파스칼의 원리에 관한 중학교 활동

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작가: Robert Simon
창조 날짜: 21 6 월 2021
업데이트 날짜: 16 십일월 2024
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[펌스터] 파스칼의 원리
동영상: [펌스터] 파스칼의 원리

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밀폐 된 유체에 가해지는 압력의 변화는 유체의 모든 지점과 용기의 벽으로 줄어들지 않습니다. 이것은 파스칼의 원칙에 대한 진술입니다. 이것은 차고에서 지게차를 보는 ​​유압 잭의 기초입니다. 압력이 중간 유체를 통해 하나의 피스톤에서 다른 피스톤으로 전달되기 때문에, 하나의 피스톤에서 비교적 작은 힘의 입력은 카 아래에서 제 2 피스톤을 위로 구동시킨다. 피스톤 또는 기타 복잡한 장비를 사용하지 않고도 교실에서 이러한 압력 전달을 입증 할 수 있습니다.

풍선

풍선을 밟으면 압력 증가가 풍선 내부로 퍼집니다. 벽이 얇아지고 심지어 튀어 나오는 것은 압력 증가의 전달을 보여줍니다. 이 예는 매우 간단하며 원리의 미묘함을 실제로 전달하지는 않습니다.

계란

예방책으로 달걀을 비닐 봉지에 넣으십시오. 그런 다음 맨손으로 계란을 으깨어 가능한 한 계란 둘레를 손가락으로 감싸십시오. 외부 압력이 골고루 분포되어 있고 계란 내부의 액체가 고르게 분포되어 있기 때문에 계란이 깨지지 않습니다. 계란을 1 마일 깊이의 바다에 떨어 뜨리는 것과 비슷합니다. 내부와 외부의 압력이 서로 균등하게 형성되고 반대하기 때문에 여전히 마일을 무너 뜨리지 않습니다.

파스칼 원리의 유리 병 시연이 훨씬 더 극적입니다. 스크류 캡이있는 유리 병을 선택하십시오. 물을 거의 맨 위로 채우십시오. 캡을 조입니다. 병을 교실 실험실 싱크대 위에 놓으십시오. 엄지 손가락의 공 (Thenar Eminence)으로 뚜껑을 때립니다. 갑작스런 힘으로 병의 바닥과 내부의 모든 액체가 떨어집니다. 제조 과정에서 바닥이 병의 나머지 부분과 결합되는 원형 이음새는 파손이 발생하는 곳입니다. 그러나이 데모는 고무 망치로 수행하기가 더 쉽습니다.

이 데모가 작동하는 이유는 파스칼의 원리에 의해 갑작스런 압력 증가가 병 전체에 전달되기 때문입니다. 병 바닥에 일정한 힘의 힘이 가해집니다. 바닥 바로 위의 이음매는 병에서 가장 약한 "조인트"가되므로 병이 나옵니다. 병 뚜껑이 병 바닥보다 훨씬 작기 때문에 내부 액체는 손이 액체에 가한 것보다 바닥에 더 많은 힘을가했습니다. 또한, 바닥은 이음새가 바닥 주위를 깰 수 있도록 분자 규모 (몇 개의 원자 너비)로만 바깥쪽으로 이동해야하지만 손은 훨씬 더 먼 거리에서 캡을 안쪽으로칩니다. 따라서 짧은 거리에도 불구하고 더 큰 힘을 받아 바닥이 떨어집니다.

에너지는 힘이 작용하는 거리의 힘을 곱한 것입니다. 따라서 병 바닥의 힘이 바닥을 아주 작은 거리로 이동시키기 때문에이 데모에서는 에너지가 절약됩니다. 기계공의 자동차 리프트와 마찬가지로, 병 시연은 파스칼의 원리와 에너지를 보존하면서 확대 력을 활용하는 개념을 혼합 한 것입니다.