Дейности в средното училище по принципа на Паскал

Промяната в налягането, приложена към затворена течност, се предава не намалена до всяка точка на течността и към стените на контейнера. Това е изявление на Принципа на Паскал, който е в основата на хидравличния крик, който виждате да вдигате коли в гаража. Сравнително малкото влагане на сила при едното бутало задвижва второто бутало под автомобила нагоре, тъй като налягането се прехвърля от едното бутало към другото чрез посредническа течност. Можете да демонстрирате това прехвърляне на налягане в класната стая без използването на бутала или друго сложно оборудване.

Балон

Стъпете върху балон и повишаването на налягането се разпределя във вътрешността на балона. Изтъняването на стените и евентуалното му изскачане показват това предаване на повишаване на налягането. Този пример е съвсем прост и всъщност не предава тънкостта на принципа.

Яйце

Поставете яйце в найлонова торбичка, като предпазна мярка. След това се опитайте да смачкате яйцето с една гола ръка, като се уверите, че обвивате пръстите си колкото е възможно повече от обиколката на яйцето. Яйцето няма да се счупи, тъй като външното налягане е равномерно разпределено и течността вътре в яйцето изтласква назад по равномерно разпределен начин. Това е подобно на пускането на яйцето в океан с дълбочина една миля. Все още няма да прекъсне една миля надолу, защото натискът отвътре и отвън се изгражда и противопоставя равномерно.

Бутилка

Далеч по-драматична е демонстрацията на стъклената бутилка на принципа на Паскал. Изберете стъклена бутилка с капачка, която се завинтва. Напълнете го с вода почти до горе. Завийте капачката. Дръжте бутилката над лабораторната мивка в класната стая. Ударете шапката с топката на палеца (възвишението на тенара). С достатъчно внезапна сила дъното на бутилката ще отпадне, както и цялата течност вътре. Кръговият шев, където дъното е съединено с останалата част на бутилката по време на производството, е мястото, където се получава счупването. Тази демонстрация обаче е по-лесна за изпълнение с гумен чук.

Причината, поради която тази демонстрация работи, е, че внезапното повишаване на налягането се пренася през бутилката, съгласно принципа на Паскал. Равномерното разпределение на силата притиска дъното на бутилката. Шевът точно над дъното просто е най-слабото „съединение“ в бутилката, така че там бутилката отстъпва. Имайте предвид, че тъй като капачката на бутилката е много по-малка от дъното на бутилката, течността отвътре упражнява по-голяма сила върху дъното, отколкото ръката, упражнена върху течността. Освен това дъното трябва да се премести навън само в молекулярна скала - с ширината на няколко атома - за да се прекъсне шевът около дъното, докато ръката удря капачката навътре на далеч по-голямо разстояние. Следователно дъното отпада, като се подлага на по-голяма сила, макар и на по-кратко разстояние.

Спомнете си, че енергията като работа е сила, умножена по разстоянието, върху което се прилага силата. Следователно в тази демонстрация се запазва енергията, тъй като силата върху дъното на бутилката премества дъното на толкова малко разстояние. Подобно на лифта на автомобил на механик, демонстрацията на бутилка е комбинация от Принципа на Паскал и концепцията за лоста в увеличаваща сила, като същевременно запазва енергията.

  • Дял
instagram viewer