很久之前,工程師們就利用過這種類型的機器,今天,只要在停車場或者加油站,就可以看到液壓起重機,利用它使出一個孩子的力氣就能將一輛汽車抬起來。讓我們看看這種器械是如何工作的,并設(shè)法自己制作一個器械以供實驗之用。
記得看過一張這樣的圖片:用一根管手將兩個充滿了液體(水或油)的容器連起來。其中一個容器截面很大,另一個容器截面則很小,假設(shè)它比前一個截面小1000倍。如果用一個活 塞(A)向下壓截面小的容器液面,液體就受到了一個壓力,這個壓力的強度會按照原來的大小傳遞到液體表面的任何其他部分,當然也包括在大截面容器里與活塞 (B)接觸的液體的表面。壓強等于作用力除以作用面積。
我們都學過物理學:根據(jù)帕斯卡原理,活塞A下的壓強與活塞B下的壓強相等,又由于活塞B下的面積比活塞A下的大1000倍,在它上面的作用力就應(yīng)比在A上的作用力也大 1000倍。因此,為了將一輛1噸重的汽車抬起來,只要1公斤的作用力就夠了。液壓制動器、壓縮機、汽車的千斤頂、水泵等許多器械都得益于這一原理。
?后,如果你想驗證作為壓力器的這種裝置的效能,可在磅秤盤子與大活塞之間放上一個核桃:你將會看到擠壓一下小注射器的活塞就能輕易地將核桃壓碎。
用這種小機器就能完成“海格立斯”(宙斯之子,力大無窮,曾完成12項英雄業(yè)績)那樣的偉業(yè)。準備好一個充滿液體的封閉木桶(不要留有空氣,因為空氣在壓力 下會被壓縮),就可以開始向你的朋友們演示了。將盛滿液體的木桶同一支同樣也灌滿液體的小注射器和小管子連起來,你將看到后兩者能將木桶瞬間擊碎。我們試 著算一筆賬:一支截面為0.5平方厘米的普通注射器,用大拇指施加在活塞上的壓力為20公斤(用磅秤驗證一下,達到此重量并不難),結(jié)果出來的壓強竟是 40個大氣壓!很少有木桶能承受住這樣的壓強。一位農(nóng)民遺憾地發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象。他想通過一根很長的細管子將珍貴的葡萄酒從自己的鄉(xiāng)間農(nóng)舍輸送到低30多米 的山腳下的一位朋友家里。一切都很順利:朋友家的酒桶灌滿了葡萄酒,但隨后液體管子內(nèi)的壓力很快使木桶破碎,葡萄酒浸泡了房子??吹搅松衿娴默F(xiàn)象,怎么樣現(xiàn)在千斤頂怎樣工作的也就都知道了吧。原理很簡單就是第一個發(fā)現(xiàn)的人很不容易,其實生活中一個微小的細節(jié)。就會是一個偉大的發(fā)明,用著的千斤頂,只不過是另一種擠牙膏的過程。
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