Middle School Aktiviteter på Pascals Principle

En trykændring, der påføres et lukket fluid, overføres uhindret til hvert punkt af væsken og til væggene i beholderen. Dette er en erklæring om Pascal's Principle, som er grundlaget for den hydrauliske jack, du ser elevatorbiler i garagen. Den relativt små kraftindgang ved et stempel driver det andet stempel under bilen opad, fordi trykket overføres fra et stempel til det andet gennem et mellemvæske. Du kan påvise denne overførsel af tryk i klasseværelset uden brug af stempler eller andet komplekst udstyr.

Ballon

Træd på en ballon, og trykstigningen spredes over hele ballonens inderside . Tyndningen af ​​væggene og dens muligvis endda popping demonstrerer denne overførsel af trykstigning. Dette eksempel er ret simpelt og overfører ikke rigtig princippet om subtleti.

Æg

Placer et æg i en plastikpose som en sikkerhedsforanstaltning. Prøv derefter at knuse æget med en bare hånd, så sørg for at pakke fingrene omkring så meget som muligt af omkredsen af ​​æget. Æget vil ikke brydes, fordi udvendigt tryk er jævnt fordelt, og væsken inde i ægget skubber tilbage på en jævnt fordelt måde. Det er beslægtet med at droppe ægget i et dyb hav. Det ville stadig ikke bryde en kilometer ned, fordi trykket inde og ude bygger og modsætter hinanden jævnt.

Flaske

Langt mere dramatisk er glasflasken demonstration af Pascal's Principle. Vælg en glasflaske med en skruelåg. Fyld det med vand næsten til toppen. Skru på hætten. Hold flasken over klasserumslaboratoriet. Slap dækslet med tommelfingeren (den efterfølgende eminens). Med tilstrækkelig pludselig kraft vil bunden af ​​flasken falde ud, såvel som al væske inde. Den cirkulære søm, hvor bunden er forbundet med resten af ​​flasken under fremstillingen, er hvor bruddet opstår. Denne demonstration er imidlertid nemmere at udføre med en gummibåt.

Grunden til, at denne demonstration virker, er, at den pludselige trykforøgelse overføres gennem flasken ved hjælp af Pascals princip. En jævn fordeling af kraft presser på bunden af ​​flasken. Sømmen lige over bunden er bare den svageste "fælles" i flasken, så det er her flasken giver plads. Bemærk, at fordi flaskehætten er meget mindre end bunden af ​​flasken, udøvede væsken indeni mere kraft på bunden end den hånd, der udøves på væsken. Desuden skal bundbehovet kun flyttes udadgående på molekylær skala - bredden af ​​nogle få atomer - for at bryde sømmen rundt om bunden, mens hånden rammer hætten indad over en langt større afstand. Derfor falder bunden ud ved at blive udsat for en større kraft, om end i kortere afstand.

Husk at energi som arbejde er kraft gange den afstand, over hvilken kraften påføres. Derfor er energi bevaret i denne demonstration, fordi kraften på flaskebunden bevæger bunden sådan en lille afstand. Flaske demonstrationen er ligesom en mekanikers billøftning en blanding af både Pascals princippel og begrebet gearing i forstørrelsesstyrken, mens den stadig bevarer energi.