1 Legea lui Pascal 1 Noiuni introductive ALEGE

1 Legea lui Pascal - 1. Noţiuni introductive ALEGE CAPITOLUL: - 2. Legea Pascal - 3. Aplicaţiile legii Pascal - 4. EXERCIŢII

2 Legea lui Pascal Ştiai cã o proprietate a lichidelor a fost eficient “exploatatã” de fizicieni, care pe baza ei au inventat sistemul de frânare al automobilelor şi trenului? Şi alte mecanisme de amplificat forţa? Cum oare?

3 • Pentru a frâna maşina sunt necesare forţe extrem de mari. • Crezi ca forţa fizicã a unui om poate produce frânarea unui automobil? Sau a unui tren? • Ştiţi cã soferul pentru a-şi frâna maşina apasã pe pedala frânei cu o forţă foarte mică; crezi că ar putea opri maşina dacã nu ar fi amplificatã de sistemul de frânare? ? ? • Dintotdeauna oamenii au încercat sã creeze mecanisme de amplificare a forţei. • Ce astfel de mecanisme cunoşti ? RĂSPUNS

4 Rãspuns: un mecanism de amplificare al forţei, pe care l-am mai studiat este pârghia. • Dar, în mod practic, pârghia amplificã doar de câteva zeci de ori(maxim…). Este, deci nevoie de alte mecanisme mai eficiente de amplificare a forţei ! Vom vedea în continuare

5 • In dispozitivul experimental din imagine, prin apãsarea pompei B creşte presiunea în punctul A, dar în punctele B, C, D, E va creşte mai mult, mai puţin sau la fel ? C Rãspuns… observaţi cã toate manometrele (din a, b, c, d, e) indicã presiuni egale. A F D Vas cu gaz presurizat E CONCLUZIE: presiunea aplicatã într-un punct unui fluid(lichid/gaz) se transmite în tot volumul fluidului, cu aceeaşi intensitate şi în toate direcţiile. (LEGEA lui PASCAL)

6 Dacã asupra dopului 1 din vasul din imagine se apasã cu o forţã, ce crezi cã se va întâmpla? 1 2 Vas plin cu apa • Rãspuns: forţa de apãsare va produce o presiune ce se transmite prin lichidul din vas pânã la dopul 2 unde o forţã orientatã în sus va “azvârli” dopul. (confirmare a legii Pascal…) Aceasta lege a fost descoperitã de fizicianul francez Blaise Pascal. Remarcabil e însã modul în care aceasta lege simplã a fost aplicatã la realizarea mecanismelor de amplificat forţa! :

7 Pârghie Elevator (ridicãtor) hidraulic Folosind un vas în forma de U cu una din ramuri îngustã(cu aria secţiunii s 1) şi cealalta mare (aria S 2), apãsarea cu o fortã micã F 1 pe pistonul din ramura îngustã produce o presiune (P) ce se transmite Sistem hidraulic

8 Aplicatiile legii lui Pascal: • 1. Presa hidraulicã (un sistem eficient de amplificare al forţei) d 2 d 1 Dacã diametrul d 2 e de 30 de ori mare decât d 1 , forta va fi amplificatã de 302 ori adicã de 900 de ori !!! (fiindcã aria cercului, S=pr 2 e proportionalã cu pãtratul diametrului)

9 Aplicatiile legii lui Pascal: • 2. Frâna hidraulicã (de la automobile) funcţioneaza pe acelaşi principiu ca presa hidraulicã sau elevatorul hidraulic e hi rg pâ Forta amplificatã de frâna hidraulicã Forta de apãsare pe pedalã

10 EXERCIŢII • 1. Greutatea unui om aşezat pe elevator hidraulic conduce la ridicarea unei maşini…. Cum e posibil? Explicã funcţionarea elevatorului! • 2. In ce constã legea Pascal? • 3. Poţi menţiona câteva aplicaţii ale legii lui Pascal ? • 4. Instrumentul de mãsurã al presiunii este……?

11 EXERCIŢII • 5. A. Ce crezi ca reprezintã imaginea? • B. Dar x si y din imagine? • C. Care din ele ar fi bine sa fie mai mare? De ce ? • D. Ce fel de mecanism este pedala din imagine? • 6. Câte sisteme de amplificat forta recunosti in imagine? Denumeste-le !

12 Rãspunsuri, indicatii • 5. A: imaginea reprezintã sistemul de frânare hidraulic. • B, D: Pedala frânei are rolul de pârghie, iar x si y reprezintã braţele pârghiei ! • C. E bine ca y sa fie mai mare pentru o mai buna amplificare a forţei. • 6. Rãspuns: douã: pârghia(de la pedala frânei) si sistemul hidraulic Pârghie Sistem hidraulic

13 EXERCIŢII 7. Dacã ariile pistoanelor presei hidraulice sunt s 1=20 dm 2 si S 2=4000 dm 2 , iar forţa rezistentã necesarã sfãrâmârii pietrei cu presa este F 2= 4 k. N , cât ar trebui sa fie forţa F 1 ? • 8. Ce forţã activã F 1 e necesarã pentru a ridica un camion de 10 tone cu elevatorul hidraulic dacã ariile pistoanelor sunt s 1=0, 5 m 2 si S 2=50 m 2 s 1 S 2

14 EXERCIŢII • 9. In laborator, poţi confecţiona o presã hidraulicã utilizând douã seringi cu piston de diametre diferite(de exemplu d 1=1 cm si d 2=6 cm) legate printr-un tub(cu apã). • A. Pe care din pistoane trebuie sã apeşi dacã vrei ca pe celãlalt piston sã se genereze o fortã mai mare(amplificatã)? • B. Calculeazã ariile pistoanelor (d 1=1 cm si d 2=5 cm) • C. Dacã apeşi cu forţa activã F 1=10 N, ce forţã (F 2) e generatã pe celãlalt piston?

Lecţie de prof. Laurentziu Roşu • Bibliografie • Manuale de gimnaziu • • http: //hyperphysics. phy-astr. gsu. edu/hbase/pasc. html http: //www. tutorvista. com/content/physics-iii/solids-and-fluids/pascals-lawapplications. php http: //www. machinerylubrication. com/article_detail. asp? articleid=277 home. planet. nl/~brink 494/hydr_e. htm (anim) boomeria. org/physicslectures/pascal. html (foarte complex, cu animatii quick time) www. mintye. com/h_brake_system. asp http: //ro. wikipedia. org/wiki/Locomotiv%C 4%83_cu_abur Redeschide lecţia interactivã Revezi EXERCIŢIILE ÎNCHIDE