Middle School-aktiviteter på Pascals princip

En trykændring, der påføres en lukket væske, overføres uformindsket til hvert punkt i væsken og til beholderens vægge. Dette er en erklæring om Pascals princip, som er grundlaget for den hydrauliske donkraft, du ser løftebiler i garagen. Den relativt lille kraftindgang ved det ene stempel driver det andet stempel under bilen opad, fordi trykket overføres fra det ene stempel til det andet gennem en mellemliggende væske. Du kan demonstrere denne overførsel af tryk i klasseværelset uden brug af stempler eller andet komplekst udstyr.

Ballon

Træd på en ballon, og stigningen i tryk spredes gennem ballonens inderside. Udtyndingen af ​​væggene og dens muligvis endda popping demonstrerer denne transmission af trykstigning. Dette eksempel er ret simpelt og formidler ikke rigtig subtiliteten i princippet.

Æg

Læg et æg i en plastikpose som en forholdsregel. Prøv derefter at knuse ægget med den bare hånd, og sørg for at pakke fingrene rundt så meget af æggets omkreds som muligt. Ægget går ikke i stykker, fordi det udvendige tryk fordeles jævnt, og væsken inde i ægget skubbes tilbage jævnt fordelt. Det ligner at smide ægget i et kilometer dybt hav. Det ville stadig ikke bryde en kilometer ned, fordi trykket inde og ude bygger og modsætter hinanden jævnt.

instagram story viewer

Flaske

Langt mere dramatisk er glasflaskedemonstrationen af ​​Pascals princip. Vælg en glasflaske med en skruehætte. Fyld den med vand næsten til toppen. Skru hætten på. Hold flasken over klasselaboratoriets vask. Slå hætten med tommelfingerkuglen (den højeste eminens). Med tilstrækkelig pludselig kraft vil bunden af ​​flasken falde ud såvel som al væske inde. Den cirkulære søm, hvor bunden er forbundet med resten af ​​flasken under fremstillingen, er hvor bruddet opstår. Denne demonstration er dog lettere at udføre med en gummiklub.

Årsagen til, at denne demonstration fungerer, er, at den pludselige stigning i tryk overføres gennem flasken ved hjælp af Pascals princip. En jævn fordeling af kraft presses på bunden af ​​flasken. Sømmen lige over bunden er tilfældigvis den svageste "samling" i flasken, så det er her, flasken giver efter. Bemærk, at fordi flaskehætten er meget mindre end flaskens bund, udøvede væsken inde mere kraft på bunden end hånden, der udøvede væsken. Desuden skal bunden kun flyttes udad på molekylær skala - bredden på nogle få atomer - for at bryde sømmen omkring bunden, mens hånden rammer hætten indad over en langt større afstand. Derfor falder bunden ud ved at blive udsat for en større kraft, omend over en kortere afstand.

Husk at energi, som arbejde, er kraft gange den afstand, hvor kraften påføres. Derfor er energi bevaret i denne demonstration, fordi kraften på flaskebunden bevæger bunden en så lille afstand. Som en mekanikers billøft er flaskedemonstrationen en blanding af både Pascals princip og begrebet gearing i forstørrende kraft, mens den stadig sparer energi.

Teachs.ru
  • Del
instagram viewer