Pascal prensibi
Kısa tanım
Pascal prensibi, kapalı bir kaptaki durgun sıvıya uygulanan basıncın sıvının her noktasına ve kabın çeperlerine aynen iletildiğini söyleyen akışkanlar yasasıdır.
Diğer adları: Pascal yasası, Pascal ilkesi
Bir araç servisinde tonlarca ağırlıktaki otomobilin tek bir pompa koluyla kaldırılabilmesi sihir değildir; arkasında 17. yüzyılda Blaise Pascal'ın tanımladığı bir ilke vardır. Pascal prensibine göre kapalı bir kaptaki sıkıştırılamaz sıvıya bir noktadan uygulanan basınç artışı, sıvının tamamına ve kabın her yüzeyine kayıpsız iletilir.
Hidrolik kaldıraç formülü
Basınç kuvvetin alana bölümü olduğu için iki pistonlu bir sistemde basınçlar eşitlenir:
F₁ / A₁ = F₂ / A₂
Küçük pistona az kuvvet uygularsın, büyük pistonda alan oranında büyümüş bir kuvvet elde edersin.
Örnek hesap
Küçük pistonun alanı 10 cm², büyük pistonunki 500 cm² olsun. Küçük pistona 200 N kuvvet uygularsan büyük pistonda 200 × (500 / 10) = 10.000 N kuvvet oluşur; bu yaklaşık 1 tonluk bir yükü kaldırmaya yeter. Kendi değerlerinle denemek için Pascal prensibi hesaplama aracını kullanabilirsin.
Bedava kuvvet yoktur
Kuvvet artar ama enerji korunur. Küçük piston 50 cm aşağı inerse, sıvı hacmi korunduğu için büyük piston yalnızca 50 × (10 / 500) = 1 cm yükselir. Yani kuvvette kazandığını yolda kaybedersin; yapılan iş iki tarafta da aynıdır.
Nerede karşına çıkar?
- Araç fren sistemleri ve hidrolik direksiyon
- Kriko, pres ve iş makinelerindeki silindirler
- Berber ve dişçi koltuklarının yükseltme mekanizması
Pascal prensibi, derinlikle artan hidrostatik basınçla karıştırılmamalıdır: hidrostatik basınç sıvının kendi ağırlığından doğar, Pascal prensibi ise dışarıdan eklenen basıncın nasıl dağıldığını anlatır. Gerçek sistemlerde sürtünme, sızıntı ve sıvıdaki hava kabarcıkları verimi düşürür.