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Explicación física de la ley de Pascal

Tengo un problema con la explicación física de la Ley de Pascal. Por ejemplo, cuando yo estaba enseñando a mi hermana (un estudiante de secundaria) acerca de la fuerza que transmiten por una cuerda, me dijo ella:

"De una manera muy simplificada del estado de ánimo, cuando se tire del extremo libre de una cuerda que está conectado a un bloque, que tire la primera molécula de la cuerda, que la molécula de la tira siguiente y seguir así y la última molécula de tirar el bloque. Por lo tanto, nuestra fuerza se transmite al bloque."

En ese caso, la fuerza es transmitida (y tal vez disminuye debido a la pérdida de energía). En un coche, gato hidráulico, la fuerza no sólo de transmisión sexual, sino que también aumenta. ¿Cómo puedo explicar este tema físicamente (no matemáticamente)? Fuerza adicional que viene de donde?

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woody Puntos 63

Respecto a su redacción, "la fuerza es transmitida (y tal vez disminuye debido a la pérdida de energía)" - no, no, la disminución de la fuerza no es fácilmente conectado a la pérdida de energía. La fuerza puede ser disminuido porque hay fricción, pero esto no implica una pérdida de energía (no se si no se mueve nada). Y también la energía puede ser perdido (la deformación plástica de la cuerda) sin una disminución en la fuerza.

A tu pregunta... usted probablemente sabe, el famoso experimento: tome un barril lleno de agua y un tubo delgado conectado a ir hacia arriba. Si usted llenar el tubo con agua, el barril de ráfagas.
El punto por debajo del tubo es fácil de toda la columna de agua que empuja. Pero lo que con los otros spots? Bueno, son empujados por la parte superior del barril (además de la pequeña columna de abajo). Así que si usted corte el barril en el medio, usted tiene que mantener con la fuerza a cabo por todas las columnas de agua, no sólo a la que realmente va tan alta.

En cuanto a sus moléculas: es más fácil empujar a alguien cuando apoyado con la espalda a una pared! :)

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La ley de Pascal establece que cuando hay un aumento en la presión en cualquier punto de un fluido confinado, hay una igualdad de aumento en cada punto en el contenedor.

Para explicar esto, el gato hidráulico es un mejor ejemplo. Gato del coche obras en las fuerzas mecánicas. Un mecánico jack emplea un tornillo de rosca para levantar equipo pesado. Pero los gatos hidráulicos de uso de la fuerza generada por la presión. Es el trabajo puede ser explicado a través de la ley de Pascal. Un gato hidráulico contiene dos cilindros (uno con un área más grande y el otro más pequeño) conectados unos a otros y dentro de ellos un in-compresible líquido. Una vez que se aplica una fuerza a la pequeña cilindrada, una presión que se desarrolla en la superficie del cilindro. De acuerdo a la ley de Pascal, la misma presión se transmite a la totalidad de las partes del fluido. Así que en el otro cilindro de la misma presión aparece. En el segundo cilindro, el área de la superficie es grande. Desde $\displaystyle{pressure=\frac{force}{area}}$ de la fuerza que actúa en la dirección hacia arriba en la segunda superficie será mayor. Para aplicar una pequeña fuerza en el cilindro con área de superficie más pequeña y obtendrá una fuerza mucho mayor en la segunda superficie de tener una mayor área de superficie.

Como un ejemplo cuantitativo, supongamos que tengo dos cilindros de $C_1$$C_2$. La superficie de las áreas de $C_1$ $C_2$ son denotadas como $S_1$$S_2$. Deje $S_1=1 m^2$$S_2=100 m^2$. Un in-compresible líquido está presente en los cilindros y ambas están conectadas. Se aplica una fuerza de alrededor de $600N$ (en promedio, el peso de los hombres; supongamos que usted está de pie en el primer cilindro de la superficie) en $S_1$. A continuación, se va a generar una presión de $600N/m^2$. Por la ley de Pascal, la misma presión que aparece en $S_2$. entonces la fuerza que aparece en $S_2$$60000 N$!!!. Impresionante, ¿no? Ese es el peso de 4 coches. se levantó de 4 coches con su peso. Sin sudar.

La fuerza adicional que vino de la nada. la presión sigue siendo la misma medida que el líquido está en compresible. El efecto de la fuerza diferentes cuando se aplican diferentes áreas de superficie conectado por el líquido. Si se aplican dos áreas de superficie, no hay ninguna fuerza adicional. Aquí el área de la superficie tiene gran relevancia. Usted simplemente no puede evitarlo y pensar en términos de fuerza por sí solo.

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christo16 Puntos 2546

Puede utilizar la misma explicación:

"La primera molécula empuja a sus vecinos más cercanos (que también se empuje hacia atrás), los vecinos más cercanos empuje sus vecinos más cercanos, y así sucesivamente hasta que la fuerza se transmite a través del líquido."

Transmitida a o por una superficie total de la fuerza en proporción al número de moléculas de empujar, que es proporcional al área.

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