กฎของปัสกาล

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ไปยังการนำทาง ไปยังการค้นหา
กฎของปัสคาลเป็นเบื้องหลังหลักกการทำงานของแม่แรงและเครื่องอัดไฮดรอลิก

กฎของปัสกาล หรือ หลักการส่งผ่านความดันของของไหล (อังกฤษ: Pascal's law หรือ principle of transmission of fluid-pressure) เป็นหลักกการในกลศาสตร์ของไหลที่กล่าวไว้ว่า ความดัน ณ จุดใดจุดหนึ่งมีทิศทางที่เป็นอนันต์ ซึ่งทำให้การเปลี่ยนแปลงความดัน ณ จุดใด ๆ ในของไหลซึ่งไม่อัดกันแน่นในระบบปิด ความดันที่เปลี่ยนแปลงนั้นจะถูกถ่ายทอดออกมาตลอดทุกทิศทางในของไหลนั้น[1] กฎนี้ถูกเผยแพร่โดยนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส แบลซ ปัสกาล[2] ในปี ค.ศ. 1647–48[3]

บทนิยาม[แก้]

ความดันในน้ำและอากาศ ซึ่งกฎของปัสกาลใช้สำหรับในของเหลว

กฎของปัสกาลกล่าวไว้ว่า

การเปลี่ยนแปลงความดัน ณ จุดใด ๆ ในของไหลซึ่งอยู่นิ่งในระบบปิด ความดันที่เปลี่ยนแปลงนั้นจะถูกถ่ายทอดไปยังทุก ๆ จุดในของไหลนั้น

กฎของปัสกาลสามารถอธิบายเป็นสมการได้ดังนี้

คือความดันที่หยุดนิ่ง (หน่วยเป็นปาสกาล ในระบบเอสไอ) หรือความแตกต่างระหว่างความดัน 2 แห่งในของไหลแนวเดียวกันอันเนื่องมาจากน้ำหนักของของไหล
ρ คือความหนาแน่นของของไหล (หน่วยเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ในระบบเอสไอ)
g คือความเร่งอันเนื่องมาจากความโน้มถ่วง (โดยปกติจะใช้ความเร่งอันเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วงของโลกที่ระดับน้ำทะเล หน่วยเป็นเมตรต่อวินาทีกำลังสอง)
คือความสูงของของไหลเหนือจากจุดที่วัด หรือความแตกต่างของระดับความสูงระหว่างจุด 2 จุดในแนวเดียวกัน (หน่วยเป็นเมตร)

การประยุกต์ใช้งานกฎปัสกาล[แก้]

  • เป็นพื้นฐานในหลักของแม่แรงไฮดรอลิกและเครื่องอัดไฮดรอลิก
  • ใช้ในการขยายแรงในระบบเบรกของยานยนต์ส่วนใหญ่
  • ใช้ในการสร้างบ่อน้ำบาดาล หอตั้งถังน้ำ และเขื่อน
  • การดำน้ำสกูบาต้องอาศัยหลักการนี้ ตัวอย่างเช่น ณ ระดับความลึก 10 เมตรใต้น้ำ ความดันจะเป็น 2 เท่าของความกดอากาศที่ระดับน้ำทะเล โดยความดันจะเพิ่มขึ้นประมาณ 100 กิโลปาสกาล ในทุก ๆ ความลึก 10 เมตร[2]
  • กฎของปัสกาลมักนำมาใช้กับระบบปิด (ของไหลหยุดนิ่ง) แต่เมื่อของไหลไหลอย่างต่อเนื่อง กฎนี้จึงสามารถนำมาใช้กับกลไกการยกตัวของน้ำมัน (ซึ่งสามารถแสดงให้เห็นเป็นหลอดตัวยูที่มีลูกสูบอยู่ทั้ง 2 ข้าง) อย่างไรก็ตามระดับความสูงในการยกตัวนี้จะเป็นระดับไมครอน เพราะพลังงานจะถูกถ่ายออกและความดันจะลดลงหลังจากประทะกับวัสดุที่ใช้ยก แต่แรงที่ใช้ไปจะเท่ากัน

ดูเพิ่ม[แก้]

อ้างอิง[แก้]

  1. Bloomfield, Louis (2006). How Things Work: The Physics of Everyday Life (Third Edition). John Wiley & Sons. p. 153. ISBN 0-471-46886-X.
  2. 2.0 2.1 Acott, Chris (1999). "The diving "Law-ers": A brief resume of their lives". South Pacific Underwater Medicine Society Journal. 29 (1). ISSN 0813-1988. OCLC 16986801. Archived from the original on 2011-04-02. สืบค้นเมื่อ 2011-06-14.
  3. O'Connor, J.J.; Robertson, E.F. (August 2006). "Étienne Pascal". University of St. Andrews, Scotland. Archived from the original on 19 April 2010. สืบค้นเมื่อ 5 February 2010.