กฎของปัสกาล

กฎของปัสกาลเป็นเบื้องหลังหลักการทำงานของแม่แรงและเครื่องอัดไฮดรอลิก

กฎของปัสกาล หรือ หลักการส่งผ่านความดันของของไหล (อังกฤษ: Pascal's law หรือ principle of transmission of fluid-pressure) เป็นหลักการในกลศาสตร์ของไหลที่กล่าวไว้ว่า ความดัน ณ จุดใดจุดหนึ่งมีทิศทางที่เป็นอนันต์ ซึ่งทำให้การเปลี่ยนแปลงความดัน ณ จุดใด ๆ ในของไหลซึ่งไม่อัดกันแน่นในระบบปิด ความดันที่เปลี่ยนแปลงนั้นจะถูกถ่ายทอดออกมาตลอดทุกทิศทางในของไหลนั้น กฎนี้ถูกเผยแพร่โดยแบลซ ปัสกาล นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ในปี ค.ศ. 1647–48

บทนิยาม

ความดันในน้ำและอากาศ ซึ่งกฎของปัสกาลใช้สำหรับในของเหลว

กฎของปัสกาลกล่าวไว้ว่า

การเปลี่ยนแปลงความดัน ณ จุดใด ๆ ในของไหลซึ่งอยู่นิ่งในระบบปิด ความดันที่เปลี่ยนแปลงนั้นจะถูกถ่ายทอดไปยังทุก ๆ จุดในของไหลนั้น

กฎของปัสกาลสามารถอธิบายเป็นสมการได้ดังนี้

$\Delta p=\rho g\cdot \Delta h\,$

$\Delta p$ คือความดันที่หยุดนิ่ง (หน่วยเป็นปาสกาล ในระบบเอสไอ) หรือความแตกต่างระหว่างความดัน 2 แห่งในของไหลแนวเดียวกันอันเนื่องมาจากน้ำหนักของของไหล

ρ คือความหนาแน่นของของไหล (หน่วยเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ในระบบเอสไอ)

g คือความเร่งอันเนื่องมาจากความโน้มถ่วง (โดยปกติจะใช้ความเร่งอันเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วงของโลกที่ระดับน้ำทะเล หน่วยเป็นเมตรต่อวินาทีกำลังสอง)

$\Delta h$ คือความสูงของของไหลเหนือจากจุดที่วัด หรือความแตกต่างของระดับความสูงระหว่างจุด 2 จุดในแนวเดียวกัน (หน่วยเป็นเมตร)

การประยุกต์ใช้งานกฎปัสกาล

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

ดูเพิ่ม

• สถิตยศาสตร์ของไหล