Συσκευή Επίδειξης Νόμου Pascal ξύλινο πλαίσιο

Συσκευή Επίδειξης Νόμου Pascal με χρήση υδραυλικού πιεστηρίου , η αρχή Πασκάλ

Συσκευή Επίδειξης Νόμου Pascal

Το υδραυλικό πιεστήριο είναι ένας υδραυλικός μηχανισμός που επιτρέπει την εφαρμογή μιας μεγάλης δύναμης ανύψωσης ή συμπίεσης. Εφευρέτης του θεωρείται ο βρετανός μηχανικός Joseph Bramah (μερικές φορές το υδραυλικό πιεστήριο περιγράφεται με τον όρο πιεστήριο του Bramah). Τα υδραυλικά πιεστήρια αποτελούν την πιο διαδεδομένη μορφή πιεστηρίων στις μέρες μας.

Ο τρόπος που δουλεύει ένα υδραυλικό πιεστήριο σχετίζεται με την Αρχή του Πασκάλ: Η πίεση σε όλα τα σημεία ενός κλειστού συστήματος μεταδίδεται ομοιόμορφα σε όλα τα σημεία του.

Ανεξάρτητα λοιπόν από τον τελικό σχεδιασμό ενός υδραυλικού πιεστηρίου, το βασικό μοτίβο είναι κοινό: δύο σωλήνες διαφορετικής διαμέτρου (Α1 και Α2 στο διπλανό σχήμα) είναι ενωμένοι μέσω μιας δεξαμενής που περιέχει κάποιο ρευστό (πχ. νερό, λάδι ή κάποιο αέριο). Σε καθέναν από τους 2 σωλήνες εφαρμόζεται ένα έμβολο.

Σύμφωνα με την αρχή του Πασκάλ, όση πίεση εφαρμόζεται στο πρώτο έμβολο μεταδίδεται και στο δεύτερο. Δηλαδή:

Όμως η πίεση ορίζεται ως το πηλίκο της ασκουμένης δύναμης (F) σε μια επιφάνεια δια του εμβαδού (A) της επιφάνειας αυτής:

Συνεπώς, η δύναμη που ασκείται στο δεύτερο έμβολο (F2) θα εξαρτάται από τη σχέση ανάμεσα στα δύο εμβαδά Α1 και Α2:

Αυτό σημαίνει ότι αν, για παράδειγμα, η δεύτερη επιφάνεια έχει πενταπλάσιο εμβαδό από την πρώτη, τότε μπορεί κανείς ασκώντας στο πρώτο έμβολο μία δύναμη 10 Ν, να μεταφέρει στο δεύτερο έμβολο πενταπλάσια δύναμη (F2 = 50 Ν).

Η Αρχή του Πασκάλ είναι ένας από τους βασικούς νόμους της Υδροστατικής. Η Αρχή αυτή που προσδιορίσθηκε από τον Γάλλο φυσικό και μαθηματικό Μπλεζ Πασκάλ (1623-1662), προς τιμή του οποίου και φέρει το όνομά της, καθορίζει ότι η οποιαδήποτε πίεση που τυχόν μπορεί ν΄ ασκηθεί στην επιφάνεια ενός υγρού μεταδίδεται ομοιόμορφα εντός αυτού, προς όλες τις διευθύνσεις και σε όλο το βάθος του.