油圧リフト科学プロジェクトのアイデア

油圧リフトは、限られたスペースで加圧された液体を使用して圧力を伝達する機械です。 流体の圧力は、油圧システムの一方の端からもう一方の端に減少せずに伝達されます。これにより、小さなピストンから大きなピストンに流体を伝達することで、力を拡大できます。 油圧の原理は多くのシステムで使用されており、車のブレーキや人間の循環器系などさまざまな機械に見られます。

簡単なデモンストレーションで油圧の基本原理を示すことができます。 油圧の原理の1つは、流体の表面が地平線と平行になるように、流体が常に水平を維持しようとすることです。 ガラスの半分を水で満たすだけで、これを実証できます。 次に、ガラスを前後に傾けます。 表面は水平に保たれます。 これは、液体に浮かぶ船のコンパスの背後にある考え方であり、常に安定した状態を保ちます。

この実験は、油圧システムで圧力がどのように機能するか、および流体が特定のポイントを超えて圧縮できないことを示しています。 厚いストローの一端を1インチのジャガイモのスライスに押し込みます。 ストローにジャガイモのプラグを残して、ストローを引き出します。 串を使ってポテトプラグをストローの真ん中に押し込みます。 藁に水を入れ、藁を別のジャガイモに押し込んで2つ目のプラグを作り、ジャガイモのプラグの間に水を閉じ込めます。 スキュワーを使用して、新しいポテトプラグを押します。 他のプラグも動くことに気付くでしょう。 閉じ込められた水はそれ以上圧縮できず、ジャガイモのピストンを押します。

油圧ジャッキは、非常に重い物体を持ち上げるために使用されます。 油圧ジャッキのモデルを非常に簡単に作成できます。 ある長さのプラスチックチューブの端にプラスチックサンドイッチバッグをテープで貼り付けて、気密シールを作成します。 プラスチック製の漏斗をチューブのもう一方の端にテープで固定します。 ビニール袋をテーブルなどの表面に平らに置き、その上に本を置きます。 漏斗をバッグより高くなるように持ち上げ、ゆっくりと水を注ぎます。 バッグは水で満たされ、本を持ち上げます。

料理で使用されるような、先端が鈍い2つの注射器を使用して油圧リフトで使用される油圧を示します。 短い長さのプラスチックチューブ(長さ約2または3インチ)を1つのシリンジに接続します。 もう一方のシリンジに水または植物油を入れ、チューブのもう一方の端に取り付けます。 水を満たしたシリンジのプランジャーを押し下げると、水がもう一方のシリンジに流れ込み、プランジャーを同じ量だけ押し上げます。 もう一方よりも大きい1つのシリンジを使用してこれを繰り返します。 動きの比率が変化することがわかります。同じ量の水の動きに対して、小さいプランジャーは大きいプランジャーよりも遠くに動きます。

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