Pascal ilkesi

Pascal prensibi olarak da adlandırılan Pascal kanunu , Pascal teoremi veya sıvı basıncı iletim prensibi bir sonucudur akışkan mekaniği .

Bu bilim adamı ve filozof tarafından belirtilmiştir Blaise Pascal onun içinde akışkanların denge üzerinde Treatise daha önce anlayacağı olmuştu Ancak muhtemelen 1651 yılında yazılı Simon Stevin içinde XVI inci yüzyıla. ". Aynı zamanda " Hidrostatik Paradoks " adı da verilmektedir . Bu paradoksun tezahürleri, fenomenin öğretilmesinde, özellikle bir akışkan üzerine uygulanan kuvvetlerin izotropik aktarımını açıklamak için kullanılır. En ünlü deneyimlerden biri Pascal'ın namlu kırmasıdır .

İfadeler

Pascal Prensibi - bir de sıvı dengede homojen yoğunluk , basınç her yerde aynıdır , sıvı uzun bu noktalar aynı derinlikte olduğu kadar, bu.

Diğer ifadeler:

Pascal Prensibi - Bir kapta bulunan bir sıvının bir noktasındaki herhangi bir basınç değişikliğine, sıvının herhangi bir noktasında basınçta eşit bir değişiklik eşlik eder.

Hidrostatiğin temel teoremini türettiğimizden :

Hidrostatiğin temel teoremi - Düzgün yoğunluklu dengedeki bir sıvıda , iki noktadaki basınçların farkı, bölüm için alan birimi ve yükseklik için iki noktanın seviyesindeki farka sahip sıvı kolonunun ağırlığına eşittir. .

Bir sıvıya uygulanan herhangi bir basınç, bütünüyle ve her yönden içinden geçirilir.

Bir sıvıda basıncın izotropik doğası, şekline bakılmaksızın, bir teknenin belirli bir yüksekliğindeki basıncın eşit dağılımını açıklamaya yardımcı olur.

İletişim kaplarının prensibi : Birkaç hazneyi dolduran, tabanlarında birbirine bağlanan ve aynı atmosferik basınca maruz kalan bir sıvı , her birinde aynı yükseklikte dengelenir.

Formüller

Sırasıyla h 1 ve h 2 derinliğinde bulunan iki nokta 1 ve 2 arasındaki basınç farkı , hidrostatiğin temel yasasıyla verilir :

P2-P1=-ρ g (h2-h1){\ displaystyle P_ {2} -P_ {1} = - \ rho \ g \ (h_ {2} -h_ {1})} ${\ displaystyle P_ {2} -P_ {1} = - \ rho \ g \ (h_ {2} -h_ {1})}$

ρ burada yoğunluk bir sıvı ve g olan yerçekimi ivmesidir .

H derinliğinde bulunan sıvının herhangi bir noktasındaki basıncın formülünü alıyoruz :

P=P0+ρ g h{\ displaystyle P = P_ {0} + \ rho \ g \ h} ${\ displaystyle P = P_ {0} + \ rho \ g \ h}$

P 0 ile sıvının yüzeyindeki basınç ( sıvı açık havada ise atmosferik basınç ).

Kapalı bir sıvının S i yüzeyine bir F i kuvveti uygulanırsa , bu, bir S f yüzeyine aşağıdaki şekilde uygulanan bir F f kuvvetiyle sonuçlanır :

FbenSben=FfSf{\ displaystyle {\ frac {F_ {i}} {S_ {i}}} = {\ frac {F_ {f}} {S_ {f}}}} ${\ displaystyle {\ frac {F_ {i}} {S_ {i}}} = {\ frac {F_ {f}} {S_ {f}}}}$

Başvurular

Derinlikle birlikte basıncın artması dalgıçlar tarafından iyi bilinen bir olgudur . Bu aynı zamanda denizaltılar için de geçerlidir . Bir atmosfere eşit bir basınç oluşturan bir su sütununun yüksekliğini hesaplamak çok kolaydır (deniz seviyesinde ölçülür). İlk olarak, büyük hatalar yapma riski ile denklemlerde kullanılan değerlerin veya parametrelerin boyutlarına dikkat etmelisiniz. İçin saat (bu, su sütununun yüksekliği), metre (m) 'de adı geçen sayaç işlevleri olmalıdır kullanılan parametrelerin boyutlarını ifade edilmesi. Şöyle olsun: P , deniz seviyesinde ölçülen "normal" atmosferik basınç, 1.013 hPa ( 101.300 Pa veya 101.300 N / m 2 veya hatta 101.300 N m −2 ), ρ su yoğunluğu, 1000 kg / m 3 veya 1000 kg m −3 (kilogram bir kütle birimidir) ve g yerçekimi ivmesi 9.81 m / s 2 veya 9.81 m s −2'ye eşittir . Daha sonra şunu yazabiliriz: P = h ρ g, 101300 N m −2 = h × 1000 kg m −3 × 9.81 m s −2 veya değerleri ve boyutları gruplayarak: 101300 N m −2 = h × 1000 × 9,81 × ( kg · m · s · 2 ) × m · 3 . ( Kg m s −2 ) newtonun boyutu olduğundan, şunu yazabiliriz: 101 300 N m −2 = h × 9 810 × N m −3 dolayısıyla: h = (101100/9 810) m = 10, 33 m .
Gemilerle iletişim kurma prensibi : kentsel alanlarda su dağıtımı ( su kemerlerinden sifonlar , su kuleleri ), hidrolik presler ve frenler , artezyen kuyuları , kilitler ve barajlar, bir kuyudan suyu kaldırmak için kullanılan emme pompası vb. Kuyu suyunun yüzeyi ücretsiz, yani sadece yerel atmosfer basıncına maruz kaldığında, bir emme pompasının suyu (yaklaşık) 10 metreden daha derin bir derinlikten kaldırması imkansızdır ve bu, söz konusu pompanın gücü ne olursa olsun! Nitekim, kuyudaki suyun serbest yüzeyi pompadan 10 metreden daha derin bir derinliğe yerleştirilmişse, pompa ile emme borusunda bulunan suyun yüzeyi arasında boş bir boşluk oluşacaktır. hava, sadece su buharı ile dolu… Bu nedenle çok derin kuyulardan (> 10 m) su çıkarmak için kuyuya bir basınç pompası batırılır .
Kalıp namlu Pascal , harap Montium .
Hidroskeleton hayvanlarda sıkıştırılamayan interstisyel sıvının basınç aktarımı , Pascal ilkesine dayanan yer değiştirmelerine katkıda bulunur.

Notlar ve referanslar

Paolo Serini, Pascal , G. Einaudi,1975, s. 67
"Stevin hidrostatiğin temel ilkelerini keşfettiği için Arşimet'in çalışmasını tamamladıysa, Brugeois onları yeterince güzel ve düzenli bir biçimde sunmayı başaramadı; Bu keşiflere kusursuz bir biçim vermek Pascal'ın çalışmasıydı. Stevin, hidrostatiğin paradoksunu ve bir sıvıda basınç eşitliği ilkesini keşfetmişse, likör dengesi üzerine Deneme'de ilkine homojen ve bu temellerin düzenli bir şekilde verilişini Pascal'ın verdiğini söyleyebiliriz. hidrostatik. Brunet Pierre'i görün. Georges Leboucq, André Vésale; Robert Depau, Simon Slevin; Lucien Godeaux, Belçika'da matematik tarihinin taslağı ; E. Dupréel, Adolphe Ouételel, seçilmiş ve yorumlanmış sayfalar; Jean Pelseneer, Zénobe Gramme; Marcel Florkin, Léon Frédéricq ve Belçika'da fizyolojinin başlangıcı; Raymond Lebègue, eski Hollanda'daki Peiresc muhabirleri. İçinde: Revue d'histoire des sciences et de their applications , cilt 1, n ° 1, 1947. s. 82-86. Çevrimiçi oku
Bir hidrolik preste, 0,01 m 2 üzerine 1 N'lik bir itme uygularsak , onu 1 m 2'de 100 N'lik bir kuvvetle eşleştirebiliriz .
Eugène Hecht, Fizik , De Boeck Supérieur,1999, s. 406

Ayrıca görün

İlgili Makaleler

Dış bağlantılar

[video] clipedia, Pascal prensibi üzerine YouTube ,Aralık 21, 2014