Τα χαρακτηριστικά και οι χρήσεις της σύριγγας του Pascal

Το Σύριγγα Pascal Είναι ένα μη παραμορφώσιμο κυκλικό δοχείο με αρκετές οπές στην επιφάνεια του και ένα έμβολο εμβόλου. Κάθε μία από αυτές τις οπές καλύπτεται με κερί ή οποιοδήποτε άλλο υλικό.

Συμπληρώνοντας τη σύριγγα με νερό και πιέζοντας το έμβολο, η πίεση μεταδίδεται σε όλο το υγρό και το υγρό εξέρχεται μέσω των οπών. Το υγρό βγαίνει με μια δύναμη άμεσα ανάλογη προς την πίεση που ασκείται (κάτω εικόνα, με νερό ως ρευστό).

Χρησιμοποιείται ως μέσο στα εργαστήρια για τον έλεγχο της αρχής Pascal. Η σύριγγα και η φυσική αρχή φέρουν το ίδιο όνομα με τον δημιουργό της: ο Γάλλος επιστήμονας, φιλόσοφος και θρησκευτικός Blaise Pascal. Με αυτό έδειξε την αρχή του Pascal, επίσης γνωστή ως νόμος του Pascal. Η Pascal δημιούργησε επίσης τον υδραυλικό τύπο, με βάση την ίδια αρχή.

Η σύριγγα Pascal χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της λειτουργίας ορισμένων υδραυλικών μηχανημάτων. Είναι επίσης χρήσιμο στις μελέτες της δυναμικής και της μηχανικής των υγρών.

Η βάση της λειτουργίας της σύριγγας χρησιμοποιείται στην κατασκευή υδραυλικών συστημάτων και σε βαριά μηχανήματα όπως είναι οι υδραυλικοί εκσκαφείς, στην αεροναυπηγική, στο σύστημα προσγείωσης, καθώς και σε συστήματα πεπιεσμένου αέρα.

Ευρετήριο

• 1 Χαρακτηριστικά
• 2 Βασικά στοιχεία της σύριγγας του Pascal
• 3 Αρχή Pascal
• 4 Χρήσεις
  • 4.1 Υδραυλικές σύριγγες
  • 4.2 Υδραυλικά συστήματα
  • 4.3 Υδραυλικοί εκσκαφείς
• 5 Αναφορές

Χαρακτηριστικά

Η σύριγγα Pascal είναι μια απλή αντλία που έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά στη δομή της:

-Το σώμα της σύριγγας κατασκευάζεται με μη παραμορφώσιμο, μη εύκαμπτο υλικό που αντιστέκεται στην πίεση.

-Η επιφάνεια του δοχείου ή του σώματος της σφαιροειδούς σύριγγας έχει οπές ίσου μεγέθους, ομοιόμορφα κατανεμημένες.

-Στην αρχή, η σύριγγα ήταν σφαιρική, στρογγυλή ή σφαιρική. Ακολούθως έχουν δημιουργηθεί σωληνωτές σύριγγες.

-Αυτές οι οπές ή τρύπες πρέπει να είναι βουλωμένες ή μερικώς ή προσωρινά κλειστές πριν γεμίσετε το δοχείο με υγρό.

-Το υλικό που κλείνει αυτές τις διατρήσεις θα πρέπει να αφαιρείται εύκολα όταν ασκείται πίεση στο εσωτερικό του υγρού.

-Η σύριγγα έχει έμβολο ή έμβολο που ταιριάζει απόλυτα στη δομή του σώματος της σύριγγας.

-Πιέζοντας το έμβολο αυτού του οργάνου ασκεί πίεση στο υγρό που περιέχεται στη σύριγγα.

-Μέσα στη σύριγγα το υγρό πρέπει να βρίσκεται σε ισορροπία ή να ξεκουράζεται. Αλλά μόλις εφαρμοστεί η πίεση με το έμβολο, το υγρό ή το αέριο βγαίνει από τις οπές με την ίδια πίεση.

Βασικά στοιχεία της σύριγγας του Pascal

Η σύριγγα του Pascal δημιουργήθηκε με τα χαρακτηριστικά που περιγράφονται στην προηγούμενη ενότητα. Η σύριγγα λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή του Pascal. Αυτή η αρχή εξηγεί πώς εξαπλώνεται η πίεση που ασκείται σε ένα στατικό ή ασυμπίεστο υγρό που περιέχεται σε ένα δοχείο.

Η σύριγγα του Pascal είναι το δοχείο μη παραμορφώσιμων τοιχωμάτων κυκλικού, σφαιρικού ή στρογγυλού σχήματος. Αυτή η σύριγγα και οι σωληνοειδείς εκδόσεις περιέχουν ή περιορίζουν το υγρό, το υγρό ή το αέριο, το οποίο βρίσκεται σε ισορροπία.

Παίρνοντας πίεση στο έμβολο ή στο έμβολο της σύριγγας, η πίεση μεταδίδεται αμέσως στο υγρό που περιέχει. Το υγρό που κινείται από τη δύναμη που ασκείται στο έμβολο τείνει να φύγει με την ίδια πίεση μέσα από τις οπές που έχει η σύριγγα.

Η δύναμη μεταδίδεται εντός του ρευστού, το οποίο μπορεί να είναι υγρό ως έλαιο ή νερό ή αέρια σε φύση. Έχει βρεθεί ότι ένα μικρό έμβολο δημιουργεί αναλογική δύναμη ή πίεση. και ένα μεγάλο έμβολο δημιουργεί μεγάλη δύναμη.

Τα περισσότερα υδραυλικά συστήματα χρησιμοποιούν ένα μη συμπιεσμένο υγρό σε υδραυλικούς κυλίνδρους με την ίδια βάση με τη σύριγγα του Pascal.

Αρχή του Pascal

Αλλά τι είναι η αρχή του Pascal ή ο νόμος του Pascal; Είναι μια επιστημονική αρχή του τομέα της φυσικής. Δείχνει ότι όλη η πίεση στην οποία υποβάλλεται ένα περιορισμένο υγρό κατανέμεται ομοιόμορφα.

Η αρχή ορίζει ότι δεν υπάρχει απώλεια πίεσης. Αυτή η πίεση φθάνει ή μεταδίδεται με την ίδια ένταση τόσο στο ρευστό όσο και στα τοιχώματα του δοχείου.

Ο περιέκτης αντιστοιχεί σε ένα σύστημα που περιέχει το ρευστό (υγρό ή αέριο), το οποίο αρχικά βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας.

Η εφαρμοζόμενη πίεση μεταδίδεται ή μεταφέρεται με την ίδια ένταση σε όλα τα σημεία και σε όλες τις κατευθύνσεις του υγρού. Η αρχή αυτή εκπληρώνεται ανεξάρτητα από την περιοχή στην οποία εφαρμόζεται πίεση στο ρευστό που είναι περιορισμένο.

Υπάρχει ομοιόμορφη μεταφορά ενέργειας στο σύστημα. Δηλαδή, ότι όλη η πίεση στην οποία υποβάλλεται ένα υγρό κατανέμεται ομοιόμορφα.

Ο νόμος ή η αρχή του Pascal, είναι το θεμέλιο της λειτουργίας των υδραυλικών συστημάτων. Τα συστήματα αυτά εκμεταλλεύονται το γεγονός ότι η πίεση είναι η ίδια προς όλες τις κατευθύνσεις. Η πίεση από την περιοχή, θα είναι η δύναμη που θα δώσει το υγρό στο περιβάλλον του συστήματος.

Χρησιμοποιεί

Η σύριγγα του Pascal χρησιμοποιείται σε εργαστήρια για τη διεξαγωγή επιδείξεων του νόμου ή της αρχής του Pascal. Αυτό ελέγχεται στα εργαστήρια διδασκαλίας και έρευνας. για παράδειγμα, τη μηχανική ρευστών.

Υδραυλικές σύριγγες

Η σύριγγα του Pascal αποτελεί πρότυπο ή πηγή έμπνευσης για τη δημιουργία άλλων παρόμοιων εργαστηριακών οργάνων.

Είναι σχεδιασμένες υδραυλικές σωληνωτές σύριγγες, πλαστικές, μεταλλικές, με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Παρομοίως, κατασκευάστηκαν μοντέλα που έχουν σύριγγες με διαφορετικές διαμέτρους διατομής, με έμβολα ή έμβολα που ποικίλουν σε μέγεθος.

Υδραυλικά συστήματα

Υπάρχουν πρωτότυπα προσομοιωτών υδραυλικού συστήματος για την αξιολόγηση της μετατόπισης του υγρού, της εφαρμοζόμενης δύναμης και της παραγόμενης πίεσης, μεταξύ άλλων μεταβλητών.

Η ποικιλία των υδραυλικών μηχανικών συστημάτων λειτουργεί με την αρχή της σύριγγας και με τον νόμο του Pascal. Στο φρενάρισμα και το σύστημα οδήγησης αεροσκαφών, ελαστικών, υδραυλικών ανυψωτικών οχημάτων, μεταξύ άλλων συστημάτων.

Υδραυλικοί εκσκαφείς

Προκειμένου να βελτιωθεί ο σχεδιασμός των υδραυλικών εκσκαφέων, κατασκευάζονται πρωτότυπα με βάση τη σύριγγα και την αρχή του Pascal.

Ανάλυση των λειτουργιών των εκσκαφέων που χρησιμοποιούνται για την εκσκαφή κάτω από την επιφάνεια του εδάφους. Έχει πειραματιστεί ειδικά για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας των αξόνων υδραυλικής, μεταξύ άλλων πτυχών.

Αναφορές

1. Jerphagnon, L. and Orcibal, J. (2018). Blaise Pascal Encyclopædia Britannica. Ανακτήθηκε από: britannica.com
2. Οι συντάκτες της Εγκυκλοπαίδειας Britannica. (20 Ιουλίου 2018). Αρχή του Pascal. Encyclopædia Britannica. Ανακτήθηκε από: britannica.com
3. Hodanbosi, C. (1996). Η Αρχή και η Υδραυλική του Pascal. Εθνική Διοίκηση Αεροναυτικής και Διαστήματος. Ανακτήθηκε από: grc.nasa.gov
4. Kuhl. Β. (2014). Αποδεικνύοντας την αρχή του Pascal με την υδραυλική σύριγγα.
5. Scienceguyorg Ramblings. Ανακτήθηκε από: scienceguyorg.blogspot.com
6. Gerbis Ν. (2018). Ποιες ήταν οι περίφημες εφευρέσεις του Blaise Pascal; HowStuffWorks Ανακτήθηκε από: science.howstuffworks.com
7. Πλοίο R. (2016). Αρχή του Pascal. Ανακτήθηκε από: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu