파스칼의 원리에 관한 중학교 활동

밀폐 된 유체에 가해진 압력의 변화는 유체의 모든 지점과 용기 벽으로 감소되지 않고 전달됩니다. 이것은 파스칼의 원리에 대한 설명으로 차고에서 리프트 카를 볼 수있는 유압 잭의 기초입니다. 압력이 중간 유체를 통해 한 피스톤에서 다른 피스톤으로 전달되기 때문에 하나의 피스톤에 입력되는 상대적으로 작은 힘은 자동차 아래의 두 번째 피스톤을 위쪽으로 구동합니다. 피스톤이나 기타 복잡한 장비를 사용하지 않고도 교실에서 이러한 압력 전달을 시연 할 수 있습니다.

풍선

풍선을 밟으면 압력의 증가가 풍선 내부 전체에 퍼집니다. 벽이 얇아지고 심지어 터지는 현상은 이러한 압력 증가 전달을 보여줍니다. 이 예는 매우 간단하며 원칙의 미묘함을 전달하지 않습니다.

계란

예방 차원에서 비닐 봉지에 계란을 넣으십시오. 그런 다음 맨손으로 계란을 부수고 가능한 한 계란 둘레를 손가락으로 감싸십시오. 외부 압력이 고르게 분포되어 있고, 계란 내부의 액체가 고르게 분포되어 뒤로 밀려서 계란이 깨지지 않습니다. 수 마일 깊이의 바다에 계란을 떨어 뜨리는 것과 비슷합니다. 내부와 외부의 압력이 서로 고르게 형성되고 반대되기 때문에 여전히 1 마일을 무너 뜨리지 않을 것입니다.

훨씬 더 극적인 것은 파스칼의 원리를 보여주는 유리 병 시연입니다. 나사 식 캡이있는 유리 병을 선택하십시오. 물을 거의 맨 위로 채우십시오. 캡을 조입니다. 병을 교실 실험실 싱크대 위에 올려 놓으십시오. 엄지 손가락의 공 (thenar eminence)으로 캡을칩니다. 갑작스런 힘이 충분히 있으면 병 바닥과 내부의 모든 액체가 떨어집니다. 제조 과정에서 바닥이 병의 나머지 부분에 결합되는 원형 이음새는 파손이 발생하는 곳입니다. 그러나이 데모는 고무 망치로 수행하는 것이 더 쉽습니다.

이 데모가 작동하는 이유는 Pascal의 원리에 따라 급격한 압력 증가가 병 전체로 전달되기 때문입니다. 병의 바닥에 힘이 고르게 분포되어 있습니다. 바닥 바로 위의 이음새는 병에서 가장 약한 "이음새"이므로 병이 나아갑니다. 병 뚜껑이 병 바닥보다 훨씬 작기 때문에 내부의 액체가 액체에 가해지는 손보다 바닥에 더 많은 힘을가했습니다. 또한, 바닥 주위의 이음새를 끊기 위해 바닥은 분자 규모 (몇 개의 원자 폭)로만 바깥쪽으로 이동해야하며 손은 훨씬 더 먼 거리에 걸쳐 안쪽으로 캡을칩니다. 따라서 바닥은 더 짧은 거리이지만 더 큰 힘을 받으면 떨어집니다.

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일로서의 에너지는 힘에 힘이 가해지는 거리를 곱한 것임을 상기하십시오. 따라서 병 바닥에 가해지는 힘이 바닥을 아주 작은 거리로 움직이기 때문에이 데모에서는 에너지가 보존됩니다. 기계공의 자동차 리프트와 마찬가지로 병 시연은 파스칼의 원리와 에너지를 보존하면서 힘을 확대하는 지렛대의 개념을 혼합 한 것입니다.

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