La loi de Pascal dit que lorsque la pression à un point quelconque dans un fluide statique dans un système fermé est modifiée, la variation de la pression se disperser uniformément dans le liquide. Autrement dit, la pression en un point éloigné de la région de changement va changer par la même quantité de point à proximité. Un système fermé peut être simplement un récipient fermé, ou il peut être quelque chose de plus complexe, comme deux ou plusieurs conteneurs interconnectés, l'important est qu'aucun fluide peut entrer ou sortir du système. Il est également important de noter que, en physique , un fluide peut être un liquide ou un gaz. La loi peut être démontré par un certain nombre d'expériences simples, et a des applications importantes, comme dans la presse hydraulique .
Le principe a été nommé d'après le mathématicien et philosophe français Blaise Pascal qui l'a découvert dans les années 1600. Elle s'applique à des situations statiques et non à des conditions dynamiques où d'autres facteurs pourraient avoir une incidence sur les valeurs de pression. Par exemple, elle ne s'applique pas aux fluides qui sont en mouvement ou soumis à des variations de température.
Démonstrations
Il y a une variété d'expériences de la loi de Pascal qui peuvent être utilisés pour démontrer l'effet. Pascal lui-même a montré qu'il a travaillé en remplissant le baril avec de l'eau et de l'insertion d'un long tuyau dans la partie supérieure. Quand il a versé de l'eau dans la partie supérieure du tube, le canon a éclaté. Le poids de l'eau dans le tuyau a provoqué une augmentation de la pression à l'intérieur du baril qui a poussé sur les côtés jusqu'à ce qu'ils cédèrent.
Peut-être la façon la plus simple de démontrer la loi à la maison consiste simplement en serrant un ballon. Dans cet exemple, les parois souples du récipient montrent comment l'augmentation de pression provoquée par la compression est dispersée dans le ballon. Le ballon renflement de manière uniforme dans toutes les directions, et pas seulement sur le côté opposé à celui qui est pressé.
Dans une autre manifestation commune, une bouteille est remplie à ras bord de l'eau, et quelques têtes d'allumettes sont largués en elle afin qu'ils flottent. Le col d'un ballon gonflé est étiré sur la bouteille, puis légèrement serré. L'allumette dirige maintenant couler une certaine distance dans l'eau. C'est parce que l'augmentation de la pression due à la compression du ballon est transmis vers le bas dans l'eau, obligeant certaines d'entre elles dans les têtes d'allumettes poreuses et les obligeant à couler, en raison du poids supplémentaire. Lorsque la pression exercée sur le ballonnet est retiré, les pression de l'eau diminue, la pression d'air dans l'allumette têtes de forces de l'eau, et ils flottent à nouveau.
Applications
Peut-être l'application la plus connue de la loi de Pascal est la presse hydraulique, un dispositif qui convertit une petite force dans une plus grande. Il se compose généralement de deux chambres communicantes, chacune avec un piston - une barrière mobile qui peut être poussé vers le bas ou tirée vers le haut, sans permettre au fluide de s'échapper - et contenant un fluide qui ne peut pas être compressé. Une combinaison de chambre piston est plus grand que l'autre: c'est l'L'idée est qu'une petite force appliquée à la plus petite, ou "d'entrée," piston se traduira par une force de production plus «sortie.». En appuyant sur l'entrée augmente la pression, et que cette augmentation sera de même contre le plus grand piston de sortie.
Calcul de la force de sortie
L'effort de sortie est calculé en divisant la surface du piston de sortie par la surface du piston d'entrée, puis en multipliant le résultat par la force d'entrée. Si le piston de sortie est dix fois la surface de l'entrée, la force de sortie est fixée à dix fois la force d'entrée. Par exemple, si la force d'entrée est de 5 unités, la zone d'entrée est de 2 unités et la zone de sortie est de 20 unités, la force de sortie sera de 50 unités. De cette façon, les objets lourds peuvent être levées sans la nécessité d'appliquer une grande force.
Cela ne signifie pas que l'énergie supplémentaire se dessine de nulle part. Le montant par lequel le piston de sortie est élevé sera inférieur au montant par lequel le piston d'entrée est enfoncée, ce qui égalise les choses. Dans l'exemple ci-dessus, si le piston d'entrée est poussé vers le bas de 10 unités, le piston de sortie sera augmenté de 1 unité. Le principe est similaire à l'utilisation d'un levier pour soulever un rocher. Mécanismes hydrauliques de plusieurs types, tels que les systèmes de freinage sur les avions et certains véhicules, s'appuient sur la loi de Pascal.
