قانون پاسكال
همان طور كه میدانید فشار خون با عمق افزایش مییابد كه این امر متناظر وزن ستون سیال در بالای نقطه مورد نظر است. یك سیال محبوس در محفظه بسته میتواند تحت فشار بیش تری (كه حاصل از نیروی خارجی است) قرار گیرد. شكل زیر یك محفظه استوانهای كه به دو سرپوش وصل شده را نشان میدهد.
قطر طرفین این محفظه متفاوت است و كاملاً از سیال پر شده است. سرپوشها میتوانند آزادانه در استوانهها حركت كنند و سیال از آن ها نشت نمی كند.
فرض كنید نیروی F١ به سطح سرپوش كوچك اعمال گردد. فشار P١ كه به سطح مایع در مجاورت این سرپوش وارد میشود برابر حاصل تقسیم نیروی فشار سیال F١ بر سطح درپوش كوچك A١ است، یعنی:
فشار سیال P٢ در ناحیهای كه درپوش بزرگتر قرار دارد برابر P١ بعلاوه افزایش است. h ارتفاعی است كه سطح درپوش كوچك بالاتر از درپوش بزرگتر قرار گرفته است: P2 = P1 +
نكته مهم این است كه در هر نقطه از محفظه سیال مقدار فشار P١ با جمع میشود. چه این نقطه در استوانه كوچك، لولههای ارتباطی با استوانه بزرگ قرار گرفته باشد.
بنابراین اگر فشار وارده P١ به هر میزان افزایش یا كاهش یابد آنگاه فشار در هر نقطه دیگر در داخل سیال به همان میزان تغییر میكند. این رفتار تحت عنوان قانون پاسكال شناخته میشود.
قانون پاسكال:
هر تغییر در فشار یك سیال محبوس در محفظه بسته بدون هیچ تغییری به تمام اجزاء سیال و دیوارههای محفظه منتقل میگردد.
مزیت این اصل و مجموعه فوق هنگامی آشكار میشود كه ما نیروی وارد بر سرپوش سمت راست را محاسبه كنیم. مساحت سرپوش سمت راست برابر A٢ است و فشار سیال در آن جا برابر P٢ می باشد.
اگر سرپوش سمت راست و چپ در یك سطح باشند مقدار برابر صفر خواهد بود و در نتیجه:
بنابراین خواهیم داشت:
اگر مساحت A٢ بزرگتر از A١ باشد آنگاه نیروی بزرگتری (F٢) در مقایسه با (F١) به سرپوش سمت راست وارد میگردد. میزان افزایش نیرو به نسبت رابطه زیر بستگی دارد یعنی:
این موضوع اساس دستگاههای بالابر میباشد.
در این وسیله نیروی F٢ به سرپوش متحرّكی اعمال میشود كه ماشین بر روی آن قرار دارد. در فیلم و تصاویر زیر عملكرد یک جک هیرولیک را می بینید.
مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی
تنظیم: مریم فروزان کیا