نیروی لازم برای تعادل در بالابر هیدرولیکی

راهنمایی کوتاه: در بالابر هیدرولیکی، فشار در دو پیستون برابر است.

گام‌به‌گام:

1. قانون پاسکال می‌گوید فشار وارد بر یک سیال درون ظرف بسته به همه‌ی نقاط سیال و دیواره‌های ظرف به یک اندازه منتقل می‌شود. بنابراین در بالابر هیدرولیکی: $P_1=P_2$.
2. فشار برابر است با نیرو تقسیم بر مساحت: $P=\frac{F}{A}$.
3. نیروی وارد بر پیستون بزرگ، وزن خودرو است: $F_{big}=mg=1000\times 10=10000N$ (با فرض g=10 m/s²).
4. مساحت پیستون‌ها را حساب می‌کنیم. شعاع پیستون کوچک 4 سانتی‌متر (0.04 متر) و شعاع پیستون بزرگ 200 سانتی‌متر (2 متر) است.
   مساحت پیستون کوچک: $A_{small}=\pi r^2=\pi \times (0.04{)}^2=0.0016\pi m^2$.
   مساحت پیستون بزرگ: $A_{big}=\pi R^2=\pi \times (2{)}^2=4\pi m^2$.
5. با برابر قرار دادن فشارها داریم: $\frac{F_{small}}{A_{small}}=\frac{F_{big}}{A_{big}}$.
6. نیروی پیستون کوچک را پیدا می‌کنیم: $F_{small}=F_{big}\times \frac{A_{small}}{A_{big}}=10000\times \frac{0.0016\pi }{4\pi }=10000\times 0.0004=4N$.

پاسخ نهایی: برای برقراری تعادل، باید نیرویی معادل ۴ نیوتن به پیستون کوچک وارد شود.

مثال مشابه: اگر جرم خودرو ۲۰۰۰ کیلوگرم بود و شعاع پیستون کوچک نصف می‌شد، نیروی لازم چقدر می‌شد؟ (پاسخ: ۱۶ نیوتن)

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: درباره‌ی کاربردهای قانون پاسکال در ترمزهای هیدرولیکی خودروها یا پرس‌های هیدرولیکی تحقیق کن.

یادآوری ایمنی: در کار با سیستم‌های هیدرولیکی واقعی، همیشه از تجهیزات ایمنی استفاده کن و فشارهای بالا را دستکاری نکن.