파스칼의 원칙과 유압

대상:물리학
항목:Hydraulics
설명:정의 수학 문제를 다루는 유압 장치.
함하여 캐롤 Hodanbosi
편집:요나단 G.Fairman-August1996

유압 시스템을 사용 비압축성 유체,오일과 같은 orwater,전송에 힘을 한 위치에서 다른 위치에서 thefluid. 대부분의 항공기는 제동 시스템에서 유압 장치를 사용하며랜딩 기어. 공압 시스템은 작동시 공기와 같은 압축성 유체를 사용합니다., 일부 항공기는 공압 시스템을 사용합니다.브레이크,랜딩 기어 및 플랩의 움직임.

파스칼의 법이 있을 때 증가 pressureat 모든 지점에서 제한된 유체,동일한 증가 atevery 다른 관점에서 컨테이너입니다.아래 그림과 같이 컨테이너에는 유체가 들어 있습니다. 거기에 있습니다.위의 유체의 질량 증가로 인해 액체의 칼럼의 길이가 증가함에 따라 압력 증가.

예를 들어,아래 그림,P3 것 가장 높은 값의 세 가지 압력을 측정하기 때문에,그것은 최고 수준 offluid 위습니다.,


경우 위 컨테이너했다는 증가에서 전반적인 압력,thatsame 추가 압력에 영향을 주는 각각의 계기(그리고 liquidthroughout)동일합니다. 예를 들어 P1,P2,P3 은 원래 1,3,5 단위의 압력이었고 5 단위의 압력이 시스템에 추가되면 새로운 판독 값은 6,8 및 10 이됩니다.

유압 카 리프트와 같이 아래의 더 복잡한 시스템에 적용하면 파스칼의 법칙은 힘을 곱할 수 있습니다., 왼쪽의 실린더는 1 평방 인치의 단면적을 보여 주며 오른쪽의 실린더는 10 평방 인치의 단면적을 보여줍니다.왼쪽의 실린더는 1 파운드 작용에 무게(힘)를가집니다.피스톤에 아래로 내려 가면서 유체를 10 인치 낮 춥니 다. 이 힘의 결과로,오른쪽의 피스톤은 1 인치의 10 파운드 무게의 adistance 를 들어 올립니다.

1 평방 인치 면적의 1 파운드 하중은 시스템의 유체에 대한 압력의 증가를 유발합니다. 이 압력은 전체적으로 분배되며 대형 피스톤의 10 제곱 영역의 모든 평방 인치에 작용합니다., 결과적으로,더 큰 피스톤 리프트최대 10 파운드 무게. 두 번째 피스턴의 단면적이 클수록 기계적 이점이 커지고 무게가 커집니다.


식과 관련되는 이은 다음과 같습니다:

P1=P2(이후 압력 equalthroughout).,

이후 압력 equals 에,그것은 followsthat

F1/A1=F2/A2

이 표시될 수 있습으로 대체하는 값이 다음과 같은 위의 arecorrect,

1 파운드/1 제곱 인치=10 파운드/10 제곱 인치

기 때문에 볼륨의 유체 밀어 왼쪽에 equalsthe 량의 유체는 들어 오른쪽에,다음과 같은 공식이의 경우도 마찬가지입니다.,

V1=V2

에 의해 대체

A1D1=A2D2

  • A=단면적
  • D=이동 거리

또는

A1/A2=D2/D1

이 시스템으로 생각할 수 있는 간단한 기계(레버),sinceforce 곱한 값입니다.,기계적 이점을 찾을 수 있습니다 byrearranging 약관에서 위의 방정식을

기계용(IMA)=D1/D2=A2/A1

샘플에 대한 문제를 위 IMA 것 10:1(10inches/1inch10square inches/스퀘어 1 인치).

이 간단한 수식이 주어지면 질문에 대답 해보십시오.아래.

연습:

  1. 유압 프레스는 직경 1 인치의 입력 실린더와 직경 6 인치의 출력 실린더를 가지고 있습니다.,
    1. 100%효율을 가정하면 입력 피스톤에 10 파운드의 힘이 가해질 때 출력 피스톤에 의해 가해지는 힘을 찾으십시오.
      (답변)
    2. 입력 피스톤이 4 인치를 통해 이동하면 출력 피스톤이 얼마나 멀리 이동합니까?
      (답변)
  2. 유압 시스템은 가지고 있다고 기계용의 40. 기계적 이점(MA)은 FR(출력)/FE(입력)입니다., 만약 입력 피스톤,12 인치 radius,가의 힘이 65 밀어 하락의 거리는 20 인치,find
    1. 볼륨의 액체가 잘못되었는지
      (답변)
    2. 는 상향력에 출력 피스톤
      (답변)
    3. radius 출력의 피스톤
      (답변)
    4. 거리 출력 피스톤
      (답변)
  3. 어떤 압력 않 130 파운드 여자에 발휘하는 바닥을 때 그녀는 균형 중 하나에서 그녀의 발뒤꿈치? 그녀의 발 뒤꿈치는 평균 반경이 0.5 인치입니다.,
    (답변)
  4. 자동차의 무게 2500 파운드과에 달려있다 네 개의 타이어,각각은 표면적의 연락으로 땅의 14square inches. 지면이 차로 인한 타이어 아래에서 경험하는 압력은 무엇입니까?
    (답변)
    확장:
  5. 유압 잭의 입력 및 출력 피스톤은 각각 직경 1cm 및 4cm 입니다. 기계적 이점이 6 인 레버는 입력 피스톤에 힘을가하는 데 사용됩니다. 180N 의 힘이 레버에 가해지고 효율이 80%인 경우 잭이 얼마나 많은 질량을 들어 올릴 수 있습니까?,
    (답변)

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