Механіка рідин
Принцип Паскаля
Однаковий тиск у замкненій рідині: F₂/F₁ = A₂/A₁, тож більший поршень дає більшу силу.
Принцип Паскаля — інтерактивне моделювання: Механіка рідин. Однаковий тиск у замкненій рідині: F₂/F₁ = A₂/A₁, тож більший поршень дає більшу силу. Безкоштовна браузерна віртуальна фізична лабораторія з живими вимірюваннями в СІ та керованим заняттям.
Принцип Паскаля
Тиск, прикладений до замкненої рідини, передається без втрат; сила масштабується з площею поршня. P = F/A однаковий, тому F₂/F₁ = A₂/A₁.
В ідеальній гідравлічній системі тиск P = F/A однаковий на однаковій глибині, тож F₂/F₁ = A₂/A₁. Більший вихідний поршень дає більшу силу, рухаючись на коротшу відстань.
- Тиск P передається однаково
- F₂/F₁ = A₂/A₁ (гідравлічний підйомник)
Короткий опис дослідження
Сплануйте запитання, перш ніж відкрити лабораторію
Короткий відповідає передрендереній сторінці: рушійне запитання, конкуруючі прогнози, ролі змінних, керівні закони, установка, аналіз і підсилення лишаються видимими та в цьому порядку.
Рушійне запитання
Гідравлічний підйомник має малий вхідний поршень і значно більший вихідний, з'єднані замкненою рідиною. Якщо натиснути на малий поршень, чому великий поршень підіймає значно важчий вантаж?
Прогнози для зважування
- Вихідна сила дорівнює вхідній, які б не були розміри поршнів.
- Вихідна сила менша, бо рідина поглинає частину поштовху.
- Вихідна сила множиться пропорційно тому, наскільки площа вихідного поршня більша.
Ролі змінних
Що ви задаєте:
- Площа вхідного поршня A₁ (m²)
- Площа вихідного поршня A₂ (m²)
- Вхідна сила F₁ (N)
Що ви вимірюєте:
- Вихідна сила F₂ (N)
Як проходить дослідження
- Відкрийте пресет «Принцип Паскаля» та натисніть «Скинути». Два з'єднані поршні різних площ ділять замкнену нестисливу рідину.
- Увімкніть покази вхідного/вихідного тиску та сил.
- Задайте площу вхідного поршня, площу вихідного поршня та вхідну силу для кожного заміру і запишіть показ вихідної сили.
Що друкований робочий аркуш пропонує учням обчислити
- Для одного заміру обчисліть F₂ = F₁ · (A₂/A₁) і порівняйте з показом.
- Принцип Паскаля каже, що тиск, прикладений до замкненої рідини, передається однаково всюди. Використайте P = F/A на обох поршнях, щоб пояснити, чому F₂/F₁ має дорівнювати A₂/A₁.
Де це трапляється за межами лабораторії
- Автомобільний гідравлічний домкрат підіймає цілу машину малим поршнем ручної помпи. Використовуючи свої дані, поясніть, приблизно у скільки разів площа вихідного поршня домкрата мусить бути більшою за вхідний, відносно сили, яку ви можете дати рукою, та ваги авто.
- Якщо вихідний поршень підіймає вантаж силою, у 10× більшою за вхідну, наскільки далеко рухається вихідний поршень порівняно з тим, наскільки ви тиснете вхідний? (Підказка: подумайте про збереження об'єму рідини.)
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Вітаємо в принципі Паскаля
- Натисніть «Запустити»
- Тиск передається
- Відкрийте панель властивостей
- У вас вийшло!
Відкрийте інтерактивне моделювання, щоб зібрати сцену, натиснути «Запустити» та дослідити з живими вимірюваннями й керованим заняттям.
Відкрити інтерактивну лабораторію →
Завантажити лабораторний аркуш →