帕斯卡定律
帕斯卡定律将压力和静态流体的高度联系起来。静态流体被定义为不运动的流体。当流体不流动时,称为流体静力平衡。对于处于这种平衡状态的流体,流体上的净力必须为零。该定律可应用于广泛的实际应用。液压机是该法广泛使用的应用之一。这些系统使我们能够设计冲击器和重型起重机器。让我们看一下该法适用的一些问题。
帕斯卡定律
压力定义为所施加的力与横截面面积之比。 1653 年,布莱斯·帕斯卡发表了关于液体平衡的论文,其中讨论了静态流体的原理。他观察到,如果这些点的深度相同,则静止流体中的压力在所有点上都是相同的。下图显示了面积为 A、高度为 h 的流体中的圆柱单元。设元件顶部的压力为 P 1和底部的 P 2 。让我们假设在这个元素中液体的重量是“mg”。然后两点之间的压力差由下式给出,
P 1 – P 2 = mgh/A
现在,假设液体的密度为“d”,那么元素中液体的质量将为,
m = d(啊)
⇒ m = dAh
将 m 的这个值代入上式中的压力差,
P 1 – P 2 = dgh
这种高度为“h”的额外压力称为表压。
帕斯卡传输定律
该定律已用于设计液压机械。考虑如下图所示的液压升降机。两个活塞被一个充满液体的空间隔开。小横截面A 1的活塞用于直接在液体上施加力F 1 。 F 2表示由于施加在横截面为 A 1 的活塞上的力而在第二个活塞上感受到的力。
According to Pascal’s law of transmission, whenever external pressure is applied to any part of a liquid. This pressure gets distributed in all directions equally. A number of devices are based on this principle. The hydraulic lift is also an application of this law.
施加在柱中的压力由下式给出, .这会在整个液体中传递,从而导致压力施加在另一个活塞上。另一个活塞的面积是 A 2 ,这个活塞感受到的力由下式给出,
⇒
⇒
请注意,施加的力增加了 .此属性有助于提升非常重的重量的液压系统。
示例问题
问题 1:求人进入水深 8m 时产生的压力差。给定,水的密度= 900Kg/m 3 。
回答:
The difference between the pressures is given by,
P1 – P2 = dgh
Given: d = 900, g = 10 and h = 8
P1 – P2 = dgh
⇒P1 – P2 = (900)(10)(8)
⇒P1 – P2 = 72 × 103 Kg/m2
问题 2:找出当有人深入液体 5 m 时产生的压力差。给定液体的密度=100Kg/m 3 。
回答:
The difference between the pressures is given by,
P1 – P2 = dgh
Given: d = 100, g = 10 and h = 5
P1 – P2 = dgh
⇒P1 – P2 = (100)(10)(5)
⇒P1 – P2 = 5 x 103 Kg/m2
问题 3:液压系统的两端有活塞。活塞的面积由 A 1 = 1m 2和 A 2 = 0.2m 2给出。在较小面积的活塞上施加 80N 的力。找到另一端的力量。
回答:
In a hydraulic system, the force on the other end is given by,
Given: A1 = 1m2 and A2 = 0.2m2. F1 = 80N
Plugging the values in the equation,
⇒
⇒
问题4:液压系统的两端有圆形活塞。这些活塞的半径分别为 30 厘米和 60 厘米。将一个 50Kg 的盒子放在活塞上,半径为 40cm,找出另一端应施加的力。
回答:
In a hydraulic system, the force on the other end is given by,
Given: A1 = m2 and A2 = m2. F2 = 500N
Plugging the values into the equation,
⇒
⇒
⇒ F1 = 125N
问题5:洗车时,液压系统的两端有活塞。活塞的面积由 A 1 = 0.5m 2和 A 2 = 4m 2给出。在较小面积的活塞上施加 80N 的力。找到另一端的力量。
回答:
In a hydraulic system, the force on the other end is given by,
Given: A1 = 0.5m2 and A2 = 4m2. F1 = 80N
Plugging the values into the equation,
⇒
⇒
问题6:液压活塞的两端面积为A 1 = 0.4m 2和A 2 = 0.1m 2 。目标是选择活塞上的 50Kg 盒子,面积为 0.4 m 2 。 ,求另一端应施加的力。
回答:
In a hydraulic system, the force on the other end is given by,
Given: A1 = 0.1m2 and A2 = 0.5m2. F2 = 500N
Plugging the values into the equation,
⇒
⇒
问题7:液压活塞的两端面积为A 1 = 0.4m 2和A 2 = 0.1m 2 。目标是选择活塞上的 50Kg 盒子,面积为 0.4 m 2 。 ,求另一端应施加的力。
回答:
In a hydraulic system, the force on the other end is given by,
Given: A1 = 0.1m2 and A2 = 0.5m2. F2 = 500N
Plugging the values into the equation,
⇒
⇒
问题8:液压系统的两端有圆形活塞。这些活塞的半径分别为 20 厘米和 40 厘米。将一个 100Kg 的盒子放在活塞上,半径为 40cm,找出另一端应施加的力。
回答:
In a hydraulic system, the force on the other end is given by,
Given: A1 = m2 and A2 = m2. F2 = 1000N
Plugging the values into the equation,
⇒
⇒
⇒ F1 = 40N