المواضيع:
- الضغط في النظام الهيدروليكي
الضغط في النظام الهيدروليكي:
تعمل الأنظمة الهيدروليكية وفقًا لقوانين الهيدروستاتيكا. ينص قانون باسكال على أن: "الضغط في السائل المضغوط في حالة الراحة ينتشر بالتساوي في جميع الاتجاهات في نظام مغلق."
الرسوم المتحركة التالية توضح مبدأ النظام الهيدروليكي بمكبسين وأنابيب بمقياس ضغط وزيت (باللون الأزرق).
يتم دفع المكبس الأيسر للأسفل بقوة معينة (F1). نتيجة لإزاحة السائل في المكبس الأيسر، يتم دفع المكبس الأيمن إلى الأعلى بقوة (F2). أقطار كلا الاسطوانتين هي نفسها. في هذا القسم سوف نقوم بحساب الضغوط والقوى في نظامين هيدروليكيين.
لحساب القوة F2، نحتاج أولًا إلى إيجاد الوزن (كجم) وتسارع الجاذبية (م/ث²). ويبلغ وزن سيارة BMW الخيالية 1000 كجم. نقرب تسارع الجاذبية إلى 10. نستخدم هذه البيانات لملء الصيغة لحساب القوة المطلوبة:
يمكن استخدام الصيغة التالية لحساب الضغط الذي يشير إليه مقياس الضغط:
بواسطة:
- ع = الضغط بالباسكال (باسكال)
- F = القوة في N (نيوتن)
- أ = مساحة السطح بالمتر المربع
نملأ الصيغة لحساب ضغط السائل تحت كلا المكبسين.
تذكير:
- 1 كيلو باسكال (كيلوباسكال) = 1.000 باسكال؛
- 1 ميجاباسكال (ميجاباسكال) = 1.000.000 باسكال؛
- 1 بار = 100.000 باسكال = 100.000 نيوتن/سم².
وبالتالي فإن الضغط البالغ 10.000.000 باسكال يساوي 100 بار.
في الرسم المتحرك التالي، زاد قطر المكبس الأيمن بمقدار عشرة أضعاف. نحسب الضغط تحت المكبس الأيمن بمساحة سطحية (A2) قدرها 100 سم².
ضغط السائل في النظام بأكمله هو نفسه. ندخل الضغط في الصيغ التالية:
توضح الصيغ أنه يمكن رفع السيارة كتلتها 1000 كجم بقوة (F1) على المكبس الأيسر مقدارها 100 كجم. المسافة التي يقطعها المكبس الأيسر أكبر بعشر مرات من المسافة التي يقطعها المكبس الأيمن.
بإكمال المعادلة التالية يمكننا أن نبين أن الضغط هو نفسه في جميع أنحاء النظام:
الصفحة ذات الصلة:
