XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Введение:

Закон сформулирован французским учёным  Блезом Паскалем^].

Следует обратить внимание на то, что в законе Паскаля речь идет не о давлениях в разных точках, поэтому закон справедлив и для жидкости в поле силы тяжести. В случае движущейся несжимаемой жидкости можно условно говорить о справедливости закона Паскаля, ибо добавление произвольной постоянной величины к давлению не меняет вида уравнения движения жидкости (уравнения Эйлера или, если учитывается действие вязкости, уравнения Навье — Стокса), однако в этом случае термин закон Паскаля, как правило, не применяется.

Закон Паскаля является следствием закона сохранения энергии и справедлив и для сжимаемых жидкостей (газов), если сжимаемостью среды можно пренебречь

Основная часть:

Твердое тело передает давление по направлению действия силы, поэтому мы можем копать землю, забивать гвозди и т.д. Объясняется это тем, что молекулы тв. тела сильно взаимодействуют и только колеблются около положения равновесия.

Общее свойство газов и жидкостей - что они не сохраняют форму, а текут и принимают форму сосуда, объясняется движением их молекул. Отличие газов – не сохранение и объема, большая сжимаемость может объясняться большим расстоянием и промежутками между частицами.

В цилиндр с поршнем набирают воды (газа) и присоединяют к свободному концу шар с несколькими одинаковыми отверстиями по окружности (шар Паскаля). Нажимая на поршень, можно наблюдать, как струи воды вытекают из шара с одинаковой силой. Объясняется это законом Паскаля. 

Закон Паскаля гласит: "Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку жидкости или газа одинаково по всем направлениям". 
Это утверждение объясняется подвижностью частиц жидкостей и газов во в сех направлениях.

Закон Паскаля положен в основу устройства многих механизмов, использующихся в нефтяной промышленности.

1. гидравлические прессы

2. гидравлические подъемники

 

3. Системы водоснабжения. Пневматическая система водоснабжения. Насос подает в бак воду, сжимающую воздушную подушку, и отключается при достижении давления воздуха 400 000 Н/м2. Вода по трубам поднимается в помещения. При понижении давления воздуха вновь включается насос.

Разберем принцип работы гидравлического пресса

Если мы нарушаем состояние покоя жидкости в одном из сосудов, например, доливая жидкость, или оказывая давление на ее поверхность, чтобы привести систему в равновесное состояние, к которому стремится любая система, в остальных сообщающихся с данным, сосудах повысится уровень жидкости. Происходит это на основании другого физического закона, названного по имени ученого, сформулировавшего его – закона Паскаля. Закон Паскаля заключается в следующем: давление в жидкости или газе распространяется во все точки одинаково.

На чем же основан принцип работы любого гидравлического механизма? Почему человек может с легкостью поднять автомобиль, весящий больше тонны, чтобы поменять колесо?

Математически закон Паскаля имеет такой вид:

Давление P зависит прямо пропорционально от приложенной силы F. Это понятно – чем сильнее давить, тем больше давление. И обратно пропорционально от площади прилагаемой силы.

Любая гидравлическая машина представляет собой сообщающиеся сосуды с поршнями. Принципиальная схема и устройство гидравлического пресса показаны на фото.

Представьте, что мы надавили на поршень в большем сосуде. По закону Паскаля в жидкости сосуда начало распространятся давление, а по закону о сообщающихся сосудах, чтобы скомпенсировать это давление, в малом сосуде поршень поднялся. Причем, если в большом сосуде поршень сдвинулся на одно расстояние, то в малом сосуде это расстояние будет в несколько раз больше.

Проводя опыт, или математический расчет, несложно заметить закономерность: расстояние, на которые сдвигаются поршни в сосудах разного диаметра, зависят от соотношения меньшей площади поршня к большой. Тоже произойдет, если наоборот, силу прикладывать к меньшему поршню.

Литература:

1)http://www.findpatent.ru/search.pl?q=%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD+%D0%9F%D0%B0%D1%81%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D1%8F&cx=partner-pub-2482561249882702%3A3189474985&cof=FORID%3A10&ie=UTF-8&searchtype=1&save=1э

2) http://www.findpatent.ru/patent/206/2066013.html

3) http://fcior.sstu.ru/card/13119/gidrostaticheskoe-davlenie-i-zakon-paskalya.html

Код для цитирования: Скопировать