Ligji i Paskalit për lëngjet dhe gazrat thotë se presioni, që përhapet në një substancë, nuk e ndryshon forcën e saj dhe transmetohet në të gjitha drejtimet në mënyrë të barabartë. Substancat e lëngshme dhe të gazta sillen nën presion me disa dallime. Dallimi është për shkak të sjelljes së grimcave dhe peshës së gazeve dhe lëngjeve. Në artikull, ne do t'i shqyrtojmë të gjitha këto në detaje me ndihmën e eksperimenteve vizuale.
A transmetohet presioni i lëngut
Le të marrim një enë cilindrike, e cila mbyllet hermetikisht nga lart me një pistoni. Ka një lëng brenda dhe një peshë është në piston. Ushtron presion me një forcë të barabartë me peshën e tij. Ky presion transferohet në lëng. Molekulat e tij, ndryshe nga grimcat e një trupi të ngurtë, mund të lëvizin lirshëm në lidhje me njëra-tjetrën. Nuk ka asnjë renditje strikte në rregullimin e tyre, ato shpërndahen rastësisht.
Njohuri mbi veçoritëLëvizja e grimcave të substancave të ndryshme në të ardhmen do të na ndihmojë të kuptojmë ligjin e Paskalit për lëngjet dhe gazet. Si do të sillen molekulat e lëngëta nëse veprojmë mbi to me forcën e presionit të peshës? Përvoja do të na ndihmojë t'i përgjigjemi kësaj pyetjeje.
Si sillet lëngu nën presion
Modeli i lëngut do të jetë rruaza qelqi, dhe modeli i enës do të jetë një kuti pa kapak. Topat, si dhe grimcat e një lënde të lëngshme, lëvizin lirshëm në kontejnerë. Merrni çdo artikull që ka të njëjtën gjerësi me gjerësinë e kutisë. Ai do të imitojë një pistoni.
Shtypni pistonin mbi lëng. Si sillen molekulat e tij? Shohim që shtypin si në fund të enës ashtu edhe në muret e saj. Ata shtyjnë njëri-tjetrin dhe përpiqen të bien nga kutia. Nëse do të ishte një lëng i vërtetë, atëherë do të pritej të spërkatej nga ena. Më vonë, kur studiojmë ligjin e Paskalit për lëngjet dhe gazet, këtë do ta shohim në praktikë. Për shkak të faktit se molekulat lëvizin lirshëm, presioni i ushtruar nga pesha transmetohet si në anët ashtu edhe poshtë. Dhe çfarë ndodh nëse zëvendësoni lëngun me gaz?
Si sillet ajri nën presion
Le të themi se kemi një cilindër me një piston të mbushur me ajër. Vendosni një peshë në majë të pistonit. Si transmetohet presioni në gaz? Ndërsa pistoni lëviz poshtë, distanca midis molekulave në krye të gazit zvogëlohet, por jo për shumë kohë. Shpejtësia e molekulave të gazit është qindra metra në sekondë. Distanca midis tyre është shumë më e madhe se madhësia e tyre. Ata lëvizin në drejtime të rastësishme dhe përplasen me njëri-tjetrin.
Kur pistonibie, grimcat thjesht mbyllen në një vëllim më të vogël. Si rezultat, ata më shpesh godasin muret e enës, dhe ndërsa vëllimi i gazit zvogëlohet, presioni i tij rritet. Ky postulat duhet mbajtur mend, në mënyrë që më vonë të jetë më e lehtë për të kuptuar ligjin e Pascal për lëngjet dhe gazet. Numri i rrahjeve në sekondë për centimetër katror është pothuajse i njëjtë. Kjo do të thotë se presioni që prodhon pistoni transmetohet në të gjitha drejtimet pa ndryshim.
Transferimi i presionit në drejtime të ndryshme
Ligji i Paskalit, transferimi i presionit nga lëngjet dhe gazrat nuk mund të kuptohet nëse nuk kuptoni një të çuditshme: si ndodh që ne shtypim poshtë dhe presioni transferohet si poshtë ashtu edhe në anët? Por, çka nëse një tub ngjitet në cilindër, a do të transmetohet presioni lart përmes tij? Le të eksperimentojmë.
Merrni dy shiringa të mbushura me ujë dhe lidhini ato me një tub. Le të vëzhgojmë se si do të transmetohet presioni nga lëngu që ndodhet në shiringa. Shtypni pistën e njërës shiringë. Forca e presionit në piston, dhe rrjedhimisht në lëng, drejtohet poshtë. Sidoqoftë, shohim që pistoni i shiringës së dytë ngrihet. Rezulton se presioni, i transmetuar përmes tubit, ndryshon drejtimin e forcës. Është interesante që shiringat mund të vendosen jo vetëm vertikalisht, por edhe në kënde të drejta me njëra-tjetrën. Rezultati do të jetë i njëjtë.
Hidhni ujin dhe do të ketë ajër në shiringa. Le të përsërisim përvojën. Gjatë eksperimentit, do të shohim se gazi transmeton gjithashtu presion në të gjitha drejtimet. Ka vetëm një ndryshim me lëngun. Nëse ulni pistonin e njëshiringën poshtë dhe rregullojeni me gisht, pastaj kur të shtypni pistonin e një shiringe tjetër, gazi do të ngjesh. Vëllimi i tij do të ulet me rreth dy herë, dhe pistoni do të përpiqet të kërcejë lart. Ky gaz, duke kërkuar të rrisë volumin e tij, bën që pistoni të lëvizë lart. Ndryshe do të ishte me një lëng, nuk do të ishte e mundur të ngjeshje kaq lehtë.
Ligji i Paskalit
Ne do të studiojmë transferimin e presionit nga lëngjet dhe gazet me ndihmën e përvojës. Ajo u shpik nga fizikani francez Blaise Pascal. Merrni një sferë të zbrazët në të cilën është ngjitur një tub qelqi. Në pjesë të ndryshme të topit (lart, anësor, poshtë) ka vrima të vogla. Një pistoni vendoset brenda tubit. Kjo është një pajisje e veçantë për të demonstruar ligjin e Paskalit.
Mbusheni balonën përmes tubit me ujë për të parë se si sillet. Megjithëse graviteti vepron mbi topin nga lart poshtë, rrjedhjet e ujit rrjedhin nga vrimat e topit në një kënd, anash dhe madje edhe lart. Natyrisht, ato devijojnë pak nga drejtimi i tyre origjinal, sepse mbi to vepron graviteti. Shohim që presioni i ushtruar mbi ujë transmetohet në të gjitha drejtimet.
Nëse në vend të ujit marrim tym dhe bëjmë këtë eksperiment, do të vëzhgojmë transferimin e presionit në një gaz me sytë tanë, sepse tymi është një gaz i ngjyrosur me grimca të vogla bloze ose katrani. Për faktin se është shumë i lehtë, nuk do të ndikohet aq shumë nga graviteti, nuk do të devijojë nga pozicioni i tij origjinal aq sa rrjedhat e ujit. Mund të konkludojmë këtë: presioni i ushtruarnë një lëng ose gaz, transmetohet, pa ndryshuar forcën, në çdo pikë të lëngut dhe gazit në të gjitha drejtimet. Ky është ligji i Paskalit për lëngjet dhe gazrat. Formula: P=F/S ku P është presioni. Është e barabartë me raportin e forcës F me zonën S, në të cilën ajo vepron pingul.
