パスカルの法則は次のように述べています。「閉じたシステムに外圧が加えられると、流体の任意の点での圧力は、加えられた外圧に比例して増加します。」
修理店がタイヤを交換したのを見たことがありますか？もしそうなら、確かにあなたは車またはトラックさえもジャックと呼ばれる小さな道具を使って最初に持ち上げられるのを見るでしょう。
もちろん、ジャックから何千倍もの重さの車をジャックがどのように持ち上げることができるのかという疑問が生じます。
この質問への答えは、パスカルの法則と呼ばれる法則によって説明されています。詳細については、問題の例とともにパスカルの法則についてさらに詳しく見ていきましょう。
パスカルの法則を理解する
16世紀、ブレイズパスカルという哲学者で科学者は、パスカルの法則と呼ばれる法律を考案しました。この法則は次のとおりです。
「閉じたシステムに外部圧力が加えられると、流体の任意の点の圧力は、外部から加えられた圧力に比例して増加します。」
この法則の基本的な科学は圧力であり、閉じたシステムで流体に加えられる圧力は、システムを出る圧力に等しくなります。
彼のおかげで、特に重い荷物を持ち上げる問題を解決するための革新が現れ始めました。例としては、ブレーキのジャッキ、ポンプ、油圧システムがあります。
式
パスカルの法則の方程式や公式に進む前に、基礎科学、すなわち圧力を学ぶ必要があります。圧力の一般的な定義は、表面に作用する効果または力の効果です。方程式の一般式は次のとおりです。
P = F / A
どこ ：
Pは圧力（Pa）です
Fは力（N）です
Aは有効表面積（m2）です。
パスカルの法則の数式は非常に単純です。
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上の図では、パスカルの法則の方程式は次のように書くことができます。
P1 = P2
F1 / A1 = F2 / A2
と：
P1：入口圧力（Pa）
P2：出口圧力（Pa）
F1：加えられた力（N）
F2：生成された力（N）
A1：適用される力の領域（m2）
A2：結果の面積（m2）
さらに、パスカルの法則を適用する際に使用される、機械的利点と呼ばれる別の用語があります。一般に、機械的な利点は、システムが生成できる力と適用する必要のある力の比率です。数学的には、機械的な利点は次のように書くことができます。
機械的利点= F2 / F1
油圧式カーリフターの例のように、システム内の流体は常に同じ量になります。
したがって、パスカルの法則の式は、次のようなボリュームの出入りの比率として記述することもできます。
V1 = V2
または次のように書くことができます
A1.h1 = A2.h2
どこ ：
V1 =押し込まれたボリューム
V2 =ボリュームアウト
A1 =エントリーセクションのエリア
A2 =出口断面積
h1 =入力セクションの深さ
h2 =出口セクションの高さ
問題の例
以下は、より簡単に理解できるように、パスカルの法則の適用に関する問題のいくつかの例と説明です。
例1
1トンの荷物を持ち上げるために油圧レバーが使用されます。断面積の比率が1：200の場合、油圧レバーに加える必要のある最小の力はどれくらいですか？
回答：
A1 / A2 = 1：200
m = 1000 kg、次にW = m。g = 1000。10 = 10000 N
F1 / A1 = F2 / A2
F1 / F2 = A1 / A2
F1 / 10000 = 1/200
F1 = 50N
したがって、システムが実行しなければならない力は50Nです。
例2
油圧レバーの機械的利点は20の値です。人が879kgの重さの車を持ち上げたい場合、システムはどのような力を必要としますか？
回答：
m = 879kg、次にW = mg = 879。10 = 8790 N
機械的ゲイン= 20
F2 / F1 = 20
8790 / F1 = 20
F1 = 439.5 N
したがって、てこの力にかかる力は439.5Nです。
また読む：1年何週間？（数年から数週間）これが答えです例3
油圧レバーの入口ピストン径は14cm、出口径は42cmです。ピストンが10cmの深さまで下がった場合、持ち上げられるピストンの高さはどれくらいですか？
回答：
ピストンは円形の表面を持っているので、その面積は
A1 =π。r12 = 22/7。（14/2）2 = 154 cm2
A2 =π。r22 = 22/7。（42/2）2 = 1386 cm2
h1 = 10 cm
その後
A1。h1 = A2。h2
154。10 = 1386。h2
h2 = 1540/1386
h2 = 1.11 cm
したがって、持ち上げられるピストンの高さは1.11cmです。
例4
タップにホースを取り付けたコンプレッサーの直径は14mmです。ホースの端に0.42mmのノズルを備えたスプレーを取り付け、コンプレッサーをオンにした場合、圧力は10バールで測定されます。コンプレッサーの圧力が下がらない場合にノズルから出る空気排出力の量を決定します。
回答：
ホースと穴の断面積は円形です
次に、穴の表面の面積は
A2 =π。r22 = 22/7。（1,4 / 2）2 = 1.54 mm2
「パスカルの法則は、圧力をかけることは圧力を出すことと等しいと説明していることを忘れないでください。」
そのため、出て行く空軍は次のようになります。
P = F / A
F = P。A
F = 10バール。1.54 mm2
ユニットバーをパスカルに、mm2をm2に変更します
その後
F = 106 Pa 1.54 x 10-6 m2
F = 1.54 N
したがって、出てくる風力は1.54Nです。
したがって、パスカルの法則についての議論は、うまくいけば、それがあなたにとって役立つことができます。
