पास्कल का नियम. हीड्रास्टाटिक दबाव

पास्कल के दबाव के नियम की खोज 17वीं शताब्दी में फ्रांसीसी वैज्ञानिक ब्लेज़ पास्कल ने की थी, जिनके नाम पर इसे इसका नाम मिला। इस लेख में इस कानून के निर्माण, इसके अर्थ और रोजमर्रा की जिंदगी में अनुप्रयोग पर विस्तार से चर्चा की गई है।

पास्कल के नियम का सार

पास्कल का नियम - किसी तरल या गैस पर जो दबाव डाला जाता है वह बिना किसी बदलाव के तरल या गैस के प्रत्येक बिंदु तक संचारित हो जाता है। अर्थात् दबाव स्थानांतरण सभी दिशाओं में समान रूप से होता है।

यह नियम केवल तरल पदार्थ और गैसों के लिए मान्य है। तथ्य यह है कि दबाव में तरल और गैसीय पदार्थों के अणु ठोस पदार्थों के अणुओं से बिल्कुल अलग व्यवहार करते हैं। इनका मूवमेंट एक दूसरे से अलग होता है. यदि तरल और गैस के अणु अपेक्षाकृत स्वतंत्र रूप से चलते हैं, तो ठोस पदार्थों के अणुओं को ऐसी स्वतंत्रता नहीं होती है। वे अपनी मूल स्थिति से थोड़ा हटकर केवल थोड़ा-सा दोलन करते हैं। और गैस और तरल अणुओं की अपेक्षाकृत मुक्त गति के कारण, वे सभी दिशाओं में दबाव डालते हैं।

पास्कल के नियम का सूत्र और मूल मूल्य

पास्कल के नियम में मुख्य मात्रा दबाव है। इसमें मापा जाता है पास्कल (पा). दबाव (पी)- नज़रिया ताकत (एफ), जो इसके लंबवत सतह पर कार्य करता है क्षेत्र (एस). इस तरह: पी=एफ/एस.

गैस और तरल दबाव की विशेषताएं

एक बंद बर्तन में होने के कारण, तरल पदार्थ और गैसों के सबसे छोटे कण - अणु - बर्तन की दीवारों से टकराते हैं। चूँकि ये कण गतिशील होते हैं, इसलिए ये अधिक दबाव वाले स्थान से कम दबाव वाले स्थान पर जाने में सक्षम होते हैं, अर्थात। कुछ ही समय में यह कब्जे वाले जहाज की पूरी सतह पर एक समान हो जाता है।

कानून को बेहतर ढंग से समझने के लिए आप एक प्रयोग कर सकते हैं। आइए एक गुब्बारा लें और उसमें पानी भरें। फिर हम एक पतली सुई से कई छेद करते हैं। परिणाम आने में ज्यादा समय नहीं लगेगा. छिद्रों से पानी निकलना शुरू हो जाएगा, और यदि गेंद को संपीड़ित किया जाता है (यानी, दबाव लगाया जाता है), तो प्रत्येक जेट का दबाव कई गुना बढ़ जाएगा, चाहे वह सटीक बिंदु कुछ भी हो जिस पर दबाव लागू किया गया था।

यही प्रयोग पास्कल की गेंद के साथ भी किया जा सकता है. यह एक गोल गेंद है जिसमें मौजूदा छेद हैं और इसके साथ एक पिस्टन जुड़ा हुआ है।

चावल। 1. ब्लेज़ पास्कल

बर्तन के तल पर द्रव का दबाव सूत्र का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है:

p=P/S=gpSh/s

पी=जीρ एच

  • जी- गुरुत्वाकर्षण का त्वरण,
  • ρ - तरल घनत्व (किग्रा/घन मीटर)
  • एच- गहराई (तरल स्तंभ की ऊंचाई)
  • पी- पास्कल में दबाव.

पानी के अंदर दबाव केवल तरल की गहराई और घनत्व पर निर्भर करता है। यानी समुद्र या सागर में अधिक विसर्जन से घनत्व अधिक होगा।

चावल। 2. विभिन्न गहराई पर दबाव

व्यवहार में कानून का अनुप्रयोग

पास्कल के नियम सहित भौतिकी के कई नियम व्यवहार में लागू होते हैं। उदाहरण के लिए, यदि यह कानून प्रभावी नहीं होता तो एक सामान्य जल आपूर्ति प्रणाली कार्य नहीं कर पाती। आख़िरकार, पाइप में पानी के अणु अव्यवस्थित रूप से और अपेक्षाकृत स्वतंत्र रूप से चलते हैं, जिसका अर्थ है कि पानी के पाइप की दीवारों पर डाला गया दबाव हर जगह समान है। हाइड्रोलिक प्रेस का संचालन भी तरल पदार्थों की गति और संतुलन के नियमों पर आधारित है। प्रेस में पिस्टन के साथ दो परस्पर जुड़े हुए सिलेंडर होते हैं। पिस्टन के नीचे का स्थान तेल से भरा होता है। यदि क्षेत्रफल S 2 वाले एक छोटे पिस्टन पर बल F 2 द्वारा कार्य किया जाता है, तो S 1 क्षेत्रफल वाले बड़े पिस्टन पर बल F 1 द्वारा कार्य किया जाता है।

चावल। 3. हाइड्रोलिक प्रेस

आप कच्चे और उबले अंडे के साथ भी प्रयोग कर सकते हैं। यदि आप एक को और फिर दूसरे को किसी नुकीली चीज से छेदते हैं, उदाहरण के लिए एक लंबी कील से, तो परिणाम अलग होगा। एक कठोर उबला अंडा सीधे नाखून के आर-पार चला जाएगा, लेकिन एक कच्चा अंडा टुकड़ों में बिखर जाएगा, क्योंकि पास्कल का नियम कच्चे अंडे पर लागू होगा, लेकिन कठोर उबले अंडे पर नहीं।

पास्कल का नियम बताता है कि आराम की स्थिति में किसी तरल पदार्थ के सभी बिंदुओं पर दबाव समान होता है, अर्थात: F 1 /S 1 =F 2 /S 2, जहां से F 2 /F 1 =S 2 /S 1।

बल F 2, बल F 1 से उतनी ही गुना अधिक है, जितने गुना बड़े पिस्टन का क्षेत्रफल छोटे पिस्टन के क्षेत्रफल से अधिक है।

हमने क्या सीखा?

पास्कल के नियम की मुख्य मात्रा, जिसका अध्ययन ग्रेड 7 में किया जाता है, दबाव है, जिसे पास्कल में मापा जाता है। ठोस पदार्थों के विपरीत, गैसीय और तरल पदार्थ उस बर्तन की दीवारों पर समान दबाव डालते हैं जिसमें वे स्थित होते हैं। इसका कारण अणु हैं जो विभिन्न दिशाओं में स्वतंत्र रूप से और अव्यवस्थित रूप से घूमते हैं।

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पास्कल का नियम - किसी तरल (गैस) पर उसकी सीमा पर किसी एक स्थान पर लगाया गया दबाव, उदाहरण के लिए, पिस्टन द्वारा, तरल (गैस) के सभी बिंदुओं पर बिना किसी बदलाव के प्रसारित होता है।

लेकिन इसका प्रयोग आमतौर पर इस तरह किया जाता है:

आइए पास्कल के नियम के बारे में थोड़ी बात करें:

पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में स्थित द्रव का प्रत्येक कण गुरुत्वाकर्षण बल से प्रभावित होता है। इस बल के प्रभाव में, तरल की प्रत्येक परत अपने नीचे स्थित परतों पर दबाव डालती है। परिणामस्वरूप, तरल के अंदर दबाव विभिन्न स्तरों पर होता है नहीं होगाजो उसी। अत: द्रवों में उसके भार के कारण दबाव होता है।

इससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं: हम पानी के नीचे जितना गहरा गोता लगाएंगे, पानी का दबाव हम पर उतना ही मजबूत होगा

द्रव के भार के कारण उत्पन्न दबाव कहलाता है हीड्रास्टाटिक दबाव.

ग्राफ़िक रूप से, तरल में विसर्जन की गहराई पर दबाव की निर्भरता चित्र में दिखाई गई है।

आधारित पास्कल का नियमविभिन्न हाइड्रोलिक उपकरण संचालित होते हैं: ब्रेक सिस्टम, प्रेस, पंप, पंप, आदि।
पास्कल का नियमगतिशील तरल (गैस) के मामले में लागू नहीं है, साथ ही उस स्थिति में जब तरल (गैस) गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में है; इस प्रकार, यह ज्ञात है कि ऊंचाई के साथ वायुमंडलीय और हाइड्रोस्टेटिक दबाव कम हो जाता है।

सूत्र में हमने उपयोग किया:

दबाव

व्यापक दवाब

पास्कल का नियम

पास्कल के नियम का परिणाम

पास्कल का नियमइस प्रकार तैयार किया गया है:

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पास्कल का नियम विभिन्न बिंदुओं पर दबाव के बारे में नहीं है, बल्कि इसके बारे में है गड़बड़ीदबाव, इसलिए यह नियम गुरुत्वाकर्षण के क्षेत्र में तरल पदार्थ के लिए भी मान्य है। कब चलतीअसम्पीडित द्रव, हम सशर्त रूप से पास्कल के नियम की वैधता के बारे में बात कर सकते हैं, क्योंकि दबाव में एक मनमाना स्थिर मान जोड़ने से द्रव की गति के समीकरण का रूप नहीं बदलता है (यूलर का समीकरण या, यदि चिपचिपाहट की क्रिया को ध्यान में रखा जाता है) , नेवियर-स्टोक्स समीकरण), हालाँकि इस मामले में यह शब्द है पास्कल का नियमएक नियम के रूप में लागू नहीं किया गया। संपीड़ित तरल पदार्थ (गैसों) के लिए, पास्कल का नियम, सामान्यतया, मान्य नहीं है।

विभिन्न हाइड्रोलिक उपकरण पास्कल के नियम के आधार पर काम करते हैं: ब्रेक सिस्टम, हाइड्रोलिक प्रेस, आदि।

यह सभी देखें

टिप्पणियाँ


विकिमीडिया फ़ाउंडेशन. 2010.

देखें अन्य शब्दकोशों में "पास्कल का नियम" क्या है:

    पास्कल का नियम- हाइड्रोस्टैटिक्स का मूल नियम, जिसके अनुसार आराम कर रहे तरल पदार्थ के किसी भी स्थान पर दबाव सभी दिशाओं में समान होता है, और दबाव आराम से तरल पदार्थ द्वारा व्याप्त संपूर्ण मात्रा में समान रूप से प्रसारित होता है; या, दबाव डाला गया... ... बिग पॉलिटेक्निक इनसाइक्लोपीडिया

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    पास्कल का नियम- पास्कालियो डेस्निस स्टेटसस टी स्रिटिस फिजिका एटिटिकमेनिस: अंग्रेजी। पास्कल का नियम वोक. Druckfortpflanzungsgesetz, एन; पास्कल्सचेस गेसेट्ज़, एन रूस। पास्कल का नियम, एम प्रैंक। लोई डे पास्कल, एफ… फ़िज़िकोस टर्मिनस लॉडिनास

    पास्कल का नियम- हाइड्रोस्टैटिक्स का नियम, जिसके अनुसार बाहरी बलों द्वारा तरल की सतह पर दबाव तरल द्वारा सभी दिशाओं में समान रूप से प्रसारित होता है। फ़्रांसीसी वैज्ञानिक बी. पास्कल (1663) द्वारा स्थापित। प्रौद्योगिकी के लिए इसका बहुत महत्व है...

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कार्य का उद्देश्य: पास्कल के नियम की प्रायोगिक पुष्टि।

परिचय

पास्कल का नियम 1663 में ज्ञात हुआ। यह वह खोज थी जिसने 750,000 kPa से अधिक दबाव वाले हाइड्रोलिक ड्राइव वाले सुपरप्रेस के निर्माण का आधार बनाया, जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रोलिक स्वचालन का उदय हुआ जो आधुनिक जेटलाइनर, अंतरिक्ष यान, संख्यात्मक रूप से नियंत्रित मशीनों, शक्तिशाली डंप ट्रकों को नियंत्रित करता है। खनन संयंत्र, प्रेस और उत्खननकर्ता .. इस प्रकार, पास्कल के नियम को आधुनिक दुनिया में बहुत अच्छा अनुप्रयोग मिला है। हालाँकि, ये सभी तंत्र काफी जटिल और बोझिल हैं, इसलिए मैं खुद को समझाने और अपने सहपाठियों को समझाने के लिए पास्कल के नियम पर आधारित उपकरण बनाना चाहता था, जिनमें से कई का मानना ​​है कि जब हम घिरे हों तो "प्राचीनता" पर समय बर्बाद करना बेवकूफी है। आधुनिक उपकरणों द्वारा यह विषय आज भी रोचक एवं प्रासंगिक है। इसके अलावा, आपके अपने हाथों से बनाए गए उपकरण, एक नियम के रूप में, रुचि जगाते हैं, आपको सोचने, कल्पना करने और यहां तक ​​​​कि "गहरे पुरातनता" की खोजों को अलग आंखों से देखने पर मजबूर करते हैं।

वस्तुमेरा शोध पास्कल का नियम है।

कार्य का लक्ष्य:पास्कल के नियम की प्रायोगिक पुष्टि।

परिकल्पना:पास्कल के नियम का ज्ञान निर्माण उपकरण डिजाइन करने के लिए उपयोगी हो सकता है।

कार्य का व्यावहारिक महत्व:मेरा काम एक माध्यमिक विद्यालय की 7वीं कक्षा में भौतिकी पाठों में प्रदर्शन के लिए प्रयोग प्रस्तुत करता है। विकसित प्रयोगों को कक्षा में घटनाओं का अध्ययन करते समय प्रदर्शित किया जा सकता है (मुझे उम्मीद है कि इससे भौतिकी का अध्ययन करते समय कुछ अवधारणाएँ बनाने में मदद मिलेगी), और छात्रों के लिए होमवर्क के रूप में।

प्रस्तावित स्थापनाएँ सार्वभौमिक हैं; एक स्थापना का उपयोग कई प्रयोगों को प्रदर्शित करने के लिए किया जा सकता है।

अध्याय 1. हमारी सारी गरिमा सोचने की क्षमता में है

ब्लेज़ पास्कल (1623-1662) - फ्रांसीसी गणितज्ञ, मैकेनिक, भौतिक विज्ञानी, लेखक और दार्शनिक। फ्रांसीसी साहित्य का एक क्लासिक, गणितीय विश्लेषण, संभाव्यता सिद्धांत और प्रक्षेप्य ज्यामिति के संस्थापकों में से एक, कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकी के पहले उदाहरणों के निर्माता, हाइड्रोस्टैटिक्स के बुनियादी कानून के लेखक। पास्कल ने हाइड्रोस्टैटिक्स के मौलिक नियम की स्थापना करके भौतिकी के इतिहास में प्रवेश किया और वायुमंडलीय दबाव के अस्तित्व के बारे में टोरिसेली की धारणा की पुष्टि की। दबाव की SI इकाई का नाम पास्कल के नाम पर रखा गया है। पास्कल का नियम कहता है कि किसी तरल या गैस पर डाला गया दबाव सभी दिशाओं में परिवर्तन के बिना किसी भी बिंदु तक प्रसारित होता है। यहां तक ​​कि प्रसिद्ध आर्किमिडीज़ का कानून भी पास्कल के कानून का एक विशेष मामला है।

पास्कल के नियम को तरल पदार्थ और गैसों के गुणों का उपयोग करके समझाया जा सकता है, अर्थात्: तरल और गैस के अणु, एक कंटेनर की दीवारों से टकराकर दबाव बनाते हैं। अणुओं की सांद्रता बढ़ने (घटने) के साथ दबाव बढ़ता (घटता) है।

एक व्यापक समस्या है जिसका उपयोग पास्कल के नियम के संचालन को समझने के लिए किया जा सकता है: जब राइफल से गोली चलाई जाती है, तो उबले अंडे में एक छेद बन जाता है, क्योंकि इस अंडे में दबाव केवल उसके आंदोलन की दिशा में प्रसारित होता है। एक कच्चा अंडा टुकड़ों में टूट जाता है, क्योंकि पास्कल के नियम के अनुसार, तरल में गोली का दबाव सभी दिशाओं में समान रूप से प्रसारित होता है।

वैसे, यह ज्ञात है कि पास्कल ने स्वयं अपने प्रयोगों के दौरान खोजे गए कानून का उपयोग करते हुए एक सिरिंज और एक हाइड्रोलिक प्रेस का आविष्कार किया था।

पास्कल के नियम का व्यावहारिक महत्व

कई तंत्रों का संचालन पास्कल के नियम पर आधारित है; अन्यथा, गैस की संपीड़ितता और सभी दिशाओं में समान रूप से दबाव संचारित करने की क्षमता जैसे गुणों को विभिन्न तकनीकी उपकरणों के डिजाइन में व्यापक अनुप्रयोग मिला है।

  1. इस प्रकार, पनडुब्बी को गहराई से ऊपर उठाने के लिए संपीड़ित हवा का उपयोग किया जाता है। गोता लगाते समय पनडुब्बी के अंदर विशेष टैंक पानी से भर दिए जाते हैं। नाव का वजन बढ़ जाता है और वह डूब जाती है। नाव को उठाने के लिए इन टैंकों में संपीड़ित हवा डाली जाती है, जो पानी को विस्थापित कर देती है। नाव का वजन कम हो जाता है और वह ऊपर तैरने लगती है।

चित्र .1।सतह पर पनडुब्बी: मुख्य गिट्टी टैंक (सीबीटी) भरे नहीं हैं


अंक 2।पनडुब्बी जलमग्न स्थिति में: सेंट्रल सिटी अस्पताल पानी से भर गया

  1. वे उपकरण जो संपीड़ित वायु का उपयोग करते हैं, वायवीय कहलाते हैं। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, एक जैकहैमर, जिसका उपयोग डामर को खोलने, जमी हुई मिट्टी को ढीला करने और चट्टानों को कुचलने के लिए किया जाता है। संपीड़ित हवा के प्रभाव में, जैकहैमर की चोटी प्रति मिनट बड़ी विनाशकारी शक्ति के 1000-1500 वार करती है।


  1. उत्पादन में, धातुओं को फोर्जिंग और प्रसंस्करण के लिए एक वायवीय हथौड़ा और एक वायवीय प्रेस का उपयोग किया जाता है।


  1. एयर ब्रेक का उपयोग ट्रकों और रेलवे वाहनों में किया जाता है। सबवे कारों में दरवाजे संपीड़ित हवा का उपयोग करके खोले और बंद किए जाते हैं। परिवहन में वायु प्रणालियों का उपयोग इस तथ्य के कारण है कि यदि सिस्टम से हवा का रिसाव भी होता है, तो कंप्रेसर के संचालन के कारण इसकी भरपाई हो जाएगी और सिस्टम ठीक से काम करेगा।
  2. उत्खनन का संचालन भी पास्कल के नियम पर आधारित है, जहां इसके बूम और बाल्टी को चलाने के लिए हाइड्रोलिक सिलेंडर का उपयोग किया जाता है।


अध्याय 2. विज्ञान की आत्मा उसकी खोजों का व्यावहारिक अनुप्रयोग है

प्रयोग 1 (वीडियो, प्रस्तुति में इस उपकरण के संचालन सिद्धांत को मॉडलिंग करने की विधि)

पास्कल के नियम की क्रिया को एक प्रयोगशाला हाइड्रोलिक प्रेस के संचालन में देखा जा सकता है, जिसमें दो जुड़े हुए बाएं और दाएं सिलेंडर होते हैं, जो समान रूप से तरल (पानी) से भरे होते हैं। इन सिलेंडरों में द्रव स्तर को इंगित करने वाले प्लग (वजन) को काले रंग में हाइलाइट किया गया है।


चावल। 3 हाइड्रोलिक प्रेस का आरेख


चावल। 4. हाइड्रोलिक प्रेस का अनुप्रयोग

यहां क्या हुआ? हमने बाएं सिलेंडर में प्लग को दबाया, जिससे इस सिलेंडर से तरल पदार्थ दाएं सिलेंडर की ओर निकल गया, जिसके परिणामस्वरूप दाएं सिलेंडर में प्लग, नीचे से तरल दबाव का अनुभव करते हुए ऊपर उठ गया। इस प्रकार, द्रव ने दबाव संचारित किया।

मैंने घर पर वही प्रयोग किया, केवल थोड़े अलग रूप में: एक दूसरे से जुड़े दो सिलेंडरों के साथ एक प्रयोग का प्रदर्शन - एक दूसरे से जुड़े मेडिकल सिरिंज और तरल-पानी से भरे हुए।

हाइड्रोलिक प्रेस के संचालन का डिज़ाइन और सिद्धांत माध्यमिक विद्यालयों के लिए 7वीं कक्षा की पाठ्यपुस्तक में वर्णित है,

प्रयोग 2 (वीडियो, एक प्रस्तुति में इस डिवाइस की असेंबली को प्रदर्शित करने के लिए मॉडलिंग विधि का उपयोग करके)

पिछले प्रयोग के विकास में, पास्कल के नियम को प्रदर्शित करने के लिए, मैंने एक लकड़ी के मिनी-खुदाई का एक मॉडल भी इकट्ठा किया, जिसका आधार पानी से भरे पिस्टन सिलेंडर हैं। दिलचस्प बात यह है कि पिस्टन के रूप में जो उत्खननकर्ता के बूम और बाल्टी को ऊपर और नीचे करता है, मैंने अपने कानून की पुष्टि करने के लिए ब्लेज़ पास्कल द्वारा आविष्कार की गई मेडिकल सीरिंज का इस्तेमाल किया।

तो, सिस्टम में 20 मिलीलीटर (नियंत्रण लीवर का कार्य) की सामान्य चिकित्सा सीरिंज और 5 मिलीलीटर (पिस्टन का कार्य) की समान सीरिंज शामिल हैं। मैंने इन सिरिंजों को तरल - पानी से भर दिया। सीरिंज को जोड़ने (सीलिंग प्रदान करने) के लिए एक ड्रॉपर प्रणाली का उपयोग किया गया था।

इस प्रणाली को काम करने के लिए, हम लीवर को एक स्थान पर दबाते हैं, पानी का दबाव पिस्टन तक, प्लग में संचारित होता है, प्लग ऊपर उठता है - खुदाई करने वाला यंत्र चलना शुरू कर देता है, खुदाई करने वाले बूम और बाल्टी को नीचे और ऊपर उठाया जाता है।

इस प्रयोग को 7वीं कक्षा के लिए ए.वी. पेरीश्किन की पाठ्यपुस्तक के § 36, पृष्ठ 87 के बाद प्रश्न का उत्तर देकर प्रदर्शित किया जा सकता है: "तरल पदार्थ और गैसों द्वारा दबाव के संचरण की ख़ासियत को दिखाने के लिए किस अनुभव का उपयोग किया जा सकता है?" प्रयुक्त सामग्री की उपलब्धता और पास्कल के नियम के व्यावहारिक अनुप्रयोग का दृष्टिकोण।

अनुभव 3 (वीडियो)

आइए एक पिस्टन (सिरिंज) के साथ ट्यूब में कई छोटे छेद वाली एक खोखली गेंद (पिपेट) जोड़ें।

गुब्बारे में पानी भरें और प्लंजर को दबाएँ। ट्यूब में दबाव बढ़ जाएगा, सभी छिद्रों से पानी बाहर निकलना शुरू हो जाएगा, और पानी की सभी धाराओं में पानी का दबाव समान होगा।

यदि आप पानी के स्थान पर धुएँ का उपयोग करते हैं तो भी यही परिणाम प्राप्त किया जा सकता है।

यह प्रयोग पास्कल के नियम का एक उत्कृष्ट प्रदर्शन है, लेकिन प्रत्येक छात्र के लिए उपलब्ध सामग्री का उपयोग इसे विशेष रूप से प्रभावी और यादगार बनाता है।

माध्यमिक विद्यालयों के लिए 7वीं कक्षा की पाठ्यपुस्तक में एक समान अनुभव का वर्णन और टिप्पणी की गई है,

निष्कर्ष

प्रतियोगिता की तैयारी में, मैं:

  • मेरे द्वारा चुने गए विषय पर सैद्धांतिक सामग्री का अध्ययन किया;
  • घरेलू उपकरण बनाए और निम्नलिखित मॉडलों पर पास्कल के नियम का प्रायोगिक परीक्षण किया: हाइड्रोलिक प्रेस का एक मॉडल, एक उत्खनन का एक मॉडल।

निष्कर्ष

17वीं शताब्दी में खोजा गया पास्कल का नियम, मानव कार्य को सुविधाजनक बनाने वाले तकनीकी उपकरणों और तंत्रों के डिजाइन में हमारे समय में प्रासंगिक और व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

मुझे आशा है कि मेरे द्वारा एकत्र की गई स्थापनाएँ मेरे मित्रों और सहपाठियों के लिए रुचिकर होंगी और मुझे भौतिकी के नियमों को बेहतर ढंग से समझने में मदद करेंगी।

द्रव, गैस और ठोस के दबाव की प्रकृति अलग-अलग होती है। हालाँकि तरल पदार्थ और गैसों के दबाव अलग-अलग प्रकृति के होते हैं, लेकिन उनके दबावों का एक समान प्रभाव होता है जो उन्हें ठोस पदार्थों से अलग करता है। यह प्रभाव, या यूं कहें कि एक भौतिक घटना, का वर्णन करता है पास्कल का नियम.

पास्कल का नियम किसी तरल या गैस में किसी बिंदु पर बाहरी बलों द्वारा उत्पन्न दबाव किसी भी बिंदु पर परिवर्तन किए बिना तरल या गैस के माध्यम से प्रसारित होता है।

पास्कल के नियम की खोज 1653 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक बी. पास्कल ने की थी, इस नियम की पुष्टि विभिन्न प्रयोगों से होती है।

दबाव एक भौतिक मात्रा है जो सतह पर लंबवत कार्य करने वाले बल F के मापांक के बराबर है, जो इस सतह के प्रति इकाई क्षेत्र S है।

पास्कल का नियम सूत्रपास्कल का नियम दबाव सूत्र द्वारा वर्णित है:

\(p ​​​= \dfrac(F)(S)\)

जहां p दबाव (Pa) है, F लागू बल (N) है, S सतह क्षेत्र (m2) है।

दबाव एक अदिश राशि हैयह समझना महत्वपूर्ण है कि दबाव एक अदिश राशि है, अर्थात इसकी कोई दिशा नहीं होती है।

दबाव कम करने और बढ़ाने के उपाय:

दबाव बढ़ाने के लिए लागू बल को बढ़ाना और/या उसके अनुप्रयोग के क्षेत्र को कम करना आवश्यक है।

इसके विपरीत, दबाव को कम करने के लिए लागू बल को कम करना और/या उसके अनुप्रयोग के क्षेत्र को बढ़ाना आवश्यक है।

निम्न प्रकार के दबाव प्रतिष्ठित हैं:

  • वायुमंडलीय (बैरोमीटर)
  • निरपेक्ष
  • अतिरिक्त (गेज)

गैस का दबाव इस पर निर्भर करता है:

  • गैस के द्रव्यमान से - बर्तन में जितनी अधिक गैस होगी, दबाव उतना ही अधिक होगा;
  • बर्तन के आयतन पर - एक निश्चित द्रव्यमान की गैस का आयतन जितना छोटा होगा, दबाव उतना ही अधिक होगा;
  • तापमान से - बढ़ते तापमान के साथ, अणुओं की गति की गति बढ़ जाती है, जो अधिक तीव्रता से संपर्क करते हैं और बर्तन की दीवारों से टकराते हैं, और इसलिए दबाव बढ़ता है।

तरल पदार्थ और गैसें सभी दिशाओं में न केवल उन पर पड़ने वाले दबाव को संचारित करती हैं, बल्कि उनके अपने हिस्सों के वजन के कारण उनके अंदर मौजूद दबाव को भी प्रसारित करती हैं। ऊपरी परतें बीच वाली परतों को दबाती हैं, और बीच वाली परतें निचली परतों को दबाती हैं, और निचली परतें नीचे को दबाती हैं।

द्रव के अंदर दबाव होता है. समान स्तर पर, यह सभी दिशाओं में समान है। गहराई के साथ दबाव बढ़ता है।

पास्कल के नियम का अर्थ है कि यदि, उदाहरण के लिए, आप 10 एन के बल के साथ गैस पर दबाव डालते हैं, और इस दबाव का क्षेत्र 10 सेमी2 (यानी (0.1 * 0.1) एम2 = 0.01 एम2) है, तो दबाव में जिस स्थान पर बल लगाया जाएगा वह बढ़ जाएगा पी = एफ/एस = 10 एन / 0.01 एम2 = 1000 पा, और गैस के सभी स्थानों पर दबाव इस मात्रा से बढ़ जाएगा। अर्थात्, दबाव गैस के किसी भी बिंदु पर परिवर्तन के बिना प्रसारित किया जाएगा।

तरल पदार्थों के लिए भी यही सच है. लेकिन ठोस पदार्थों के लिए - नहीं. यह इस तथ्य के कारण है कि तरल और गैस के अणु गतिशील होते हैं, और ठोस पदार्थों में, हालांकि वे कंपन कर सकते हैं, फिर भी वे अपनी जगह पर बने रहते हैं। गैसों और तरल पदार्थों में, अणु उच्च दबाव वाले क्षेत्र से कम दबाव वाले क्षेत्र की ओर बढ़ते हैं, जिससे पूरे आयतन में दबाव जल्दी से बराबर हो जाता है।

ठोस पदार्थों के विपरीत, संतुलन की स्थिति में तरल पदार्थ और गैसों का आकार लोचदार नहीं होता है। उनमें केवल आयतनात्मक लोच होती है। संतुलन की स्थिति में, तरल और गैस में वोल्टेज हमेशा उस क्षेत्र के लिए सामान्य होता है जिस पर यह कार्य करता है। स्पर्शरेखीय तनाव केवल शरीर के प्राथमिक आयतन (कतरनी) के आकार में परिवर्तन का कारण बनता है, लेकिन स्वयं आयतन के परिमाण में नहीं। तरल पदार्थ और गैसों में ऐसी विकृतियों के लिए किसी प्रयास की आवश्यकता नहीं होती है, और इसलिए, संतुलन में इन मीडिया में स्पर्शरेखा तनाव उत्पन्न नहीं होता है।

संचार वाहिकाओं का नियमएक सजातीय तरल से भरे संचार जहाजों में, एक ही क्षैतिज विमान में स्थित तरल के सभी बिंदुओं पर दबाव समान होता है, जहाजों के आकार की परवाह किए बिना।

इस मामले में, संचार वाहिकाओं में तरल की सतहें समान स्तर पर स्थापित होती हैं

गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के कारण द्रव में जो दबाव उत्पन्न होता है उसे कहते हैं द्रवस्थैतिक. किसी तरल में \(H\) गहराई पर, तरल की सतह से गिनती करते हुए, हाइड्रोस्टेटिक दबाव \(p=\rho g H\) के बराबर होता है। किसी तरल में कुल दबाव तरल की सतह पर दबाव (आमतौर पर वायुमंडलीय दबाव) और हाइड्रोस्टेटिक दबाव का योग होता है।

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