Pascals Gesetz

Wenn ein U-Rohr mit Wasser gefüllt ist und an jedem Ende Kolben angebracht sind, wird der gegen den linken Kolben ausgeübte Druck durch die Flüssigkeit und gegen den Boden des rechten Kolbens übertragen. (Die Kolben sind einfach „Stopfen“, die frei, aber eng in das Rohr gleiten können.) Der Druck, den der linke Kolben gegen das Wasser ausübt, entspricht genau dem Druck, den das Wasser gegen den rechten Kolben ausübt., Angenommen, das Rohr auf der rechten Seite ist breiter und ein Kolben mit einer größeren Fläche wird verwendet; Zum Beispiel hat der Kolben auf der rechten Seite das 50-fache der Fläche des Kolbens auf der linken Seite. Wenn eine 1 N Last auf den linken Kolben gelegt wird, wird ein zusätzlicher Druck aufgrund des Gewichts der Last durch die Flüssigkeit und gegen den größeren Kolben übertragen. Der Unterschied zwischen Kraft und Druck ist wichtig: Der zusätzliche Druck wird auf die gesamte Fläche des größeren Kolbens ausgeübt. Da es 50 Mal die Fläche gibt, wird 50 mal so viel Kraft auf den größeren Kolben ausgeübt., Somit trägt der größere Kolben eine Last von 50 N-das fünfzigfache der Belastung des kleineren Kolbens.

Kräfte können mit einem solchen Gerät multipliziert werden. Ein Newton-Eingang erzeugt 50 Newton-Ausgang. Durch weitere Vergrößerung der Fläche des größeren Kolbens (oder Verkleinerung der Fläche des kleineren Kolbens) können Kräfte prinzipiell mit beliebiger Menge multipliziert werden. Pascals Prinzip beruht auf dem Betrieb der hydraulischen Presse. Die hydraulische Presse verstößt nicht gegen die Energieeinsparung,da eine Abnahme des Abstandes die Kraftzunahme kompensiert., Wenn der kleine Kolben um 100 Zentimeter nach unten bewegt wird, wird der große Kolben nur um ein Fünfzigstel oder 2 Zentimeter angehoben. Die Eingangskraft multipliziert mit dem Abstand, der durch den kleineren Kolben bewegt wird, ist gleich der Ausgangskraft multipliziert mit dem Abstand, der durch den größeren Kolben bewegt wird; Dies ist ein weiteres Beispiel für eine einfache Maschine, die nach dem gleichen Prinzip wie ein mechanischer Hebel arbeitet.

Eine typische Anwendung des Pascal-Prinzips für Gase und Flüssigkeiten ist der Autolift, der in vielen Tankstellen zu sehen ist (der hydraulische Wagenheber)., Erhöhter Luftdruck, der von einem Luftkompressor erzeugt wird, wird durch die Luft auf die Öloberfläche in einem unterirdischen Reservoir übertragen. Das Öl wiederum überträgt den Druck auf einen Kolben, der das Auto anhebt. Der relativ niedrige Druck, der die Hubkraft gegen den Kolben ausübt, ist ungefähr der gleiche wie der Luftdruck in Autoreifen. Die Hydraulik wird von modernen Geräten eingesetzt, die von sehr klein bis enorm reichen. Zum Beispiel gibt es hydraulische Kolben in fast allen Baumaschinen, an denen schwere Lasten beteiligt sind.

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