Paskāla likums

Paskāla likums ir likums, kas apraksta efektu, fizikālu parādību, kad spiediens uz šķidrumiem un gāzēm atšķiras no spiediena uz cietiem ķermeņiem. Kaut gan šķidrumam un gāzei spiediens ir dažāda rakstura, tomēr tiem piemīt efekts, kurš tos atšķir no cietiem ķermeņiem.

Paskāla likums ir izteikts kā: „spiediens, kurš izpaužas uz šķidrumu vai gāzi, tiek pārraidīts uz jebkuru šķidruma vai gāzes punktu vienādi visos virzienos”.

Tāpēc Paskāla likumu var formulēt šādi:

mierā esoša šķidruma vai gāzes jebkurā punktā spiediens visos virzienos ir vienāds.
šķidrumam vai gāzei pieliktais ārējais spiediens izplatās bez pārmaiņām visā tilpumā.

Tādējādi Paskāla likumā izpaužas šķidrumu un gāzu molekulārā uzbūve un arī tas, ka šķidruma un gāzes molekulas (slāņi) ārējās iedarbības rezultātā var brīvi pārvietoties visos virzienos.

Likuma izpilde

Šo likumu var izpildīt pašam un redzēt kā tas darbojas un tiek apstiprināts. Priekš tā ir nepieciešams paņemt kādu resnāku gumijas bumbiņu un piepildīt to ar šķidrumu un tad aizspraust to ar kādu korķi, lai ūdens netiktu laukā.

Tālāk ar adatas palīdzību izveidot nelielus caurumus jebkurās bumbiņas vietās. Mēs redzēsim, ka caur visiem caurumiem sāks tecēt ūdens, bet ja mēs sāksim saspiest bumbiņu, tad redzēsim, ka ūdens sāks iztecēt daudz straujāk. Secinot var pateikt, ka palielinot spiedienu saspiežamā vietā, darbojošais spiediens uz bumbiņas sienām, palielinās visos virzienos vienādi. Tas pats notiks, ja mēs piepildīsim bumbiņu nevis ar šķidrumu, bet gan ar gāzi, piemēram, ar dūmiem. Tas pierāda Paskāla likumu, ka palielinot spiedienu uz bumbiņu, spiediens šķidrumā un gāzē palielinās visos virzienos vienādi.

Šo likumu 17. gadsimtā noformulēja franču zinātniekam Blēzs Paskāls, un tika nosaukts viņa vārdā.

Paskāla eksperiments

1648. gadā Blēzs Paskāls parādīja, ka ūdens spiediens ir atkarīgs no tā augstuma. Viņš paņēma aizvērtu mucu, kura tika piepildīta ar ūdeni un ievietoja tajā cauruli ar diametru 1 cm, un garumu 5 m. Tālāk viņš pacēlās uz otra stāva balkonu un ar krūzes palīdzību sāka līt iekšā caurulē ūdeni. Kad ūdens līmenis paceļas apmēram līdz 4 m augstuma, spiediens šķidrumā paceļas līdz tādai vērtībai, kā izturīgā ozola mucā sāka parādīties spraugas, caur kurām sāka iztecēt ūdens.

Paskāla caurule

Paskāla caurule parāda kā darbojas spiediens šķidrumiem un gāzēm. Darbības princips ir tāds pats, kāds bija gumijas bumbiņai, kura tika piepildīta ar šķidrumu vai gāzi.

Paskāla likuma formula un tās pielietojums

Paskāla likums tiek aprakstīts ar spiediena formulu:

p = F ⁄ S,

kur p — spiediens, F — pieliktais spēks, bet S — trauka pamata laukums.

Spiediena SI vienība ir paskāls (Pa), vienība tika nosaukta atklājēja vārdā.

Paskāla likums atrod praktisku paņēmienu, ja uz neliela šķidruma virsmas laukuma iedarboties ar noteiktu spēku, tad spiediena palielināšanās notiks visā šķidruma tilpumā. Šis spiediens var izpildīt darbu priekš lielāka virsmas laukuma pārvietošanas.

Piemēram, ja uz laukumu S₁ darbosies spēks F₁, tad visā tilpumā darbosies papildus spiediens p:

p = F₁ ⁄ S₁

Šīs spiediens iedarbojas ar spēku F₂ uz virsmas laukumu S₂:

F₂ = p * S₂

No šejienes redzams, jo lielāks laukums, jo lielāks būs spēks. Tas nozīme, ka, ja mēs iedarbosimies ar nelielu spēku uz mazu laukumu, tad tas pārveidosies par lielāku spēku uz lielāku laukumu. Ja formulā aizvietot spiedienu p uz sākuma spēku un laukumu, tad sanāks tāda formula:

F₂ = (F₁ ⁄ S₁) * S₂ = (F₁ * S₂) / S₁

Pārnesam F₁ kreisajā pusē:

F₂ / F₁ = S₂ / S₁

No šejienes seko, cik reizes F₂ lielāks par F₁, tik pat reizes S₂ ir lielāks par S₁.

Pateicoties tādam spēka palielinājumam, tiek darbinātas hidrauliskas preses. Tajos pie šaurāka virzuļa gala tiek pielikts neliels spēks, bet rezultāta platākā virzuļa galā izveidojas liels spēks, kurš spēj pacelt smagu svaru vai izspiest uzpresētus ķermeņus.

Izmantota literatūra

Ārējās saites

Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Paskāla likums.

Encyclopædia Britannica raksts (angliski)