Mellomtrinn Aktiviteter på Pascals prinsipp

Mellomtrinn Aktiviteter på Pascals prinsipp


En endring i trykket som påføres til et lukket fluid overføres uforminsket til hvert punkt av fluidet og til veggene av beholderen. Dette er en uttalelse av Pascals prinsipp, som er grunnlaget for hydraulisk jekk du se heis biler i garasjen. Den relativt lille kraftinntaks ved et stempel som driver det andre stempel under bilen oppover, fordi trykket overføres fra den ene stempelet til den andre gjennom en mellomliggende fluid. Man kan demonstrere denne overføring av trykk i klasserommet uten bruk av stempler eller annet komplisert utstyr.

Ballong

Trinn på en ballong, og økningen i trykket er spredt over hele innsiden av ballongen. Tynning av veggene og dens muligens enda spratt demonstrere dette overføring av trykkøkning. Dette eksempelet er ganske enkel, og egentlig ikke formidle subtilitet av prinsippet.

Egg

Plasser et egg i en plastpose, som en forholdsregel. Deretter prøver å knuse egg med en naken hånd, og pass på å vikle fingrene rundt så mye av omkretsen av egget som mulig. Egget vil ikke gå i stykker, fordi trykket på utsiden er jevnt fordelt, og væsken inne i egget skyver tilbake en jevnt fordelt måte. Det er meg til å slippe egget i en mil dyp havet. Det vil likevel ikke bryte en mil nedover, fordi trykket på innsiden og utsiden bygge og motarbeide hverandre jevnt.

Flaske

Langt mer dramatisk er det glassflaske demonstrasjon av Pascals prinsipp. Velg en glassflaske med skrukork. Fyll den med vann nesten til toppen. Skru på lokket. Hold flasken over klasserommet lab vasken. Slap lokket med ballen av tommelen (thenar eminense). Med nok plutselige kraft, vil bunnen av flasken faller ut, i tillegg til all væsken inne. Den sirkulære søm hvor bunnen er forbundet med resten av flasken under produksjonen er hvor bruddet oppstår. Denne demonstrasjonen er lettere å utføre med en gummihammer, imidlertid.

Grunnen til at denne demonstrasjonen fungerer er fordi den plutselige økningen i trykk overføres gjennom flasken, med Pascals prinsipp. En jevn fordeling av kraft presser på bunnen av flasken. Sømmen like over bunnen bare skjer for å være det svakeste "felles" i flasken, så det er der flasken gir etter. Legg merke til at fordi flaskekapselen er mye mindre enn i bunnen av flasken, væske inne utøves mer kraft på bunnen enn den hånd som utøves på fluidet. Dessuten behøver ikke den nederste flyttes utover bare på en molekylær skala-bredden på noen få atomer-å bryte sømmen rundt bunnen, mens den hånd treffer hetten innover over en langt større avstand. Derfor faller bunnen ut ved å utsettes for en større kraft, om enn over en kortere distanse.

Husker at energi, som arbeid, er kraft ganger avstanden over hvilken kraft påføres. Derfor er energi konservert i denne demonstrasjonen fordi kraften på flaskebunnen beveger seg i bunnen en så liten avstand. Som en mekaniker bil heis, er flasken demonstrasjonen en blanding av begge Pascals prinsipp og begrepet innflytelse i forstørrelses kraft samtidig spare energi.