Verstehen Druck Mit Pascal-Prinzip
In der Physik Pascal-Prinzip sagt, dass eine Druckänderung an einem Punkt in dem Fluid zu allen Punkten in der Flüssigkeit übertragen wird, sowie zu den umschließenden Wänden eines Fluids in einem vollständig geschlossenen System gegeben. Mit anderen Worten, wenn man ein Fluid in einem Rohr (ohne Luftblasen), und ändern den Druck in dem Fluid an einem Ende des Rohres eingeschlossen haben, ändert sich der Druck alle während das Rohr passen.
Die Tatsache, dass der Druck in einem geschlossenen System ist die gleiche (unter Vernachlässigung von Gravitationsunterschiede) hat eine interessante Konsequenz. weil P = F/EIN, Sie erhalten die für die Kraft folgende Gleichung:
F = PA
Also, wenn die Druck ist die überall in einem geschlossenen System gleich, aber die Bereiche Sie betrachten unterschiedlich sind, können Sie verschiedene Kräfte bekommen?
Um diese Frage klarer zu machen, Blick auf die Figur, die ein System von eingeschlossenen Flüssigkeit mit zwei hydraulischen Kolben zeigt, eine mit einem Kolbenkopf der Fläche EIN1 und eines mit einem Kolbenkopf der Fläche EIN2. Sie wenden eine Kraft F1 auf den kleineren Kolben. Was ist die Kraft, die auf den anderen Kolben, F2?
Der Druck an jedem Punkt FA. Nach Pascalschen Prinzip ist der Druck überall gleich innerhalb der Flüssigkeit, so:
Die Lösung für F2 gibt Ihnen die Kraft bei Punkt 2:
Das bedeutet, dass Sie eine große Kraft aus einer kleinen Kraft entwickeln kann, wenn das Verhältnis der Kolbengrößen ist groß. Zum Beispiel, sagen die Fläche des Kolbens 2 ist größer als Kolben 1 um einen Faktor von 100. Heißt das, dass jede Kraft, die Sie anwenden 1 auf den Kolben wird durch 100-mal am Kolben 2 multipliziert werden?
Ja, in der Tat - das ist, wie die hydraulische Ausrüstung funktioniert. Durch die Verwendung eines kleinen Kolben an einem Ende und einen großen Kolben am anderen kann man große Kräfte erzeugen. Backhoes und andere hydraulische Maschinen, wie Müllfahrzeuge und hydraulische Aufzüge, verwenden Pascal Prinzip funktionieren.
Wo ist der Haken hier? Wenn Sie auf den Kolben drücken 1 und 100 mal die Kraft auf den Kolben 2 zu bekommen, scheinen Sie etwas umsonst zu bekommen. Der Haken dabei ist, dass Sie die kleineren Kolben 100-mal so weit wie der zweite Kolben bewegen zu schieben haben.