Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl

Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu www.szkolnictwo.pl mogą być wykorzystywane przez jego Użytkowników wyłącznie w zakresie własnego użytku osobistego oraz do użytku w szkołach podczas zajęć dydaktycznych. Kopiowanie, wprowadzanie zmian, przesyłanie, publiczne odtwarzanie i wszelkie wykorzystywanie tych treści do celów komercyjnych jest niedozwolone. Plik można dowolnie modernizować na potrzeby własne oraz do wykorzystania w szkołach podczas zajęć dydaktycznych.

Prawo Pascala

Blaise Pascal (1623 – 1662).

Francuski matematyk, fizyk, filozof i pisarz.

Przyczynił się do rozwoju hydromechaniki, matematyki i fizyki.

Sformułował między innymi prawo Pascala dotyczące ciśnienia

w cieczach, a także matematyczny trójkąt Pascala.

Prawo Pascala (1653), jest jednym z podstawowych praw

hydrostatyki:

Ciśnienie zewnętrzne przenoszone jest w płynie (cieczy i gazie)

znajdującym się w zamkniętym naczyniu jednorodnie we wszystkich

kierunkach.

Wykorzystanie prawa Pascala

• układy hamulcowe (np. samochodów, roweru, tramwaju)

• działanie urządzeń pneumatycznych (prasa pneumatyczna)

• pompa hydrauliczna

• działanie urządzeń hydraulicznych (podnośnik hydrauliczny, młot

pneumatyczny)

• dmuchanie balonów

• pompowanie dętki, materaca

UKŁAD HAMULCOWY SAMOCHODU:

- schemat

- zasada działania

Aby zatrzymać pojazd kierujący naciska nogą pedał hamulca. Układ dźwigni

przenosi i wzmacnia siłę nacisku na tłoczki pompy hamulcowej. Pompa

tłoczy nieściśliwy płyn hamulcowy przez przewody hamulcowe do

cylinderków. Tłoczki cylinderków naciskają na klocki hamulcowe. Klocki

hamulcowe dociskane są do tarcz hamulcowych. Tarcze są zamocowane do

piast kół. W konsekwencji tarcie Klocków hamulcowych o tarcze

powoduje hamowanie kół jezdnych.

PRASA HYDRAULICZNA:

- schemat

- model

Prasa hydrauliczna to urządzenie techniczne zwielokrotniające siłę nacisku dzięki wykorzystaniu zjawiska stałości ciśnienia w zamkniętym układzie hydraulicznym. Tłok pompy o powierzchni S1, na który działa siła F1, wywołuje w układzie ciśnienie:

Zgodnie z prawem Pascala ciśnienie to rozchodzi się we wszystkich kierunkach i działa ono także na tłok roboczy o powierzchni S2 wywołując siłę F2:

- zasada działania

Z powyższego wzoru wynika, że siła działająca na tłok roboczy jest tyle razy większa od siły działającej na tłok pompy ile razy powierzchnia tłoka roboczego jest większa od powierzchni tłoka pompy.

1

1

S

Fp

11

222 F

S

SpSF

MŁOT PNEUMATYCZNY:

- młot pneumatyczny

- zasada działania

Młot pneumatyczny działa na zasadzie ruchu sprężonego powietrza, które porusza z duża siłą swobodnie zamocowaną końcówką (najczęściej mającą kształt dłuta), mogącą wykonywać ruch posuwisty i kruszyć różnego rodzaju materiały (beton, asfalt, skały itp.)

Rodzaj przenośnego urządzenia mechanicznego używanego głównie do prac budowlanych, w drogownictwie, w kopalniach.

Przypomnienie

Jednostką ciśnienia jest 1 Pa (paskal)

1 Pa – to ciśnienie jakie wywiera siła 1N na powierzchnię 1m2

1 Pa jest bardzo małą jednostką ciśnienia, dlatego w praktyce używa się wielokrotności tej jednostki:• 1 hektopaskal – 1 hPa = 100 Pa• 1 kilopaskal – 1 kPa = 1 000 Pa• 1 megapaskal – 1MPa = 1 000 000 Pa

Przy ciśnieniu atmosferycznym używane są również następujące jednostki ciśnienia:• bar – 1 bar = 105 Pa• milibar – 1 mbar = 102 Pa•atmosfera – 1 atm = 1013,25 hPa

Zadanie 1.

Podaj, jak duża siła działa na duży tłok prasy hydraulicznej, jeżeli na mały

tłok działa siła F1 = 80N, a powierzchnie tłoków wynoszą odpowiednio s1 = 3cm2

i s2 = 90cm2.

Zadanie 2

Wyznacz, jaką powierzchnię musi posiadać tłok, na którym spoczywa

samochód o masie 1200kg, aby został podniesiony siłą 200N działającą

na mniejszy tłok o powierzchni 3cm2.

Przykładowe zadania:

1

11 S

Fp Pa

m

Np 7,266666

0003,0

8021

2. Obliczamy siłę działającą na duży tłok korzystając ze wzoru:

212 SpF NmPaF 2400009,07,266666 22

Odpowiedź: Na duży tłok działa siła o wartości 2400N

Dane: Szukane:F1=80N F2=?S1=3cm2=0,0003m2

S2=90cm2=0,009m2

Rozwiązanie zadań:

1. Obliczamy ciśnienie działające na pierwszy tłok:

Rozwiązanie zadania 1.

gmF Ns

mkgF 1200101200

22

1

11 S

Fp

2. Ciśnienia w obu ramionach podnośnika wynoszą:

2

22 S

Fp

Dane: Szukane:F1=200N F2=?S1=3cm2=0,0003m2

1. Znając masę samochodu możemy obliczyć siłę F2 działającą na duży tłok ze wzoru na ciężar:

Rozwiązanie zadania 2.

ponieważ p1 = p2 to2

2

1

1

S

F

S

F

3. Po wymnożeniu stronami otrzymujemy:

11221 :/ FSFSF

stąd22

2

1

122 180018,0

200

0003,012000cmm

N

mN

F

SFS

Odpowiedź: Duży tłok musi mieć powierzchnię 180cm2