₂ (แกน y) กับอัตราส่วนพื้นที่ A₂/A₁ (แกน x) จากสามรอบการทดลอง

4 · วิเคราะห์

1. สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ F₂ = F₁ · (A₂/A₁) แล้วเทียบกับค่าที่อ่านได้
2. หลักการของปาสกาลกล่าวว่าความดันที่กระทำต่อของไหลในภาชนะปิดจะถ่ายทอดเท่ากันทุกจุด จงใช้ P = F/A ทั้งสองลูกสูบ อธิบายว่าทำไม F₂/F₁ จึงต้องเท่ากับ A₂/A₁

5 · ต่อยอด

1. แจ๊กรถไฮดรอลิกใช้ลูกสูบปั๊มมือเล็กยกรถทั้งคัน ใช้ข้อมูลของคุณอธิบายคร่าว ๆ ว่าพื้นที่ลูกสูบส่งออกของแจ๊กต้องใหญ่กว่าลูกสูบป้อนเข้ากี่เท่า เทียบกับแรงที่มือคุณทำได้กับน้ำหนักรถ
2. ถ้าลูกสูบส่งออกยกของด้วยแรง 10 เท่าของแรงป้อนเข้า ลูกสูบส่งออกเคลื่อนที่ได้ไกลเท่าไรเทียบกับที่คุณดันลูกสูบป้อนเข้า (คำใบ้ คิดเรื่องการอนุรักษ์ปริมาตรของเหลว)

← กลับไปการทดลอง