Activități de liceu pe principiul lui Pascal

O modificare a presiunii aplicată unui fluid închis este transmisă nediminuată către fiecare punct al fluidului și către pereții containerului. Aceasta este o declarație a Principiului lui Pascal, care stă la baza cricului hidraulic pe care îl vedeți ridicând mașinile în garaj. Intrarea relativ mică a forței la un piston conduce cel de-al doilea piston sub mașină în sus, deoarece presiunea este transferată de la un piston la altul printr-un fluid intermediar. Puteți demonstra acest transfer de presiune în clasă fără a utiliza pistoane sau alte echipamente complexe.

Balon

Puneți un balon și creșterea presiunii este răspândită în interiorul balonului. Subțierea pereților și, eventual, chiar a izbucnirii sale demonstrează această transmisie a creșterii presiunii. Acest exemplu este destul de simplu și nu transmite cu adevărat subtilitatea principiului.

Ou

Așezați un ou într-o pungă de plastic, ca măsură de precauție. Apoi, încercați să zdrobiți oul cu o mână goală, asigurându-vă că înfășurați degetele în jurul cât mai mult posibil din circumferința oului. Oul nu se va sparge, deoarece presiunea exterioară este distribuită uniform, iar lichidul din interiorul oulului împinge înapoi într-o manieră uniform distribuită. Este asemănător cu aruncarea oului într-un ocean adânc de mile. Încă nu s-ar rupe nici un kilometru, deoarece presiunea din interior și din exterior se construiește și se opune reciproc în mod egal.

Sticla

Mult mai dramatică este demonstrarea sticlei de sticlă a Principiului lui Pascal. Selectați o sticlă de sticlă cu un capac înșurubabil. Umpleți-l cu apă aproape până sus. Înșurubați capacul. Țineți sticla peste chiuveta de laborator. Puneți capacul cu bila degetului mare (eminența de atunci). Cu suficientă forță bruscă, fundul sticlei va cădea, precum și tot lichidul din interior. Cusătura circulară în care fundul este legat de restul sticlei în timpul fabricației este locul în care are loc pauza. Cu toate acestea, această demonstrație este mai ușor de realizat cu un ciocan de cauciuc.

Motivul pentru care această demonstrație funcționează este că creșterea bruscă a presiunii este transferată în întreaga sticlă, prin principiul lui Pascal. O distribuție uniformă a forței apasă pe fundul sticlei. Cusătura chiar deasupra fundului se întâmplă să fie cea mai slabă „îmbinare” din sticlă, deci acolo sticla cedează. Rețineți că, deoarece capacul sticlei este mult mai mic decât partea inferioară a sticlei, lichidul din interior a exercitat mai multă forță pe partea inferioară decât mâna exercitată asupra fluidului. Mai mult, fundul trebuie mutat spre exterior doar la o scară moleculară - lățimea câtorva atomi - pentru a rupe cusătura în jurul fundului, în timp ce mâna lovește capacul spre interior pe o distanță mult mai mare. Prin urmare, fundul scade prin a fi supus unei forțe mai mari, deși pe o distanță mai mică.

Amintiți-vă că energia, ca muncă, este forță de distanța pe care se aplică forța. Prin urmare, energia este conservată în această demonstrație, deoarece forța de pe fundul sticlei mișcă fundul la o distanță atât de mică. La fel ca liftul unui mecanic, demonstrația sticlei este un amestec atât al principiului lui Pascal, cât și al conceptului de pârghie în forța de mărire, păstrând în același timp energie.

  • Acțiune
instagram viewer