راهنمایی کوتاه: از اصل پاسکال و فرمول فشار در مایعات استفاده میکنیم.
گامبهگام:
- ۱) اصل پاسکال میگوید فشار وارد بر مایع در یک نقطه به تمام نقاط منتقل میشود. پس فشار روی صفحه کوچک و بزرگ برابر است: P1 = P2.
- ۲) فشار برابر است با نیرو تقسیم بر مساحت: P = F/A.
- ۳) برای صفحه کوچک: نیروی F1 = 25 N، مساحت A1 = 50 cm². فشار P1 = F1/A1.
- ۴) برای صفحه بزرگ: وزن جسم نیروی F2 است. جرم m = 150 kg، پس نیروی وزن F2 = m × g. شتاب گرانش g ≈ 10 m/s². پس F2 = 150 × 10 = 1500 N.
- ۵) چون فشارها برابرند: F1/A1 = F2/A2. پس A2 = (F2 × A1) / F1.
- ۶) محاسبه: A2 = (1500 N × 50 cm²) / 25 N = (1500 × 50) / 25 = 3000 cm².
پاسخ نهایی: مساحت صفحه بزرگ برابر با ۳۰۰۰ سانتیمتر مربع است.
مثال مشابه: اگر نیروی روی صفحه کوچک ۱۰ نیوتن و مساحت آن ۲۰ سانتیمتر مربع باشد و بخواهیم وزنه ۲۰۰ کیلوگرمی را بلند کنیم، مساحت صفحه بزرگ چقدر میشود؟ (پاسخ: A2 = (2000 N × 20 cm²) / 10 N = 4000 cm²)
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: درباره کاربردهای بالابر هیدرولیک در خودروها و جرثقیلها تحقیق کن. همچنین میتوانی رابطه بین جابهجایی صفحات و نیرو را بررسی کنی.
یادآوری ایمنی: در آزمایشهای عملی با مایعات تحت فشار، احتیاط کن و از تجهیزات مناسب استفاده کن.
