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 novērošana

Šo likumu var novērot eksperimentāli. Tam ir nepieciešama doba gumijas bumbiņa, kuru var piepildīt ar šķidrumu un tad noslēgt, lai šķīdums nespētu iztecēt.

Ar adatas palīdzību nepieciešams izveidot nelielus caurumus jebkurās bumbiņas vietās. Var novērot, ka caur visiem caurumiem sāks tecēt ūdens, bet ja mēģina saspiest bumbiņu, tad redzams, ka ūdens sāks iztecēt daudz straujāk. Var novērot, ka, palielinot spiedienu saspiežamā vietā, darbojošais spiediens uz bumbiņas sienām, palielinās visos virzienos vienādi. Tas pats notiks, ja bumbiņa tiek piepildīta nevis ar šķidrumu, bet gan ar gāzi, piemēram, ar dūmiem. Eksperiments pierāda Paskāla likumu - 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 liet 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 gumijas bumbiņai, kura 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.

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 nozīmē, ka, ja iedarbojas ar nelielu spēku uz mazu laukumu, tad tas pārveidosies par lielāku spēku uz lielāku laukumu. Ja formulā aizvieto spiedienu p uz sākuma spēku un laukumu, tad iegūst:

F₂ = (F₁ ⁄ S₁) * S₂ = (F₁ * S₂) / S₁

Pārnesot F₁ kreisajā pusē:

F₂ / F₁ = S₂ / S₁

No šī seko, ka, cik reižu F₂ lielāks par F₁, tik reižu S₂ ir lielāks par S₁.

Šāds spēka palielinājums tiek izmantots hidraulisko prešu darbības principā. Pie šaurāka virzuļa gala tiek pielikts neliels spēks, bet 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)
Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (krieviski)
Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (2004-2017) (krieviski)