Filozofi, matematikani dhe fizikani i famshëm francez i shekullit të 17-të, Blaise Pascal dha një kontribut të rëndësishëm në zhvillimin e shkencës moderne. Një nga arritjet e tij kryesore ishte formulimi i të ashtuquajturit ligji i Paskalit, i cili lidhet me vetinë e substancave të lëngshme dhe presionin e krijuar prej tyre. Le t'i hedhim një vështrim më të afërt këtij ligji.
biografi e shkurtër e shkencëtarit
Blaise Pascal lindi më 19 qershor 1623 në Clermont-Ferrand, Francë. Babai i tij ishte një zëvendës president i mbledhjes së taksave dhe një matematikan, dhe nëna e tij i përkiste klasës borgjeze. Që në moshë të re, Pascal filloi të tregojë interes për matematikën, fizikën, letërsinë, gjuhët dhe mësimet fetare. Ai shpiku një makinë llogaritëse mekanike që mund të kryente mbledhje dhe zbritje. Ai kaloi shumë kohë duke studiuar vetitë fizike të trupave të lëngshëm, si dhe duke zhvilluar konceptet e presionit dhe vakumit. Një nga zbulimet e rëndësishme të shkencëtarit ishte parimi që mban emrin e tij - ligji i Paskalit. Blaise Pascal vdiq në 1662 në Paris për shkak të paralizës së këmbëve - një sëmundje qëi cili e shoqëroi atë që nga viti 1646.
Koncepti i presionit
Para se të shqyrtojmë ligjin e Paskalit, le të merremi me një sasi të tillë fizike si presioni. Është një sasi fizike skalare që tregon forcën që vepron në një sipërfaqe të caktuar. Kur një forcë F fillon të veprojë në një sipërfaqe të zonës A pingul me të, atëherë presioni P llogaritet duke përdorur formulën e mëposhtme: P=F / A. Presioni matet në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive SI në paskale (1 Pa=1 N/m2), domethënë për nder të Blaise Pascal, i cili i kushtoi shumë nga veprat e tij çështja e presionit.
Nëse forca F vepron në një sipërfaqe të caktuar A jo pingul, por në një kënd α ndaj saj, atëherë shprehja për presion do të marrë formën: P=Fsin(α)/A, në këtë rast Fsin(α) është përbërësi pingul i forcës F në sipërfaqen A.
Ligji i Paskalit
Në fizikë, ky ligj mund të formulohet si më poshtë:
Presioni i ushtruar mbi një substancë të lëngshme praktikisht të pangjeshur, e cila është në ekuilibër në një enë me mure jo të deformueshme, transmetohet në të gjitha drejtimet me të njëjtin intensitet.
Mund ta verifikoni korrektësinë e këtij ligji si më poshtë: duhet të merrni një sferë të zbrazët, të bëni vrima në të në vende të ndryshme, ta furnizoni këtë sferë me një piston dhe ta mbushni me ujë. Tani, duke ushtruar presion mbi ujin me piston, mund të shihni se si derdhet nga të gjitha vrimat me të njëjtën shpejtësi, që do të thotë se presioni i ujit në zonën e secilës vrimë është i njëjtë.
Lëngje dhe gazra
Ligji i Pascal-it është formuluar për substancat fluide. Lëngjet dhe gazet i përkasin këtij koncepti. Megjithatë, ndryshe nga gazrat, molekulat që formojnë një lëng ndodhen afër njëra-tjetrës, gjë që bën që lëngjet të kenë një veti të tillë si moskompresueshmëria.
Për shkak të vetive të papërshtatshmërisë së një lëngu, kur krijohet një presion i kufizuar në një vëllim të caktuar të tij, ai transmetohet në të gjitha drejtimet pa humbje të intensitetit. Pikërisht për këtë ka të bëjë parimi i Paskalit, i cili është formuluar jo vetëm për lëngjet, por edhe për substancat e pakompresueshme.
Duke marrë parasysh çështjen e "presionit të gazit dhe ligjit të Paskalit", në këtë këndvështrim, duhet thënë se gazrat, ndryshe nga lëngjet, kompresohen lehtësisht pa e mbajtur vëllimin. Kjo çon në faktin se kur një presion i jashtëm ushtrohet në një vëllim të caktuar gazi, ai gjithashtu transmetohet në të gjitha drejtimet dhe drejtimet, por në të njëjtën kohë humbet intensitetin dhe humbja e tij do të jetë sa më e fortë, aq më e ulët është dendësia. e gazit.
Kështu, parimi i Pascal është i vlefshëm vetëm për media të lëngshme.
Parimi Pascal dhe makina hidraulike
Pascal përdoret në pajisje të ndryshme hidraulike. Për të përdorur ligjin e Paskalit në këto pajisje, formula e mëposhtme është e vlefshme: P=P0+ρgh, këtu P është presioni që vepron në lëng në thellësinë h., ρ - është dendësia e lëngut, P0 është presioni i aplikuar në sipërfaqen e lëngut, g (9, 81m/s2) - nxitimi i rënies së lirë pranë sipërfaqes së planetit tonë.
Parimi i funksionimit të një makine hidraulike është si më poshtë: dy cilindra që kanë diametra të ndryshëm janë të lidhur me njëri-tjetrin. Kjo enë komplekse është e mbushur me disa lëngje, si vaj ose ujë. Çdo cilindër është i pajisur me një pistoni në mënyrë që të mos mbetet ajër midis cilindrit dhe sipërfaqes së lëngut në enë.
Supozojmë se një forcë e caktuar F1 vepron në një pistoni në një cilindër me një seksion më të vogël, atëherë ajo krijon presion P1 =F 1/A1. Sipas ligjit të Paskalit, presioni P1 do të transferohet menjëherë në të gjitha pikat e hapësirës brenda lëngut në përputhje me formulën e mësipërme. Si rezultat, presioni P1 me forcën F2=P1 A 2=F1A2/A1. Forca F2 do të drejtohet në kundërshtim me forcën F1, domethënë do të tentojë të shtyjë pistonin lart, ndërsa do të jetë më i madh se forca F1 ndryshon saktësisht aq herë sa ndryshon zona e prerjes tërthore të cilindrave të makinës.
Kështu, ligji i Paskalit ju lejon të ngrini ngarkesa të mëdha me forca të vogla balancuese, që është një lloj levë e Arkimedit.
Zbatime të tjera të parimit të Paskalit
Ligji i konsideruar përdoret jo vetëm në makinat hidraulike, por edhe gjetjetaplikim më të gjerë. Më poshtë janë shembuj të sistemeve dhe pajisjeve, funksionimi i të cilave do të ishte i pamundur nëse ligji i Pascal nuk do të ishte i vlefshëm:
- Në sistemet e frenimit të makinave dhe në sistemin e njohur antibllokues ABS, i cili parandalon bllokimin e rrotave të makinës gjatë frenimit, gjë që ndihmon në shmangien e rrëshqitjes dhe rrëshqitjes së mjetit. Përveç kësaj, sistemi ABS i lejon drejtuesit të ruajë kontrollin e mjetit kur ky i fundit kryen frenim emergjent.
- Në çdo lloj frigoriferi dhe sistem ftohjeje ku lënda e punës është një substancë e lëngshme (freon).
