- caratteristiche
- Nozioni di base sulle siringhe di Pascal
- Il principio di Pascal
- applicazioni
- Siringhe idrauliche
- Sistemi idraulici
- Escavatori idraulici
- Riferimenti
La siringa Pascal è un contenitore circolare indeformabile con diversi fori sulla sua superficie e un pistone a stantuffo. Ciascuno di questi fori è ricoperto di cera o altro materiale.
Riempiendo la siringa con acqua e premendo lo stantuffo, la pressione viene trasferita a tutto il liquido e il fluido esce dalle porte. Il fluido esce con una forza direttamente proporzionale alla pressione esercitata (immagine in basso, con l'acqua come fluido).
Fonte: Gabriel Bolívar
È usato come strumento nei laboratori per verificare il principio di Pascal. La siringa e il principio fisico prendono il nome dal loro creatore: lo scienziato, filosofo e religioso francese Blaise Pascal. Con esso ha dimostrato il principio di Pascal, noto anche come legge di Pascal. Pascal ha anche creato la pressa idraulica, basata sul suo principio.
La siringa di Pascal viene utilizzata per controllare il funzionamento di alcune macchine idrauliche. È utile anche negli studi della dinamica e della meccanica dei fluidi.
Il fondamento della funzione della siringa è utilizzato nella costruzione di sistemi idraulici e in macchinari pesanti come escavatori idraulici; nell'aeronautica, nel carrello di atterraggio e anche nei sistemi pneumatici.
caratteristiche
La siringa di Pascal è una semplice pompa che ha le seguenti caratteristiche nella sua struttura:
-Il corpo della siringa è realizzato in un materiale indeformabile e non flessibile che resiste alla pressione.
-La superficie del contenitore o corpo della siringa è di forma globulare, presenta fori di uguale dimensione, distribuiti uniformemente.
-In principio, la siringa era globosa, rotonda o sferica. Successivamente sono state realizzate siringhe tubolari.
-Questi fori o fessure devono essere tappati o chiusi parzialmente o temporaneamente prima di riempire il contenitore con un fluido.
-Il materiale che chiude queste perforazioni deve essere facilmente rimovibile quando si esercita pressione sul liquido all'interno.
-La siringa ha uno stantuffo o un pistone che si inserisce perfettamente nella struttura del corpo della siringa.
-Premendo lo stantuffo di questo strumento si esercita una pressione sul fluido contenuto nella siringa.
-All'interno della siringa il fluido deve essere in equilibrio oa riposo. Ma una volta applicata la pressione con il pistone, il liquido o il gas esce dai fori con la stessa pressione.
Nozioni di base sulle siringhe di Pascal
La siringa di Pascal è stata realizzata con le caratteristiche descritte nella sezione precedente. La siringa funziona rispettando il principio di Pascal. Questo principio spiega come viene disseminata la pressione esercitata su un fluido statico o incomprimibile contenuto in un contenitore.
La siringa di Pascal è un contenitore con pareti indeformabili di forma circolare, globosa o tonda. Questa siringa e le versioni tubolari contengono o confinano il fluido, liquido o gas, che è in equilibrio.
Applicando pressione allo stantuffo o al pistone della siringa, la pressione viene immediatamente trasferita al fluido che contiene. Il fluido spinto dalla forza esercitata sul pistone, tende a fuoriuscire con la stessa pressione attraverso gli orifizi della siringa.
La forza viene trasmessa all'interno del fluido, che può essere liquido come olio o acqua, o di natura gassosa. È stato riscontrato che un piccolo pistone genera una forza o pressione proporzionale; e un grande pistone genera una grande forza.
La maggior parte dei sistemi idraulici utilizza un fluido incomprimibile in cilindri idraulici con la stessa base della siringa di Pascal.
Il principio di Pascal
Ma qual è il principio di Pascal o la legge di Pascal? È un principio scientifico dell'area della fisica. Mostra che tutta la pressione a cui è sottoposto un fluido confinato viene distribuita uniformemente.
Il principio afferma che non c'è perdita di pressione. Questa pressione raggiunge o viene trasmessa con uguale intensità sia al fluido che alle pareti del contenitore.
Il contenitore corrisponde ad un sistema che contiene il fluido (liquido o gassoso), che inizialmente si trova in uno stato di equilibrio.
La pressione applicata viene trasmessa o trasferita con la stessa intensità in tutti i punti e in tutte le direzioni del fluido. Questo principio è soddisfatto indipendentemente dall'area in cui la pressione viene applicata al fluido che è confinato.
C'è un trasferimento di energia uniforme nel sistema. Vale a dire, tutta la pressione a cui è sottoposto un fluido viene diffusa in esso in modo uniforme.
La legge o principio di Pascal costituisce il fondamento del funzionamento dei sistemi idraulici. Questi sistemi sfruttano il fatto che la pressione è la stessa in tutte le direzioni. La pressione per area sarà la forza che il fluido darà all'ambiente circostante il sistema.
applicazioni
La siringa di Pascal viene utilizzata nei laboratori per dimostrare il principio o la legge di Pascal. Questo viene verificato nei laboratori di insegnamento e ricerca; ad esempio quello della meccanica dei fluidi.
Siringhe idrauliche
La siringa di Pascal è stata un modello o una fonte di ispirazione per la creazione di altri strumenti di laboratorio simili.
Le siringhe idrauliche tubolari, in plastica, in metallo sono progettate con caratteristiche diverse. Allo stesso modo, sono stati realizzati modelli che hanno siringhe con diversi diametri di sezione trasversale, con pistoni o stantuffi di dimensioni variabili.
Sistemi idraulici
Esistono prototipi di simulatori di sistemi idraulici per valutare lo spostamento del fluido, la forza applicata e la pressione generata, tra le altre variabili.
Una varietà di sistemi meccanici idraulici funziona secondo il principio della siringa e la legge di Pascal. Nel carrello di frenata e di atterraggio di aeromobili, pneumatici, sollevatori idraulici per veicoli, tra gli altri sistemi.
Escavatori idraulici
Per migliorare il design degli escavatori idraulici, vengono realizzati prototipi basati sulla siringa e sul principio di Pascal.
Vengono effettuate analisi delle funzioni degli escavatori utilizzati per scavare nel sottosuolo. È specificamente sperimentato per ottimizzare, tra le altre cose, le prestazioni degli assi del sistema idraulico.
Riferimenti
- Jerphagnon, L. e Orcibal, J. (2018). Blaise Pascal. Encyclopædia Britannica. Estratto da: britannica.com
- The Editors of Encyclopaedia Britannica. (20 luglio 2018). Principio di Pascal. Encyclopædia Britannica. Estratto da: britannica.com
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- Scienceguyorg Ramblings. Estratto da: scienceguyorg.blogspot.com
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- Nave R. (2016). Principio di Pascal. Estratto da: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu