የፓስካል ህግ፡ ቀመር፣ አጻጻፍ እና አተገባበር

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-02 17:40

ታዋቂው ፈረንሳዊ ፈላስፋ፣ የሂሳብ ሊቅ እና የ17ኛው ክፍለ ዘመን የፊዚክስ ሊቅ ብሌዝ ፓስካል ለዘመናዊ ሳይንስ እድገት ትልቅ አስተዋፅዖ አድርጓል። ከዋና ዋናዎቹ ስኬቶች ውስጥ አንዱ የፓስካል ህግ ተብሎ የሚጠራው ፈሳሽ ንጥረ ነገሮች ንብረት እና በእነሱ ከሚፈጠረው ግፊት ጋር የተያያዘ ነው. ይህን ህግ ጠለቅ ብለን እንመልከተው።

የሳይንቲስት አጭር የህይወት ታሪክ

ብሌዝ ፓስካል ሰኔ 19፣ 1623 በክሌርሞንት-ፌራንድ፣ ፈረንሳይ ተወለደ። አባቱ የግብር አሰባሰብ ምክትል ፕሬዚዳንት እና የሒሳብ ሊቅ ሲሆኑ እናቱ ደግሞ የቡርጂዮስ ክፍል አባል ነበረች። ፓስካል ከልጅነቱ ጀምሮ በሂሳብ፣ በፊዚክስ፣ በሥነ ጽሑፍ፣ በቋንቋዎች እና በሃይማኖታዊ ትምህርቶች ላይ ፍላጎት ማሳየት ጀመረ። መደመር እና መቀነስን የሚያስችለውን ሜካኒካል ካልኩሌተር ፈለሰፈ። የፈሳሽ አካላትን አካላዊ ባህሪያት በማጥናት ብዙ ጊዜ አሳልፏል, እንዲሁም የግፊት እና የቫኩም ጽንሰ-ሀሳቦችን በማዳበር. የሳይንቲስቱ አስፈላጊ ግኝቶች አንዱ ስሙን የያዘው መርህ - የፓስካል ህግ ነው. ብሌዝ ፓስካል እ.ኤ.አ. በ 1662 በፓሪስ በእግሮቹ ሽባ ምክንያት ሞተከ1646 ጀምሮ አብሮት የነበረው።

የግፊት ጽንሰ-ሀሳብ

የፓስካልን ህግ ከማገናዘብዎ በፊት፣ እንደ ግፊት ያለውን አካላዊ መጠን እናስተናግድ። እሱ በተወሰነ ወለል ላይ የሚሠራውን ኃይል የሚያመለክት scalar አካላዊ ብዛት ነው። አንድ ኃይል F በአካባቢው ወለል ላይ አንድ ጎን ለጎን መሥራት ሲጀምር, ግፊቱ P በሚከተለው ቀመር ይሰላል: P=F / A. ግፊቱ የሚለካው በአለም አቀፉ የዩኒትስ ስርዓት SI በፓስካል (1 ፓ=1 N/m2) ነው፣ ያ ማለት ብዙ ስራዎቹን ለሰጠው ብሌዝ ፓስካል ክብር ነው። የግፊት ጉዳይ።

ሀይሉ F የሚሰራው በተሰጠው መሬት ላይ ነው ሀ በአቀባዊ ሳይሆን በተወሰነ አንግል α ላይ ከሆነ የግፊቱ አገላለጽ በዚህ ሁኔታ P=Fsin(α)/A ይሆናል Fsin(α) የኃይሉ F ወደላይ A. ቋሚ አካል ነው።

የፓስካል ህግ

በፊዚክስ ይህ ህግ እንደሚከተለው ሊቀረጽ ይችላል፡

በተግባር በማይጨበጥ ፈሳሽ ንጥረ ነገር ላይ የሚተገበረው ጫና ፣በመርከብ ውስጥ የማይበላሽ ግድግዳዎች ባሉት ሚዛን ላይ ያለው ፣በሁሉም አቅጣጫ በተመሳሳይ ጥንካሬ ይተላለፋል።

የዚህን ህግ ትክክለኛነት በሚከተለው መልኩ ማረጋገጥ ይችላሉ፡- ባዶ ሉል መውሰድ፣ በተለያዩ ቦታዎች ላይ ቀዳዳዎችን መስራት፣ ይህንን ሉል በፒስተን ያቅርቡ እና በውሃ ይሙሉት። አሁን በውሃው ላይ በፒስተን በመጫን ፣ ከጉድጓዶቹ ሁሉ በተመሳሳይ ፍጥነት እንዴት እንደሚፈስ ማየት ይችላሉ ፣ ይህ ማለት በባህር ዳርቻው ጉድጓድ አካባቢ ያለው የውሃ ግፊት ተመሳሳይ ነው ።

ፈሳሾች እና ጋዞች

የፓስካል ህግ ለፈሳሽ ንጥረ ነገሮች ተዘጋጅቷል። በዚህ ጽንሰ-ሀሳብ ውስጥ ፈሳሽ እና ጋዞች ይወድቃሉ. ነገር ግን ከጋዞች በተቃራኒ ፈሳሽ የሚፈጥሩት ሞለኪውሎች እርስ በርስ ተቀራርበው ስለሚገኙ ፈሳሾች እንደ አለመመጣጠን ያሉ ንብረቶች እንዲኖራቸው ያደርጋል።

በፈሳሽ አለመመጣጠን ንብረት ምክንያት የተወሰነ መጠን ያለው ውሱን ግፊት በሚፈጠርበት ጊዜ ጥንካሬው ሳይቀንስ በሁሉም አቅጣጫዎች ይተላለፋል። ለፈሳሽ ብቻ ሳይሆን ለማይጨማለቁ ንጥረ ነገሮችም የተቀመረው የፓስካል መርህ የሚናገረው ይህ ነው።

“የጋዝ ግፊት እና የፓስካል ህግ” የሚለውን ጥያቄ ከግምት ውስጥ በማስገባት ጋዞች ልክ እንደ ፈሳሾች ሳይሆን መጠኑን ሳይይዙ በቀላሉ ይጨመቃሉ መባል አለበት። ይህ በተወሰነ የጋዝ መጠን ላይ ውጫዊ ግፊት ሲተገበር በሁሉም አቅጣጫዎች እና አቅጣጫዎች ይተላለፋል, ነገር ግን በተመሳሳይ ጊዜ ጥንካሬን ይቀንሳል, እና ጥፋቱ የበለጠ ጠንካራ ይሆናል, ክብደቱ ዝቅተኛ ይሆናል. የጋዙ።

ስለዚህ የፓስካል መርህ የሚሰራው ለፈሳሽ ሚዲያ ብቻ ነው።

ፓስካል መርሆ እና ሃይድሮሊክ ማሽን

የፓስካል መርህ በተለያዩ የሃይድሮሊክ መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። በእነዚህ መሳሪያዎች ውስጥ የፓስካል ህግን ለመጠቀም የሚከተለው ፎርሙላ ትክክለኛ ነው፡ P=P₀+ρgh፣ እዚህ P በፈሳሽ ውስጥ የሚሠራው ግፊት ጥልቀት h ነው።, ρ - የፈሳሹ ጥግግት ነው፣ P₀ በፈሳሹ ወለል ላይ የሚፈጠር ግፊት፣ g (9፣ 81)m/s^{2) - ነፃ የውድቀት ፍጥነት በፕላኔታችን ገጽ አጠገብ።}

የሃይድሮሊክ ማሽን የሥራ መርህ እንደሚከተለው ነው-የተለያዩ ዲያሜትሮች ያላቸው ሁለት ሲሊንደሮች እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው. ይህ ውስብስብ ዕቃ እንደ ዘይት ወይም ውሃ ባሉ አንዳንድ ፈሳሽ ተሞልቷል። በሲሊንደሩ እና በመርከቧ ውስጥ ባለው ፈሳሽ ወለል መካከል ምንም አየር እንዳይቀር እያንዳንዱ ሲሊንደር ፒስተን ይሰጠዋል ።

አንድ የተወሰነ ኃይል F₁ በሲሊንደሩ ውስጥ ትንሽ ክፍል ባለው ፒስተን ላይ እንደሚሰራ አስቡት፣ ከዚያ P₁ =ጫና ይፈጥራል። ረ 1_/A1_{። በፓስካል ህግ መሰረት፡ ግፊቱ P}1 _{ወዲያውኑ ከላይ በተጠቀሰው ቀመር መሰረት በፈሳሹ ውስጥ ወዳለ ሁሉም የጠፈር ቦታዎች ይተላለፋል። በውጤቱም፣ ግፊቱ P}1 _{በኃይል F}2_=P1 _A 2_=F1_A2_/A1_{። የF}2 _{ከኃይሉ በተቃራኒ ይመራል F}1 _{ማለትም ፒስተኑን ወደ ላይ ይገፋፋል፣ ነገር ግን የበለጠ ይሆናል ኃይል F}1 _{ልክ ብዙ ጊዜ የማሽኑ ሲሊንደሮች መስቀለኛ መንገድ ይለያያል።}

በመሆኑም የፓስካል ህግ ትላልቅ ሸክሞችን በትንሽ ሚዛን ሃይሎች እንዲያነሱ ይፈቅድልዎታል ይህም የአርኪሜዲስ ሌቨር አይነት ነው።

ሌሎች የፓስካል መርህ መተግበሪያዎች

የታሰበው ህግ በሃይድሮሊክ ማሽኖች ውስጥ ብቻ ሳይሆን ግኝቶችም ጥቅም ላይ ይውላሉሰፊ መተግበሪያ. ከዚህ በታች የፓስካል ህግ የማይሰራ ከሆነ ስራቸው የማይቻል የስርዓቶች እና መሳሪያዎች ምሳሌዎች አሉ፡

• በመኪኖች የብሬክ ሲስተም እና በታወቀው ፀረ-መቆለፊያ ኤቢኤስ ሲስተም የመኪናው ዊልስ በብሬኪንግ ወቅት እንዳይዘጋ የሚያደርግ ሲሆን ይህም ተሽከርካሪውን መንሸራተት እና መንሸራተትን ይከላከላል። በተጨማሪም የኤቢኤስ ሲስተም አሽከርካሪው ድንገተኛ ብሬኪንግ ሲያደርግ ተሽከርካሪውን እንዲቆጣጠር ያስችለዋል።
• በማናቸውም አይነት ማቀዝቀዣዎች እና ማቀዝቀዣ ዘዴዎች የሚሰራው ንጥረ ነገር ፈሳሽ ነገር (ፍሬን) ነው።