Viðfangsefni:
- Þrýstingur í vökvakerfi
Þrýstingur í vökvakerfi:
Vökvakerfi vinna samkvæmt lögmálum vatnsstöðueiginleika. Lögmál Pascals segir: „Þrýstingurinn í þjöppuðum vökva í kyrrstöðu breiðist jafnt út í allar áttir í lokuðu kerfi.
Eftirfarandi hreyfimynd sýnir meginregluna um vökvakerfi með tveimur stimplum, rörum með þrýstimæli og olíu (litað blátt).
Vinstri stimplinum er þrýst niður með ákveðnum krafti (F1). Vegna vökvatilfærslunnar í vinstri stimplinum er hægri stimplinum ýtt upp á við með kraftinum (F2). Þvermál beggja strokkanna er það sama. Í þessum kafla munum við reikna út þrýsting og krafta í tveimur vökvakerfum.
Til að reikna út kraftinn F2 þurfum við fyrst að finna þyngd (kg) og þyngdarhröðun (m/s²). Þyngd hins skáldaða BMW er 1000 kg. Við námundum þyngdarhröðunina að 10. Við notum þessi gögn til að fylla út formúluna til að reikna út nauðsynlegan kraft:
Hægt er að nota eftirfarandi formúlu til að reikna út þrýstinginn sem þrýstimælirinn gefur til kynna:
Með hverju:
- p = þrýstingur í Pa (Pascal)
- F = kraftur í N (Newton)
- A = flatarmál í m²
Við fyllum út formúluna til að reikna út vökvaþrýstinginn undir báðum stimplunum.
Áminning:
- 1 kPa (kílópascal) = 1.000 Pa;
- 1 MPa (megapascal) = 1.000.000 Pa;
- 1 bar = 100.000 Pa = 100.000 N/cm².
Þrýstingur upp á 10.000.000 Pa jafngildir því 100 börum.
Í eftirfarandi hreyfimynd hefur þvermál hægri stimpla tífaldast. Við reiknum út þrýstinginn undir hægri stimplinum með yfirborðsflatarmálið (A2) 100 cm².
Vökvaþrýstingurinn í öllu kerfinu er sá sami. Við sláum inn þrýstinginn í eftirfarandi formúlum:
Formúlurnar sýna að hægt er að lyfta 1000 kg bílnum með 1 kg krafti (F100) á vinstri stimpli. Vegalengdin sem vinstri stimplinn fer er tíu sinnum meiri en hægri stimpillinn.
Með því að klára eftirfarandi jöfnu getum við sýnt að þrýstingurinn er sá sami í öllu kerfinu:
Tengd síða:
