โครงงานไฮดรอลิกอย่างง่ายสำหรับวิทยาศาสตร์

มนุษย์รู้สึกทึ่งกับระบบไฮดรอลิกส์มาโดยตลอด การศึกษาการเคลื่อนที่ของของไหล การทดลองและโครงการอย่างง่ายสามารถทำได้ซึ่งแสดงให้เห็นว่าของไหลทำงานอย่างไร ไม่จำเป็นต้องใช้ของเหลวพิเศษหรืออุปกรณ์ราคาแพง ของใช้ในครัวเรือนทั่วไปและน้ำแสดงให้เห็นถึงความคิดที่ดี โครงการเหล่านี้ยังสร้างโครงการวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยม และทุกคนที่เกี่ยวข้องจะได้รับความเข้าใจว่าของเหลวเคลื่อนที่อย่างไร หากโครงการเหล่านี้ดำเนินการโดยเด็ก ขอแนะนำให้ดูแลโดยผู้ใหญ่เสมอเพื่อให้คำแนะนำ

หลักการประการแรกของระบบไฮดรอลิกส์คือของไหลพยายามที่จะอยู่บนแนวราบเสมอ ระนาบของพื้นผิวขนานกับขอบฟ้าเสมอ เพื่อแสดงให้เห็นสิ่งนี้ ให้เติมน้ำครึ่งแก้วใสลงไปครึ่งหนึ่ง ค่อยๆเอียงกระจกไปมา สังเกตว่าผิวน้ำอยู่ในแนวราบเสมอ กฎพื้นฐานของของเหลวนี้เป็นพื้นฐานของเข็มทิศที่บรรจุของเหลวในเรือ เข็มทิศลอยอยู่บนของเหลว ไม่ว่าเรือจะหมุนไปเท่าไหร่ เข็มทิศจะคงอยู่นิ่งเสมอ

จัดเรียงแก้วสองใบ อันหนึ่งสูงกว่าอีกอันหนึ่ง เติมน้ำในแก้วด้านบน เติมน้ำในตู้ปลาพลาสติกใสแล้วใส่ปลายทั้งสองข้างลงในถ้วย สังเกตว่าน้ำไหลจากกระจกด้านบนลงกระจกด้านล่างอย่างไร นี่คือกาลักน้ำ เนื่องจากแรงดันน้ำที่ก้นท่อสูงขึ้นจึงดึงน้ำจากกระจกด้านบน กาลักน้ำถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการดึงน้ำจากจุดที่สูงกว่าไปยังจุดต่ำสุด เช่น จากเทือกเขาเซียร์ราสไปจนถึงเวอร์จิเนียซิตี้ในเนวาดา

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเหล็กจมลงในน้ำ อย่างไรก็ตาม เรือและเรือหลายลำทำมาจากเหล็ก เหตุผลที่พวกมันลอยอยู่ก็เพราะว่าเรือถูกปิดผนึก และอากาศภายในเรือก็แทนที่น้ำ ซึ่งหนักกว่าอากาศ เพื่อแสดงหลักการนี้ ให้เติมน้ำลงในถังประมาณครึ่งหนึ่ง ลอยกระป๋องเปล่าในน้ำ เริ่มเติมน้ำลงในกระป๋อง สังเกตระดับน้ำในกระป๋องจะเท่ากับระดับน้ำนอกกระป๋อง เนื่องจากอากาศจะแทนที่พื้นที่เหนือน้ำเท่านั้น

การทดลองนี้แสดงให้เห็นว่าของเหลวไม่สามารถบีบอัดได้ คุณจะต้องใช้มันฝรั่ง หลอดดูดน้ำแบบแข็ง และไม้เสียบ หั่นมันฝรั่งเป็นชิ้นหนาประมาณหนึ่งในสี่ของนิ้ว ดันฟางดื่มด้านหนึ่งเข้าไปในชิ้นมันฝรั่งที่หั่นแล้วเพื่อให้ลูกสูบก่อตัวขึ้นภายในฟาง ดันลูกสูบเข้าไปครึ่งหนึ่งด้วยไม้เสียบ เติมน้ำลงในฟางแล้วดันมันฝรั่งอีกชิ้นหนึ่งลงไปในฟางแล้วดักน้ำ ดันลูกสูบใหม่ที่เกิดขึ้นด้วยไม้เสียบ สังเกตว่าลูกสูบตัวอื่นเคลื่อนที่ด้วย เนื่องจากน้ำที่ขังไว้ไม่สามารถบีบอัดได้ ระบบเบรกรถยนต์อาศัยหลักการนี้ เมื่อคุณเหยียบคันเร่ง มันจะเคลื่อนลูกสูบ ของเหลวภายในสายเบรกจะดันลูกสูบอีกตัวหนึ่ง ซึ่งอยู่ภายในล้อ ซึ่งจะเคลื่อนผ้าเบรก