油圧ジャッキにおけるパスカルの法則の適用

油圧ジャッキ「四二引き千斤」という言葉を鮮やかに体現しています。小さなジャッキの重さはせいぜい数斤から数十斤ですが、数トン、場合によっては数百トンの重量物を持ち上げることができます。本当に信じられないほどです。では、油圧ジャッキの内部のエネルギーは何でしょうか?

ボトルジャック

油圧ジャッキは古典物理学の産物です。人間の知恵には驚かされますが、油圧ジャッキの動作原理を理解しておく必要があります。そこで今日は物理学の観点から簡単に分析してみます。油圧ジャッキ。
まず、古典力学の古典的な理論、つまり流体静力学の法則であるパスカルの法則を理解する必要があります。 「パスカルの法則」とは、非圧縮性の静止流体内の任意の点が外力により圧力上昇を生じた後、この圧力上昇が瞬時に静止流体のすべての点に伝わるというものです。

油圧ジャッキの内部は、主に小さなピストンと大きなピストンがつながったコの字型の連通装置のような構造になっています。小ピストンに接続されたハンドレバーを押すと大ピストンの油圧が高まり、液体が大ピストンに移送されます。この時点では、理解できない人もいるかもしれません。数トンの力は、依然として持ち上げを完了するために同じ圧力を使用する人々に依存していますか?
もちろん違います。だとしたら、このデザインは油圧ジャッキ意味がありません。物理学のパスカルの法則を利用します。大小のピストンの液体に対する接触面積の比は圧力比に等しくなります。レバーを小ピストンに押し込むことで手にかかる力が20倍になり、大ピストンと小ピストンの接触面積比が20:1とすると、小ピストンから大ピストンへの圧力は2倍になります。 20*20=400回まで。 30KGの圧力でハンドレバーを押すと、大きなピストンの力は30KG*400=12Tに達します。

より低いエネルギー伝達、パスカルの原理の作用の下では、最大のエネルギー変換を達成するために、定性的な高空飛行が瞬時に行われる可能性があります。このため、小型油圧ジャッキには膨大なエネルギーが含まれています。


投稿時間: 2021 年 11 月 5 日