قاعدة باسكال
نشاط ( 1): شاهد الصورة التالية
هل ينضغط اسائل
..................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
نشاط (2): من خلال مواقع البحث والمدونة ما المقصود بقاعدة باسكال؟
......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
نشاط (3):شاهد الفيديو التالى:
ما الدى تستنتجة من الفيديو
....................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
نستخلص من الأنشطة السابقة:
عند وضع سائل في إناء
زجاجي مزود بمكبس في أعلاه، فإن الضغط عند نقطة A على
عمق
H داخل السائل يتعين من العلاقة:
P = P1 + pgh
حيث: (P1)
الضغط عند سطح السائل وهو ناتج عن الضغط الجوي ووزن المكبس، (pgh) ضغط
عمود السائل فوق النقطة A
عند وضع ثقل إضافي على المكبس:
- لا يتحرك المكبس إلى أسفل لعدم قابلية السائل
للانضغاط.
- يزداد الضغط بمقدار ∆ P ويصبح الضغط عند النقطة A:
P = P1 + pgh +∆ P
إذا تم زيادة الضغط على المكبس إلى حد معين فإن
الإناء الزجاجي ينكسر.
أي أن: الضغط المؤثر على المكبس انتقل إلى جميع
أجزاء السائل وإلى جدران الإناء.
* ولقد قام العالم الفرنسي باسكال بصياغة هذه
النتيجة كما يلي:
مبدأ باسكال
عندما يؤثر ضغط على سائل محبوس في إناء فإن
الضغط ينتقل بتمامه (كلياً) إلى جميع أجزاء السائل كما ينتقل إلى جدران الإناء.
ملحوظة
تخضع
السوائل لقاعدة باسكال بينما لا تخضع الغازات لها ويرجع ذلك إلى أن السوائل غير
قابلة للانضغاط فينتقل الضغط المؤثر عليها إلى جميع أجزاء السائل أما الغازات فهي
قابلة للانضغاط لوجود مسافات بينية كبيرة بين جزيئات الغاز.
نشاط (4) : شاهد الصور التالية:
كيف يمكن الاستفادة من قاعدة باسكال
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
نستخلص من الشاط السابق:
نشاط (4) : شاهد الصور التالية:
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
تطبيقات على قاعدة باسكال:
(1) المكبس الهيدروليكى. (2) الفرامل الهيدروليكية للسيارة.
(3) الرافعة الهيدروليكية. (4) كرسي طبيب الأسنان.
المكبس الهيدروليكي Hydraulic press
التركيب:
أنبوبة موصلة بمكبسين أحدهما صغير مساحة مقطعه a
والآخر كبير مساحة مقطعه A
ويمتلئ
الحيز بين المكبسين بسائل مناسب.
الاستخدام:
رفع أثقال كبيرة باستخدام قوى صغيرة.
فكرة عمله:
قاعدة باسكال، فعندما يؤثر ضغط على سائل محبوس في إناء فإن الضغط ينتقل
بتمامه إلى جميع أجزاء السائل كما ينتقل إلى جدران الإناء.
شرح عمله:
- عندما تؤثر قوة f على
المكبس الصغير ينتج عنها ضغط P: / a P = f
- يتأثر السائل بنفس الضغط وينتقل بتمامه إلى السطح السفلى للمكبس الكبير
فيتولد عليه قوة F
حيث:
/A P = F
- عند وضع الاتزان في مستوى أفقي واحد، يكون الضغط على المكبس الصغير =
الضغط على المكبس الكبير.
F / f = A/a
- إذا تسببت القوة f في تحريك المكبس الصغير مسافة y1 فإن المكبس الكبير يتأثر بقوة F تسبب تحركه مسافة y2
وبتطبيق قانون بقاء الطاقة (في حالة المكبس المثالي)
فإن:
الشغل المبذول على المكبس الصغير = الشغل المبذول على
المكبس الكبير
1f y = Fy2
الفائدة الآلية للمكبس الهيدروليكي
تتعين الفائدة الآلية(
ɳ (من العلاقة :
= F/ f = A/a = R2 /r2= D2 /d2 = y1 /y2
= v1/v2 ɳ
حيث: R نصف قطر المكبس الكبير، r نصف قطر المكبس الصغير،
D قطر المكبس الكبير ، d قطر المكبس الصغير،
v1 السرعة التى يتحرك بها المكبس
الصغير، v2 السرعة التى يتحرك بها المكبس الكبير.
الفائدة الآلية (
ɳ (
النسبة بين القوة المتولدة على المكبس الكبير إلى القوة
المؤثرة على المكبس الصغير.
أو النسبة بين مساحة مقطع المكبس الكبير إلى مساحة مقطع
المكبس الصغير.
ما معنى قولنا أن: الفائدة الآلية لمكبس هيدروليكى متزن = 400
معنى ذلك أن النسبة بين القوة المتولدة على المكبس إلى
القوة المؤثرة على المكبس الصغير = 400
نشاط (4): من خلال مواقع البحث .
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
كفاءة المكبس الهيدروليكى (في حالة المكبس غير المثالي)
النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير إلى الشغل
المبذول على المكبس الصغير تُعبر عن كفاءة المكبس.
* لا تصل كفاءة أي مكبس هيدروليكى إلى 100% ويرجع ذلك
إلى:
(1) وجود قوة احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة.
(2) وجود فقاعات غازية في السائل تستهلك شغلاً
لتقليل حجمها.
مثال: مكبس مائي مساحة مقطع مكبسه الصغير 10 cm2 تؤقر عليه قوة 100 N ومساحة مقطع مكبسه الكبير 800 cm2
فإذا علمت أن عجلة الجاذبية الأرضية 10
m/s2 ، احسب:
(أ) أكبر كتلة يمكن رفعها بواسطة المكبس الكبير.
(ب) الفائدة الآلية للمكبس.
(جـ) المسافة التي يتحركها المكبس الصغير ليتحرك
المكبس الكبير بمقدار 1 cm
التقويم :
س1: مكبس هيدروليكى إذا أثرت قوة على المكبس الصغير 100 نيوتن وكانت مساحته 1cm2 فكم تكون
أكبر كتلة يمكن رفعها بواسطة المكبس الكبير إذا كانت مساحته 20cm2 .
س2: ما المقصود بكفاءة المكبس الهيدروليكى ولماذا لا تصل كفائتة 100% ؟
الحل
/a 1- F /
f = A
F = mg
m = F/g = 8
× 103 /10= 800 kg
2- ɳ = A/a = 800/10 = 80
3- Fy1 = Fy2
Y1 =( F/f) y2 =( 8 ×103 ×1)/100 = 80cm
التقويم :
س1: مكبس هيدروليكى إذا أثرت قوة على المكبس الصغير 100 نيوتن وكانت مساحته 1cm2 فكم تكون
أكبر كتلة يمكن رفعها بواسطة المكبس الكبير إذا كانت مساحته 20cm2 .
س2: ما المقصود بكفاءة المكبس الهيدروليكى ولماذا لا تصل كفائتة 100% ؟
29 تعليقات على " قاعدة باسكال "
س1) F/f=A/a
Mg/f=A/a
M×9.8/100=20/1
M=100×20/9.8
204.08kg =
س2) كفاءة المكبس الهيدروليكى/
النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول على المكبس الصغير
*لوجود قوى احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة بالإضافة إلى وجود فقاعات غازية فى السائل تستهلك شغلا في تقليل حجمها
-1
F/f=A/a
Mg/f=A/a
M×9.8/100=20/1
M=100×20/9.8
204.08kg =
-2
كفاءة المكبس الهيدروليكى/
النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول على المكبس الصغير
*لوجود قوى احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة بالإضافة إلى وجود فقاعات غازية فى السائل تستهلك شغلا في تقليل حجمها
-1
F/f=A/a
Mg/f=A/a
M×9.8/100=20/1
M=100×20/9.8
204.08kg =
-2
كفاءة المكبس الهيدروليكى/
النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول على المكبس الصغير
*لوجود قوى احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة بالإضافة إلى وجود فقاعات غازية فى السائل تستهلك شغلا في تقليل حجمها
ج1:
a=1cm^2 f=100N
A=20cm^2
A/a = F/f
20/1 =F/100
F=2000N
F=mg
2000=mx10
m=200Kg
ج2:
- النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول علي المكبس الصغير.
- بسبب:
1) وجود قوة احتكاك بين المكبسين وجدار الإناء.
2) وجود فقاعات غازية تستهلك شغلاً لتقليل حجمها.
ج1:
a=1cm^2 f=100N
A=20cm^2
A/a = F/f
20/1 =F/100
F=2000N
F=mg
2000=mx10
m=200Kg
ج2:
- النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول علي المكبس الصغير.
- بسبب:
1) وجود قوة احتكاك بين المكبسين وجدار الإناء.
2) وجود فقاعات غازية تستهلك شغلاً لتقليل حجمها.
ج1:
a=1cm^2 f=100N
A=20cm^2
A/a = F/f
20/1 =F/100
F=2000N
F=mg
2000=mx10
m=200Kg
ج2:
- النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول علي المكبس الصغير.
- بسبب:
1) وجود قوة احتكاك بين المكبسين وجدار الإناء.
2) وجود فقاعات غازية تستهلك شغلاً لتقليل حجمها.
ج1:
a=1cm^2 f=100N
A=20cm^2
A/a = F/f
20/1 =F/100
F=2000N
F=mg
2000=mx10
m=200Kg
ج2:
- النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول علي المكبس الصغير.
- بسبب:
1) وجود قوة احتكاك بين المكبسين وجدار الإناء.
2) وجود فقاعات غازية تستهلك شغلاً لتقليل حجمها.
ج1:
a=1cm^2 f=100N
A=20cm^2
A/a = F/f
20/1 =F/100
F=2000N
F=mg
2000=mx10
m=200Kg
ج2:
- النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول علي المكبس الصغير.
- بسبب:
1) وجود قوة احتكاك بين المكبسين وجدار الإناء.
2) وجود فقاعات غازية تستهلك شغلاً لتقليل حجمها.
ج1:
a=1cm^2 f=100N
A=20cm^2
A/a = F/f
20/1 =F/100
F=2000N
F=mg
2000=mx10
m=200Kg
ج2:
- النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول علي المكبس الصغير.
- بسبب:
1) وجود قوة احتكاك بين المكبسين وجدار الإناء.
2) وجود فقاعات غازية تستهلك شغلاً لتقليل حجمها.
ج1:
a=1cm^2 f=100N
A=20cm^2
A/a = F/f
20/1 =F/100
F=2000N
F=mg
2000=mx10
m=200Kg
ج2:
- النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول علي المكبس الصغير.
- بسبب:
1) وجود قوة احتكاك بين المكبسين وجدار الإناء.
2) وجود فقاعات غازية تستهلك شغلاً لتقليل حجمها.
السوال الأول
F/f=A/a=Mg/f=A/a
M×9,8/100×20/1
M=100×20/9,8 =204,08Kg
السوال الثاني
كفاءة المكاسب الهيدروليكي = النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشعل المبذول علي المكبس الصغير
السؤال الثالث
لوجود قوي احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة بالإضافة إلي وجود فقاعات غازية في السائل تستهلك شغل في تقليل حجمها
السؤال الأول
F/f=A/a=Mg/f=A/a
M×9,8 /100×20/1M=100×20/9,8 =204,08Kg
السوال الثاني
كفاءة المكبس الهيدروليكي
النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشعل المبذول علي المكبس الصغير
السؤال الثالث لوجود قوي احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة بالإضافة إلى وجود فقاعات غازية في السائل تستهلك شغل في تقليل حجمها
السؤال الأول
F/f=A/a=Mg/f=A/a
M×9,8 /100×20/1M=100×20/9,8 =204,08Kg
السوال الثاني
كفاءة المكبس الهيدروليكي
النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشعل المبذول علي المكبس الصغير
السؤال الثالث لوجود قوي احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة بالإضافة إلى وجود فقاعات غازية في السائل تستهلك شغل في تقليل حجمها
1-
Mg/f=A/a
M×9.8/100=20/1
M=100×20/9.8
204.08kg =
كفاءة المكبس الهيدروليكى
النسبة بين الشغل المبذول عند المكبس الصغير الي الشغل النااج عند المكبس الكبير
بسبب وجود قوى احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة ويمكن وجود فقاعات هوائيه بين السائل والمكبس
السؤال الاول
F/f=A/a=Mg=A/a
M×9,8/100×20/1M=100×20/9,8=204,08Kg
السؤال الثاني
كفاءة المكبس الهيدروليكي
النسبه بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير
والشغل المبذول على المكبس الصغير
السؤال الثالث
لوجود قوى احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة بالإضافة إلى وجود فقاعات غازية فى السائل تستهلك شغل فى تقليل حجمها
1-f=100
a=1
A=20
F=fA/a =100×20/1=2000N
F=mg m=F/g=2000/10
m=200kg
2-كفاءة المكبس:النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول على المكبس الصغير. ولا تصل كفاءة المكبس إلى ١٠٠٪ لوجود قوى احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة ووجود فقاعات غازية فى السائل والتى تستهلك شغلا فى تقليل حجمها
-1
F/f=A/a
Mg/f=A/a
M×9.8/100=20/1
M=100×20/9.8
204.08kg =
-2
كفاءة المكبس الهيدروليكى/
النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول على المكبس الصغير
*لوجود قوى احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة بالإضافة إلى وجود فقاعات غازية فى السائل تستهلك شغلا في تقليل حجمها
ج1:
a=1cm^2 f=100N
A=20cm^2
A/a = F/f
20/1 =F/100
F=2000N
F=mg
2000=mx10
m=200Kg
ج2:
- النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول علي المكبس الصغير.
- بسبب:
1) وجود قوة احتكاك بين المكبسين وجدار الإناء.
2) وجود فقاعات غازية تستهلك شغلاً لتقليل حجمها.
1-f=100
a=1
A=20
F=fA/a =100×20/1=2000N
F=mg m=F/g=2000/10
m=200kg
2-كفاءة المكبس:النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول على المكبس الصغير. ولا تصل كفاءة المكبس إلى ١٠٠٪ لوجود قوى احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة ووجود فقاعات غازية فى السائل والتى تستهلك شغلا فى تقليل حجمها
ج1:
a=1cm^2 f=100N
A=20cm^2
A/a = F/f
20/1 =F/100
F=2000N
F=mg
2000=mx10
m=200Kg
ج2:
- النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول علي المكبس الصغير.
- بسبب:
1) وجود قوة احتكاك بين المكبسين وجدار الإناء.
2) وجود فقاعات غازية تستهلك شغلاً لتقليل حجمها.
-1
F/f=A/a
Mg/f=A/a
M×9.8/100=20/1
M=100×20/9.8
204.08kg =
-2
كفاءة المكبس الهيدروليكى/
النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول على المكبس الصغير
*لوجود قوى احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة بالإضافة إلى وجود فقاعات غازية فى السائل تستهلك شغلا في تقليل حجمها
avatar
REPLY
-1
F/f=A/a
Mg/f=A/a
M×9.8/100=20/1
M=100×20/9.8
204.08kg =
-2
كفاءة المكبس الهيدروليكى/
النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول على المكبس الصغير
*لوجود قوى احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة بالإضافة إلى وجود فقاعات غازية فى السائل تستهلك شغلا في تقليل حجمها
-1
F/f=A/a
Mg/f=A/a
M×9.8/100=20/1
M=100×20/9.8
204.08kg =
-2
كفاءة المكبس الهيدروليكى/
النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول على المكبس الصغير
*لوجود قوى احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة بالإضافة إلى وجود فقاعات غازية فى السائل تستهلك شغلا في تقليل حجمها
-1
F/f=A/a
Mg/f=A/a
M×9.8/100=20/1
M=100×20/9.8
204.08kg =
-2
كفاءة المكبس الهيدروليكى/
النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول على المكبس الصغير
*لوجود قوى احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة بالإضافة إلى وجود فقاعات غازية فى السائل تستهلك شغلا في تقليل حجمها
-1
F/f=A/a
Mg/f=A/a
M×9.8/100=20/1
M=100×20/9.8
204.08kg =
-2
كفاءة المكبس الهيدروليكى/
النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول على المكبس الصغير
*لوجود قوى احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة بالإضافة إلى وجود فقاعات غازية فى السائل تستهلك شغلا في تقليل حجمها
-1
F/f=A/a
Mg/f=A/a
M×9.8/100=20/1
M=100×20/9.8
204.08kg =
-1
F/f=A/a
Mg/f=A/a
M×9.8/100=20/1
M=100×20/9.8
204.08kg =
-2
كفاءة المكبس الهيدروليكى/
النسبة بين الشغل الناتج عند المكبس الكبير والشغل المبذول على المكبس الصغير
3-لوجود قوى احتكاك بين المكبس وجدار الأنبوبة بالإضافة إلى وجود فقاعات غازية فى السائل تستهلك شغلا في تقليل حجمها