Középiskolai tevékenységek Pascal elvén

A zárt folyadékra kifejtett nyomásváltozás változatlanul terjed a folyadék minden pontjára és a tartály falaira. Ez Pascal elvének megállapítása, amely az alapja annak a hidraulikus emelőnek, amelyet a felvonókocsiknál ​​lát a garázsban. Az egyik dugattyú viszonylag kicsi erőfelvétele a kocsi alatt lévő második dugattyút felfelé hajtja, mert a nyomás az egyik dugattyúból a másikba egy közbenső folyadékon keresztül terjed. Demonstrálhatja ezt a nyomásátadást az osztályteremben dugattyúk vagy egyéb összetett felszerelés használata nélkül.

Ballon

Lépjen egy ballonra, és a nyomás növekedése elterjedjen a ballon belsejében. A falak elvékonyodása és esetlegesen pattintása a nyomásnövekedés ezen átvitelét bizonyítja. Ez a példa meglehetősen egyszerű, és nem igazán közvetíti az elv finomságát.

Tojás

Helyezzen egy tojást egy műanyag zacskóba, elővigyázatosságból. Ezután próbáljon egy puszta kézzel összetörni a tojást, ügyelve arra, hogy az ujjait a lehető legnagyobb mértékben körbetekerje a tojás kerületén. A tojás nem törik el, mert a külső nyomás egyenletesen oszlik el, és a tojás belsejében lévő folyadék egyenletesen eloszlik. Hasonló ahhoz, hogy a tojást egy mérföld mély óceánba ejtsék. Még mindig nem szakadna le egy mérföldre, mert a belső és a külső nyomás egyenletesen épít és áll szemben egymással.

Üveg

Sokkal drámaibb Pascal elvének üvegpalackos bemutatása. Válasszon egy üveget, csavaros kupakkal. Töltse fel vízzel szinte a tetejéig. Csavarja rá a kupakot. Tartsa az üveget a laboratóriumi mosogató felett. Pattintsa meg a sapkát a hüvelykujjával (az akkori eminenciával). Elég hirtelen erővel a palack alja, valamint a benne lévő összes folyadék kiesik. Az a kör alakú varrat, ahol a gyártás során az alja a palack többi részéhez csatlakozik, ott történik. Ezt a bemutatót azonban könnyebb elvégezni gumibukóval.

Ennek a bemutatónak az az oka, hogy a hirtelen megnövekedett nyomás a palackban, Pascal-féle elv alapján átkerül. Az erő egyenletes eloszlása ​​nyomja az üveg alját. A közvetlenül az alja fölötti varrat véletlenül a palack leggyengébb „kötése”, tehát a palack ott enged. Vegye figyelembe, hogy mivel a palack kupakja sokkal kisebb, mint a palack alja, a belsejében lévő folyadék nagyobb erőt fejtett ki az aljára, mint a kéz a folyadékra. Ezenkívül az alját csak molekuláris léptékben - néhány atom szélességében - kell kifelé mozgatni, hogy az alja körüli varrat megszakadjon, míg a kéz sokkal nagyobb távolságban ér befelé a sapkát. Ezért az alja nagyobb erőnek van kitéve, ha rövidebb távolságra is.

Emlékezzünk vissza arra, hogy az energia, mint munka, az erő szorzója annak a távolságnak, amelyen az erő hat. Ezért ebben a demonstrációban az energia megmarad, mert a palack alján lévő erő olyan kis távolságot mozgat az alján. A szerelő autóemelőjéhez hasonlóan a palackbemutató keveréke mind Pascal elvének, mind a tőkeáttétel fogalmának a nagyító erőben, miközben továbbra is energiatakarékos.

  • Ossza meg
instagram viewer