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千斤頂材料的性質(zhì)

: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2018-07-30

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由于17世紀(jì)時(shí)不存在牙膏管，因此，人們懷疑布雷斯·帕斯卡（Blaise Pascal，1623－1662，法國(guó)著名的科學(xué)家和哲學(xué)家）是否提出了帕斯卡原理，是否每天早晨都在冥思苦想它的功能。不過(guò)，可以肯定的是，許多與液體靜壓力有關(guān)的其他效應(yīng)都逃不出他的注意力，首先就是液壓起重機(jī)的原理。很久之前，工程師們就利用過(guò)這種類型的機(jī)器，今天，只要在停車場(chǎng)或者加油站，就可以看到液壓起重機(jī)，利用它使出一個(gè)孩子的力氣就能將一輛汽車抬起來(lái)。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(gè)器械以供實(shí)驗(yàn)之用。請(qǐng)看圖2。用一根管手將兩個(gè)充滿了液體（水或油）的容器連起來(lái)。其中一個(gè)容器截面很大，另一個(gè)容器截面則很小，假設(shè)它比前一個(gè)截面小1000倍。如果用一個(gè)活塞（A）向下壓截面小的容器液面，液體就受到了一個(gè)壓力，這個(gè)壓力的強(qiáng)度會(huì)按照原來(lái)的大小傳遞到液體表面的任何其他部分，當(dāng)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(qiáng)等于作用力除以作用面積。根據(jù)帕斯卡原理，活塞A下的壓強(qiáng)與活塞B下的壓強(qiáng)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(lái)，只要1公斤的作用力就夠了。液壓制動(dòng)器、壓縮機(jī)、汽車的千斤頂、水泵等許多器械都得益于這一原理。驗(yàn)證帕斯卡原理的小實(shí)驗(yàn) 利用兩個(gè)去掉了針頭的注射器，我們就可以在家里制作一個(gè)這類小型液壓裝置。比如，用一個(gè)截面為5平方厘米輸血用的粗注射器和一個(gè)截面為0．5平方厘米的很小的注射器，將它們的開(kāi)口用又粗又短的管子連起來(lái)。根據(jù)帕斯卡原理，力的轉(zhuǎn)化系數(shù)大約為10。將水、油或其他的液體灌滿注射器，即兩個(gè)活塞中間的全部空間，注意將氣泡排除掉。然后請(qǐng)你的朋友用大姆指擠壓兩個(gè)活塞中的一個(gè)，你同時(shí)用大拇指擠壓另一個(gè)活塞。我們可以將這個(gè)小小的游戲取名為“鐵大拇指的較量”，或者叫“帕斯卡大拇指的較量”。當(dāng)然，誰(shuí)擠壓細(xì)小的注射器，誰(shuí)就會(huì)不費(fèi)力氣地取勝。如果你有一定的創(chuàng)造力和做實(shí)驗(yàn)的才能，就可以用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)或者稱東西的磅秤（如圖3所示），想方設(shè)法去測(cè)量在擠壓兩個(gè)活塞中的一個(gè)時(shí)（或者用一個(gè)重量比活塞與注射器管壁之間的摩擦力大的砝碼）所施加的壓力，驗(yàn)證一下帕斯卡原理，看看兩邊的壓力是否相等。不要忘記從測(cè)到的數(shù)值中減去擠壓注射器之前已存在的值，相當(dāng)于這一系統(tǒng)的活動(dòng)部分，即液體加上活塞的重量。最后，如果你想驗(yàn)證作為壓力器的這種裝置的效能: 回答者：網(wǎng)友

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