Mécanique et machines simples · Pression physique GCSE dans les fluides
Simulateur de loi de Pascal et de presse hydraulique
Concept de base : La pression appliquée à un liquide fermé n'est pas diminuée dans toutes les directions. La force multiplie par rapport de surface F2/F1 = A2/A1, tandis que les échelles de déplacement sont inversement h2/h1 = A1/A2.
- Côté client
- Pas d'inscription
- Dérivés vivants
- Mode projecteur
- Imprimer la feuille de travail
Étape de simulation 3D● 60 FPS
Contrôles des paramètres
N
cm²
cm²
cm
Dérivations et métriques en direct
Force de production F2
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Pression du liquide p
--
Multiplicateur de force
--
Ascenseur de sortie h2
--
Calcul de la formule en temps réel
Formule de calcul:
--Substitution:
--Régime : --
Exemples travaillés et question d'examen Plongée profonde
Problème travaillé
Problème : Petit piston a A1=10cm², grand piston A2=200cm². A 200N force pousse le petit piston vers le bas 20cm. Trouvez la force de levage et la hauteur de montée.
Dérivation étape par étape :
- Pression p = 200/10 = 20N/cm². Force de sortie F2 = 20*200 = 4000N. Déplacement de volume h2 = (10*20)/200 = 1cm.
Problème travaillé
Problème : Énumérer au moins trois dispositifs quotidiens fonctionnant sur le principe des navires communicants.
Dérivation étape par étape :
- 1) Théière et bec; 2) indicateur de niveau de verre de la chaudière; 3) sceau d'eau d'odeur de plomberie P-trap; 4) écluses de navires de trois Gorges.
Feuille de travail et problèmes de pratique
Q1. Variante 1: Pourquoi les murs de barrages sont-ils plus épais à la base qu'au sommet?
Clé de réponse : La pression du liquide p = rho*g*h augmente linéairement avec la profondeur, exerçant une pression beaucoup plus forte sur la base du barrage.
Q2. Variante 2: Dans un tube en U avec de l'eau, 10cm d'huile inconnue équilibrent 8cm d'eau. Trouvez la densité d'huile.
Clé de réponse : Équilibre de pression à l'interface : rho_oil * 10 = eau rho * 8 => rho_oil = 0.8 g/cm³.
Q3. Variante 3: Un ascenseur hydraulique a un grand rayon de piston 5x le petit piston. Trouver la force de sortie pour l'entrée 100N.
Clé de réponse : Échelles de rapport de surface comme rayon carré: A2/A1 = 5² = 25. Ainsi F2 = 25 * 100N = 2500N.
Foire aux questions et idées fausses
Le principe de Pascal s'applique-t-il aux gaz ?
Il s'applique strictement aux liquides incompressibles. Les gaz compressent lorsqu'ils sont chargés, retardent et diminuent la transmission de pression, c'est pourquoi les lignes de frein hydrauliques doivent être saignées de bulles d'air.
Est-ce qu'un ascenseur hydraulique économise de l'énergie?
C'est pas vrai. La force de sortie est multipliée par A2/A1, mais la course de sortie est réduite du même rapport exact. W1 = F1*h1 = F2*h2 = W2, respectant les économies d'énergie.
Pourquoi une fuite de liquide de frein provoque-t-elle une défaillance du frein automobile?
Les freins transmettent la pression du maître cylindre à travers le fluide hydraulique aux coulisses via le principe de Pascal. Les fuites libèrent la pression, empêchant les étriers de frein de serrer les disques.
Est-ce que les vaisseaux de communication de diamètres inégaux égalisent encore le niveau?
Oui. La pression hydrostatique p = rho*g*h ne dépend que de la densité du fluide et de la profondeur verticale, indépendamment de la section ou de la géométrie du tube.