กฎของปาสคาล และเครื่องอัดไฮดรอลิก

ตรวจพบส่วนเสริม Ad Blocker

เว็บไซต์ของเรา เชื่อในประสบการณ์การรับชมของผู้ชม แต่อย่างไรก็ตามเว็บไซต์ของเราขับเคลื่อนด้วยโฆษณาจากผู้สนับสนุน โปรดพิจารณาละเว้นการบล็อคโฆษณาด้วยส่วนเสริม ad-block | ขอบพระคุณอย่างยิ่งที่ให้การสนับสนุน


     หนึ่งในกฎที่สำคัญสำหรับการศึกษาของไหล (Fluid) โดยเฉพาะของไหลที่เปลี่ยนปริมาตรได้ยากอย่าง “ของเหลว (Liquid)” นั่นก็คือกฎของปาสคาล (Pascal’s Law)

กฎของพาสคาล pascals law กฎของปาสคาล

     ใจความสำคัญของกฎของปาสคาลคือ

  • ใช้งานได้ดี หรืออธิบายปรากฏการณ์เกี่ยวกับของไหลได้เฉพาะ “ของเหลว” แต่เพียงเท่านั้น เนื่องจากปริมาตรของของเหลวเปลี่ยนไปน้อยมาก เมื่อได้รับความดัน (แก๊สมักเปลี่ยนปริมาตรเมื่อได้รับความดัน)
  • หากในภาชนะที่บรรจุของเหวไม่มีแก๊สผสม หรือฟองอากาศ ความดันจะถ่ายทอดไปทุกๆ บริเวณในของเหลว รวมทั้งผนังภาชนะอีกด้วย
  • ความดันที่ถูกถ่ายทอดไปนั้นไม่สูญหาย

การประยุกต์ใช้กฎของปาสคาล

     หนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่นิยมพูดถึงเกี่ยวกับกฎของปาสคาล นั่นก็คือ เครื่องอัดไฮดรอลิก (Hydraulic Press Machine) โดยเป็นเครื่องมือถ่ายทอดแรงดันผ่านของเหลวที่บีบอัดได้ยาก หรือไม่ได้เลย ทำให้เกิดแรงดันที่ปลายอีกด้านหนึง

  • ของเหลวที่มักบรรจุในสายไฮดรอลิก ก็คือ น้ำมันไฮดรอลิก

 เครื่องอัดไฮดรอลิก Hydraulic Press

     จากรูป เมื่อออกแรงพยายาม F ในการยกรถที่มีน้ำหนัก W ความดันที่ถ่ายเทไปตามของเหลวจะไม่มีการสูญหาย แสดงว่าความดันปลายทั้งสองของสายไฮดรอลิกต้องมีขนาดเท่ากัน

P_{left} = P_{right}

\frac{F}{a} = \frac{W}{A}

\frac{W}{F}= \frac{A}{a}

เราเรียกอัตราส่วน \frac{W}{F}  ว่า “การได้เปรียบเชิงกลเชิงปฏิบัติ” 

และเรียกอัตราส่วน \frac{A}{a}  ว่า “การได้เปรียบเชิงกลเชิงทฤษฎี” (พื้นที่ไม่มีทางเปลี่ยนขนาดได้)

ประสิทธิภาพเชิงกล (Mechanical Advantage : MA)

     ในเมื่อการได้เปรียบเชิงกลเชิงทฤษฎี เป็นค่าที่แน่นอน เนื่องจากขนาดของพื้นที่เปลี่ยนไม่ได้ (ยกเว้นท่อบุบ หรือแตกหัก แต่เราถือว่าท่อไฮดรอลิกทนมาก) ดังนั้นเมื่อเรานำค่าการได้เปรียบเชิงกลเชิงปฏิบัติ หารด้วยทฤษฎี จะได้ค่าที่เรียกว่า “ประสิทธิภาพเชิงกล” – โดยเป็นปริมาณที่บ่งบอกศักยภาพว่าเครื่องไฮดรอลิกดังกล่าวทำงานได้ดีเพียงใด

eff_{MA} = \frac{\frac{W}{F}}{\frac{A}{a}}

หรือคิดเป็นเปอร์เซนต์ได้ดังนี้

\% eff_{MA} = \frac{\frac{W}{F}}{\frac{A}{a}} \times 100\%

รายการที่เกี่ยวข้อง

ก่อนหน้า | ความดันในของไหลที่กระทำกับผนังภาชนะ
หน้าถัดไป | แรงลอยตัว/แรงพยุง (Buoyant Force)

Sending
User Review
0 (0 votes)
ถ้ารู้สึกว่าบทความนี้อ่านง่ายอ่านคล่อง Share เลยครับ
  • 2
    Shares