กฎของปัสกาล
ไปยังการนำทาง
ไปยังการค้นหา
กฎของปัสกาล หรือ หลักการส่งผ่านความดันของของไหล (แม่แบบ:Langx หรือ principle of transmission of fluid-pressure) เป็นหลักการในกลศาสตร์ของไหลที่กล่าวไว้ว่า ความดัน ณ จุดใดจุดหนึ่งมีทิศทางที่เป็นอนันต์ ซึ่งทำให้การเปลี่ยนแปลงความดัน ณ จุดใด ๆ ในของไหลซึ่งไม่อัดกันแน่นในระบบปิด ความดันที่เปลี่ยนแปลงนั้นจะถูกถ่ายทอดออกมาตลอดทุกทิศทางในของไหลนั้น[1] กฎนี้ถูกเผยแพร่โดยแบลซ ปัสกาล นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส[2] ในปี ค.ศ. 1647–48[3]
บทนิยาม
กฎของปัสกาลกล่าวไว้ว่า
กฎของปัสกาลสามารถอธิบายเป็นสมการได้ดังนี้
- แม่แบบ:Math คือความดันที่หยุดนิ่ง (หน่วยเป็นปาสกาล ในระบบเอสไอ) หรือความแตกต่างระหว่างความดัน 2 แห่งในของไหลแนวเดียวกันอันเนื่องมาจากน้ำหนักของของไหล
- ρ คือความหนาแน่นของของไหล (หน่วยเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ในระบบเอสไอ)
- g คือความเร่งอันเนื่องมาจากความโน้มถ่วง (โดยปกติจะใช้ความเร่งอันเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วงของโลกที่ระดับน้ำทะเล หน่วยเป็นเมตรต่อวินาทีกำลังสอง)
- แม่แบบ:Math 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[2]
- กฎของปัสกาลมักนำมาใช้กับระบบปิด (ของไหลหยุดนิ่ง) แต่เมื่อของไหลไหลอย่างต่อเนื่อง กฎนี้จึงสามารถนำมาใช้กับกลไกการยกตัวของน้ำมัน (ซึ่งสามารถแสดงให้เห็นเป็นหลอดตัวยูที่มีลูกสูบอยู่ทั้ง 2 ข้าง) อย่างไรก็ตามระดับความสูงในการยกตัวนี้จะเป็นระดับไมครอน เพราะพลังงานจะถูกถ่ายออกและความดันจะลดลงหลังจากปะทะกับวัสดุที่ใช้ยก แต่แรงที่ใช้ไปจะเท่ากัน