পাস্কলের নীতি: ইতিহাস, প্রয়োগসমূহ, উদাহরণ EXAMPLES - শারীরিক - 2025

পাসকাল নীতিকে পাসকাল অথবা আইন রাজ্যের একটি তরল যে কোনো স্থানে সীমাবদ্ধ চাপ পরিবর্তন তরল মধ্যে অন্যান্য সমস্ত পয়েন্ট অপরিবর্তিত প্রেরণ করা হয়।

এই নীতিটি ফরাসি বিজ্ঞানী ব্লেইস প্যাস্কেল (1623 - 1662) দ্বারা আবিষ্কার করেছিলেন। পাস্কলের বিজ্ঞানের ক্ষেত্রে যে অবদান রয়েছে তার গুরুত্বের কারণে আন্তর্জাতিক ব্যবস্থায় চাপ ইউনিটটির নামকরণ করা হয়েছে তাঁর সম্মানে।

চিত্র 1. একটি ব্যাকহো ভারী ওজন তুলতে পাস্কলের নীতিটি ব্যবহার করে। সূত্র: উত্স: publicdomainpictures.net

যেহেতু চাপকে কোনও পৃষ্ঠ এবং তার ক্ষেত্রের সাথে লম্ব লম্বের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, 1 পাস্কাল (পা) 1 নিউটন / মি ^{2 এর} সমান ।

ইতিহাস

তার নীতিটি পরীক্ষা করার জন্য, পাস্কাল একটি মোটামুটি শক্তিশালী প্রমাণ তৈরি করেছিলেন। তিনি একটি ফাঁকা গোলকটি নিয়েছিলেন এবং বেশ কয়েকটি জায়গায় illedালেন, একটি ছাড়া সমস্ত গর্তগুলিতে প্লাগ লাগিয়েছিলেন, যার মাধ্যমে তিনি এটি জল দিয়ে পূর্ণ করেছিলেন। এতে তিনি একটি প্লারগার লাগানো একটি সিরিঞ্জ রেখেছিলেন।

নিমজ্জনকারী পর্যায়ে চাপ পর্যাপ্ত পরিমাণে বাড়িয়ে প্লাগগুলি একই সময়ে প্রকাশিত হয়, কারণ চাপ তরলটির সমস্ত পয়েন্টে এবং সমস্ত দিকে সমানভাবে সঞ্চারিত হয়, এভাবে পাস্কলের আইনকে প্রদর্শন করে।

চিত্র 2. পাস্কেলের সিরিঞ্জ। উত্স: উইকিমিডিয়া কমন্স।

ব্লাইজ পাস্কালের একটি অল্প বয়স ছিল, যা অসুস্থতার দ্বারা চিহ্নিত হয়েছিল। তাঁর মনের অবিশ্বাস্য সুযোগ তাকে প্রকৃতি এবং দর্শনের বিভিন্ন দিক অনুসন্ধান করতে পরিচালিত করেছিল। তার অবদানগুলি তরলগুলির আচরণ অধ্যয়নের মধ্যে সীমাবদ্ধ ছিল না, পাস্কালও কম্পিউটিংয়ের অগ্রগামী ছিলেন।

এবং এটি হ'ল 19 বছর বয়সে, প্যাসাল ফ্রান্সের ট্যাক্স সিস্টেমে তার কাজের জন্য তার বাবার জন্য একটি যান্ত্রিক ক্যালকুলেটর তৈরি করেছিলেন: পাস্কালিনা।

এছাড়াও, তার বন্ধু এবং সহকর্মী মহান গণিতবিদ পিয়েরে ডি ফেরমেটের সাথে একত্রিত হয়ে তারা সম্ভাবনা তত্ত্বকে রূপ দিয়েছে, পদার্থবিজ্ঞান এবং পরিসংখ্যানের ক্ষেত্রে অপরিহার্য। প্যাস্কেল 39 বছর বয়সে প্যারিসে ইন্তেকাল করেছিলেন।

পাস্কালের নীতিটির ব্যাখ্যা

নিম্নলিখিত পরীক্ষাটি বেশ সহজ: একটি ইউ-টিউব জল দিয়ে পূর্ণ হয় এবং প্রতিটি প্রান্তে প্লাগগুলি রাখা হয় যা পিস্টনের মতো সহজে এবং সহজেই স্লাইড করতে পারে। বাম পিস্টনের বিরুদ্ধে চাপ তৈরি করা হয়, এটি কিছুটা ডুবিয়ে দেওয়া হয় এবং এটি পর্যবেক্ষণ করা হয় যে ডানদিকে একটি তরল দ্বারা ধাক্কা দেওয়া হয় (চিত্র 3)।

চিত্র 3. পাস্কলের নীতি প্রয়োগ। সূত্র: স্বনির্মিত।

এটি ঘটে কারণ চাপটি তরলটির সমস্ত পয়েন্টে কোনও হ্রাস ছাড়াই সঞ্চারিত হয়, ডানদিকে পিস্টনের সাথে যোগাযোগ করে including

জল বা তেলের মতো তরলগুলি সংকোচনের মতো, তবে একই সময়ে অণুগুলিতে পর্যাপ্ত পরিমাণে চলাচল থাকে, যা চাপটিকে ডান পিস্টনের উপর বিতরণ করা সম্ভব করে তোলে।

এর জন্য ধন্যবাদ, ডান পিস্টন এমন একটি শক্তি গ্রহণ করে যা বামদিকে প্রয়োগের মতো পরিমাণ এবং দিকের দিকের ঠিক ঠিক একই, তবে বিপরীত দিকে।

স্থির তরল পদার্থের চাপটি ধারকটির আকারের চেয়ে পৃথক। শীঘ্রই এটি প্রদর্শিত হবে যে চাপ গভীরতার সাথে রৈখিকভাবে পরিবর্তিত হয়, এবং প্যাসকের নীতি এটিকে অনুসরণ করে।

যে কোনও সময়ে চাপের পরিবর্তন অন্য পর্যায়ে চাপ একই পরিমাণে পরিবর্তিত হয়। অন্যথায় একটি অতিরিক্ত চাপ থাকবে যা তরল প্রবাহকে পরিণত করবে।

চাপ এবং গভীরতার মধ্যে সম্পর্ক

বিশ্রামের সময় একটি তরল ধারকটির দেয়ালগুলিতে একটি শক্তি প্রয়োগ করে যা এতে থাকে এবং এতে নিমজ্জিত যে কোনও বস্তুর পৃষ্ঠেও থাকে। পাস্কালের সিরিঞ্জ পরীক্ষায় দেখা গেছে যে পানির স্রোতগুলি গোলকের কাছে লম্ব করে বেরিয়ে আসে।

তরলগুলি যে পৃষ্ঠের উপরে এটি কাজ করে, সেই স্থানে লম্বভাবে বল বিতরণ করে, সুতরাং লম্ব চাপ হিসাবে _এম এ ধারণাটি প্রবর্তন করা সুবিধাজনক যে এফ _⊥ দ্বারা অঞ্চল A দ্বারা _{প্রসারিত}, যার এসআই ইউনিট পাস্কাল:

গভীরতা সহ চাপ বৃদ্ধি পায়। স্ট্যাটিক ভারসাম্যের সামান্য তরল অংশ বিচ্ছিন্ন করে নিউটনের দ্বিতীয় আইন প্রয়োগ করে এটি দেখা যায়:

চিত্র 4. একটি ঘনক্ষেত্রের আকারে স্থির ভারসাম্যের তরলের একটি ছোট্ট অংশের ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম। সূত্র: ই-এক্সুয়াও

অনুভূমিক বাহিনী জোড়ায় বাতিল হয়ে যায়, তবে উল্লম্ব দিকটিতে বাহিনীকে এভাবে গ্রুপ করা হয়:

ঘনত্বের ক্ষেত্রে ভর প্রকাশ করা হচ্ছে mass = ভর / ভলিউম:

তরল অংশের আয়তন হ'ল পণ্য এএক্সএইচ:

অ্যাপ্লিকেশন

পাস্কলের নীতিটি এমন অসংখ্য ডিভাইস তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছে যা গুণকে ভারী করে তোলা, ধাতুর উপর স্ট্যাম্পিং করা বা অবজেক্টগুলিকে চাপ দেওয়ার মতো কাজগুলিকে বহুগুণ করে এবং কার্যকর করে। এর মধ্যে হ'ল:

-হাইড্রোলিক প্রেস

- অটোমোবাইলগুলির ব্রেক সিস্টেম

-Mechanical বেলচা এবং যান্ত্রিক অস্ত্র

-হাইড্রোলিক জ্যাক

-ক্রেনস এবং লিফট

এর পরে, আসুন দেখুন পাস্কালের নীতিমালা কীভাবে এই সমস্ত কাজ করার জন্য ছোট বাহিনীকে বৃহত্ বাহিনীতে পরিণত করে। জলবাহী প্রেস সবচেয়ে বৈশিষ্ট্যযুক্ত উদাহরণ এবং নীচে বিশ্লেষণ করা হবে।

জলবাহী প্রেস

হাইড্রোলিক প্রেস বানাতে, চিত্র 3-র মতো একই ডিভাইসটি নেওয়া হয়, এটি একটি ইউ-আকারের ধারক, যার মধ্যে আমরা ইতিমধ্যে জানি যে একই শক্তিটি একটি পিস্টন থেকে অন্য পিস্তনে সঞ্চারিত হয়। পার্থক্যটি পিস্টনের আকার হবে এবং এটি ডিভাইসটিকে কাজ করে।

নিম্নলিখিত চিত্রটি কার্যত পাস্কালের নীতিটি দেখায়। ছোট এবং বড় পিস্তনে উভয়ই তরলের সমস্ত পয়েন্টে চাপ একই থাকে:

চিত্র 5. জলবাহী প্রেসের চিত্র। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স।

পি = এফ ₁ / এস ₁ = এফ ₂ / এস ₂

বৃহত পিস্টনে সংক্রমণের শক্তিটির পরিমাণটি হ'ল:

এফ ₂ = (এস ₂ / এস ₁)। এফ ₁

যেহেতু এস ₂ > এস ₁, এর ফল এফ ₂ > এফ _{1 হয়}, সুতরাং আউটপুট বল অঞ্চলগুলির মধ্যে ভাগফল দ্বারা প্রদত্ত গুণকের দ্বারা বহুগুণ হয়েছে।

উদাহরণ

এই বিভাগটি প্রয়োগের উদাহরণগুলি উপস্থাপন করে।

জলবাহী ব্রেক

গাড়ী ব্রেকগুলি হাইড্রোলিক ফ্লুইডের মাধ্যমে পাস্কলের নীতিটি ব্যবহার করে যা চাকার সাথে সংযুক্ত টিউবগুলি পূর্ণ করে। যখন তাকে থামার দরকার পড়ে, ড্রাইভার ব্রেক পেডালকে হতাশ করে এবং তরল চাপ তৈরি করে বল প্রয়োগ করে।

অন্য চরম সময়ে, চাপ ড্রাম বা ব্রেক ডিস্কগুলির বিরুদ্ধে ব্রেক প্যাডগুলি চাপ দেয় যা চাকার (টায়ারের সাথে নয়) সাথে একযোগে ঘোরে। ফলস ঘর্ষণ ডিস্ককে ধীর করে তোলে এবং চাকাগুলিও ধীর করে দেয়।

চিত্র 6. জলবাহী ব্রেক সিস্টেম। সূত্র: এফ.জাপাটা

হাইড্রোলিক প্রেসের যান্ত্রিক সুবিধা

চিত্র 5 এর হাইড্রোলিক প্রেসে, ইনপুট কাজ যতক্ষণ না ঘর্ষণকে বিবেচনা না করা হয় আউটপুট কাজের সমান করতে হবে।

ইনপুট ফোর্স F ₁ পিস্টনকে নামার সময় একটি দূরত্ব d ₁ ঘুরে বেড়ানোর কারণ করে, অন্যদিকে আউটপুট ফোর্স F ₂ ক্রমবর্ধমান পিস্টনের d ₂ ভ্রমণের অনুমতি দেয় । উভয় বাহিনীর দ্বারা করা যান্ত্রিক কাজ যদি একই হয়:

যান্ত্রিক সুবিধা এম ইনপুট শক্তি এবং আউটপুট বলের দৈর্ঘ্যের মধ্যে ভাগফল:

এবং পূর্ববর্তী বিভাগে প্রদর্শিত হিসাবে, এটি অঞ্চলগুলির মধ্যে ভাগফল হিসাবেও প্রকাশ করা যেতে পারে:

মনে হচ্ছে যে কাজ বিনামূল্যে জন্য করা যেতে পারে, কিন্তু সত্য শক্তি এই ডিভাইসের সাথে নির্মিত হচ্ছে না, যেহেতু যান্ত্রিক সুবিধা ছোট পিস্টন d এর স্থানচ্যুতি খরচে প্রাপ্ত হয় ₁ ।

সুতরাং, কর্মক্ষমতা অনুকূল করতে, ভাল্ব সিস্টেমটি এমনভাবে ডিভাইসে যুক্ত করা হয় যাতে খালি পিস্টনে সংক্ষিপ্ত ডালের জন্য আউটলেট পিস্টন উঠে যায়।

এইভাবে, একটি জলবাহী গ্যারেজ জ্যাকের অপারেটর ধীরে ধীরে একটি গাড়ি উঠানোর জন্য কয়েকবার পাম্প করে।

অনুশীলনের সমাধান হয়েছে

চিত্র 5 এর জলবাহী প্রেসে, পিস্টনের অঞ্চলগুলি 0.5 বর্গ ইঞ্চি (ছোট পিস্টন) এবং 25 বর্গ ইঞ্চি (বৃহত পিস্টন)। অনুসন্ধান:

ক) এই প্রেসের যান্ত্রিক সুবিধা।

খ) 1-টন বোঝা উত্তোলনের জন্য প্রয়োজনীয় বল।

গ) ইনপুট ফোর্সটি যে ইঞ্চি দ্বারা ভার বোঝাতে তুলতে হবে সেই দূরত্বটি।

ব্রিটিশ সিস্টেম এবং এসআই আন্তর্জাতিক সিস্টেমের ইউনিটগুলিতে সমস্ত ফলাফল প্রকাশ করুন।

সমাধান

ক) যান্ত্রিক সুবিধা হ'ল:

এম = এফ ₂ / এফ ₁ = এস ₂ / এস ₁ = 25 ² / 0.5 ইন ² = 50

খ) 1 টন 2000 পাউন্ডের সমান। প্রয়োজনীয় শক্তি F ₁:

এফ ₁ = এফ ₂ / এম = 2000 এলবি-ফোর্স / 50 = 40 এলবি-শক্তি

আন্তর্জাতিক সিস্টেমে ফলাফলটি প্রকাশ করতে, নিম্নলিখিত রূপান্তর ফ্যাক্টরের প্রয়োজন:

1 এলবি-ফোর্স = 4.448 এন

সুতরাং F1 এর দৈর্ঘ্য 177.92 এন is

গ) এম = ডি ₁ / ডি _{2 →} ডি ₁ = মোড ₂ = 50 এক্স 1 ইন = 50 ইন

প্রয়োজনীয় রূপান্তর ফ্যাক্টর: 1 ইন = 2.54 সেমি

তথ্যসূত্র

1. বাউয়ার, ডাব্লু। 2011. প্রকৌশল ও বিজ্ঞানের জন্য পদার্থবিদ্যা। খণ্ড 1. ম্যাক গ্রু হিল। 417-450।
2. কলেজ পদার্থবিজ্ঞান। পাস্কাল শুরু। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: opentextbc.ca।
3. ফিগুয়েরো, ডি (2005)। সিরিজ: বিজ্ঞান এবং প্রকৌশল জন্য পদার্থবিদ্যা। আয়তন 4. তরল এবং থার্মোডিনামিক্স। ডগলাস ফিগুয়েরো (ইউএসবি) সম্পাদিত। 4 - 12।
4. রেক্স, এ। 2011. পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক বিষয়গুলি। পিয়ারসন। 246-255।
5. টিপ্পেনস, পি। 2011. পদার্থবিদ্যা: ধারণা এবং অ্যাপ্লিকেশন। 7 ম সংস্করণ। ম্যাকগ্রা হিল। 301-320।