流體
帕斯卡原理
封閉流體中的壓力相等:F₂/F₁ = A₂/A₁,因此較大的活塞會產生較大的力。
帕斯卡原理——互動式流體模擬。封閉流體中的壓力相等:F₂/F₁ = A₂/A₁,因此較大的活塞會產生較大的力。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室,提供即時 SI 測量與分步引導教學。
帕斯卡原理
施加在密閉流體上的壓力不會減弱;力與活塞面積成正比。
在理想的液壓系統中,P = F/A 在相同深度下是相同的,因此 F₂/F₁ = A₂/A₁ 也是如此。較大的輸出活塞提供較大的力,同時移動較短的距離。
- 帕斯卡原理:壓力均勻傳遞
- F₂/F₁ = A₂/A₁ (液壓升降機)
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面:探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定,以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
液壓升降機有一個小輸入活塞和一個大得多的輸出活塞,透過密封流體連接。如果你推動小活塞,為什麼大活塞會舉起更重的負荷?
預測權重
- 無論活塞尺寸如何,輸出力都等於輸入力。
- 由於流體吸收了部分推力,輸出力較小。
- 輸出力與輸出活塞面積成正比地倍增。
可變角色
您設定的內容:
- 輸入活塞面積 A₁ (m²)
- 輸出活塞面積 A2 (m²)
- 輸入力F₁ (N)
您測量的內容:
- 輸出力 F2 (N)
調查如何進行
- 開啟 fluid-pascal 預設並按下 Reset。不同區域的兩個相連的活塞共享密封的不可壓縮流體。
- 啟用輸入/輸出壓力和力讀數。
- 為每次試驗設定輸入活塞面積、輸出活塞面積與輸入力,並記錄輸出力讀數。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於一項試驗,計算 F₂ = F₁ · (A₂/A₁) 並與讀數進行比較。
- 帕斯卡原理指出,施加於密閉流體的壓力會被均等地傳遞到各處。請對兩個活塞使用P = F/A,解釋為什麼F₂/F₁必須等於A₂/A₁。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 汽車液壓千斤頂利用一個小型手動泵活塞來頂起整輛汽車。請用你的資料,結合手能施加的力與汽車的重量,大致解釋千斤頂輸出活塞的面積需要比輸入活塞面積大多少。
- 如果輸出活塞以 10 倍輸入力提升負載,那麼與推動輸入活塞多遠相比,輸出活塞移動多遠? (提示:考慮流體體積守恆。)
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- 歡迎學習「帕斯卡原理」
- 播放
- 壓強傳遞
- 打開檢查器
- 完成了!
打開互動式模擬以構建場景,點擊運行,並透過即時測量和引導式教學進行探索。