Может ли 200 фунтов воды высотой 150 футов поднять больше, чем на 200 фунтов из-за веса + дополнительного давления жидкости, находящегося так высоко? - физиков.нет
2 голосов
/

Я пытаюсь понять принцип Паскаля более подробно, поэтому я нарисовал чертеж с вопросом, чтобы найти сегмент различий между давлением и весом.

Как показано в проекте «Бочка Паскаля», чем глубже глубина воды, тем большее давление будет оказано на крышку бочки, расположенную ниже.Здесь я нарисовал фотографию, заменяющую ствол на простой тип гидравлического подъема, чтобы я мог понять, какой вес можно поднять и на какой высоте он будет поднят вверх.Это также поможет определить его равное равновесие.

Для простоты, пожалуйста, не обращайте внимания на любую дополнительную жидкость или трубу на чертеже и просто возьмите данные, которые предоставлены ниже.

2 "труба, этоВысота 150 футов = (24 галлона или 200 фунтов воды). Скажите, что эта труба - застойная вода. Поскольку давление и вес имеют разные вещи, и предполагается, что жидкость теперь добавляет давление и вес на поршень ниже (на уровне моря)какой вес поднимут эти 24 галлона воды и на какое расстояние он поднимется? И будет ли он в равновесии?

Это 200 фунтов жидкости + давление, которое она находится в тощей трубе, достигая 150 футовв высоту.

1 Ответ

2 голосов
/

Давление воды, оказываемое жидкостью, уже включает вес воды.Фактически, давление составляет , вызванное весом жидкости.

Следовательно, сила, оказываемая водой на поршень, представляет собой просто давление воды на поршне, умноженное на площадь поршня.,Давление воды определяется как

$$p=\rho g\Delta h=\frac{mg\Delta h}{A\Delta h}=\frac{mg}{A}$$, где $\rho$ - плотность воды, $g$ - ускорение под действием силы тяжести, $\Delta h$ - это разница в высоте между верхом воды ипоршень, $m$ масса воды, содержащейся в высоте $\Delta h$, то есть вода в левой трубе между верхом трубы и высотой поршня (что-либо влияет на воду в нижней части U-образной формыотменяется), а $A$ - площадь поперечного сечения трубы.

Первое выражение может быть тем, с чем вы более знакомы, для разности давлений между двумя высотами в жидкости, но, как вы можете видеть, оно просто равно весу жидкости в соответствующей части трубы.,то есть $F=pA=mg$.

Если бы мы нажимали на левую сторону с дополнительной силой $f$, мы все равно просто вытащили бы эту силу справа, давление было бы просто $(mg+f)/A$.Вместо этого этот тип системы становится полезным, когда области на каждой стороне трубки различаются .Это где вы получаете «больше отдачи от затраченных средств» с точки зрения давления, приложенного слева, и давления, полученного справа.Я оставлю это вам для изучения.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...