Keskkooli tegevused Pascali põhimõttel

Suletud vedelikule rakendatav rõhu muutus edastatakse muutumatult vedeliku igasse punkti ja mahuti seintele. See on Pascali põhimõtte avaldus, mis on aluseks hüdraulilisele tungrauale, mida näete garaažis tõstukeid. Ühe kolvi suhteliselt väike jõu sisend ajab teist kolvi auto all ülespoole, kuna rõhk kandub vahevedeliku kaudu ühest kolbist teise. Sellist rõhu ülekandmist saate klassiruumis näidata ilma kolbide või muude keeruliste seadmeteta.

Õhupall

Astuge õhupallile ja rõhu tõus levib kogu õhupalli sisemuses. Seinte hõrenemine ja võib-olla isegi hüppamine demonstreerib seda rõhutõusu edasikandumist. See näide on üsna lihtne ja ei anna tegelikult põhimõtte peensust edasi.

Muna

Pange ettevaatusabinõuna muna kilekotti. Seejärel proovige muna ühe palja käega purustada, pakkides sõrmedega võimalikult palju muna ümbermõõtu. Muna ei purune, sest välisrõhk jaotub ühtlaselt ja muna sees olev vedelik surub ühtlaselt tagasi. See on sarnane muna kukutamisega miili sügavale ookeani. See ei laguneks ikka veel miili alla, sest rõhk sees ja väljas ehitab ja vastandub üksteisele ühtlaselt.

Pudel

Palju dramaatilisem on Pascali põhimõtte klaasist pudelit tutvustav demonstratsioon. Valige keeratava korgiga klaaspudel. Täitke see veega peaaegu ülaosani. Keerake kork peale. Hoidke pudelit klassiruumi valamu kohal. Lüüa pöialkuuliga kork üles (siis sama tugevus). Piisava järsu jõu korral langeb pudeli põhi välja, nagu ka kogu sees olev vedelik. Ringikujuline õmblus, kus põhi ühendatakse ülejäänud pudeliga tootmise ajal, on koht, kus toimub purunemine. Seda demonstratsiooni on siiski kergem teha kummist haameriga.

Selle demonstratsiooni toimimise põhjuseks on Pascali põhimõte, et rõhu järsk tõus kandub kogu pudelisse. Ühtlane jõu jaotumine surub pudeli põhja. Vahetult põhja kohal olev õmblus on lihtsalt pudeli kõige nõrgem "vuuk", nii et pudel annab järele. Pange tähele, et kuna pudeli kork on palju väiksem kui pudeli põhi, avaldas sees olev vedelik põhjale suuremat jõudu kui käsi vedelikule. Pealegi tuleb põhja suunata õmbluse purustamiseks ainult molekulaarskaalal - mõne aatomi laiusel - väljapoole, samal ajal kui käsi lööb korki sissepoole palju kaugemale. Seetõttu langeb põhi suurema jõu mõjul välja, ehkki lühema vahemaa tagant.

Tuletame meelde, et energia kui töö on jõud, mis korrutab jõu rakendamise vahemaa. Seetõttu säästetakse selles demonstratsioonis energiat, kuna pudelipõhjale mõjuv jõud liigutab põhja nii väikese vahemaa. Nagu mehaaniku autolift, on pudeli tutvustamine segu nii Pascali põhimõttest kui ka võimendava jõu mõjust, säästes siiski energiat.

  • Jaga
instagram viewer