- পাস্কালের ব্যারেল কীভাবে কাজ করে?
- একটি উল্লম্ব টিউবের নীচে চাপ
- পরীক্ষা-নিরীক্ষা
- কার্যে পরিণত করা
- উপকরণ
- পরীক্ষা চালানোর পদ্ধতি
- তথ্যসূত্র
পিপা পাসকাল একটি পরীক্ষা 1646 সালে ফরাসি বিজ্ঞানী Blaise পাস্কাল দ্বারা পরিচালিত নিশ্চিতভাবেই প্রকট ছিল যে তরল চাপ বংশ বিস্তার অভিন্নরুপে একই, নির্বিশেষে এর পাত্রের আকৃতি।
পরীক্ষায় একটি পাতলা এবং খুব লম্বা নল দিয়ে ব্যারেল ভরাট করা হয়, পুরোপুরি ফিলার ঘাড়ের সাথে সামঞ্জস্য করা। সরু নলের তরল দ্বারা চাপের কারণে যখন তরলটি প্রায় 10 মিটার (7 স্ট্যাকড ব্যারেলের সমান উচ্চতা) উচ্চতায় পৌঁছায় তখন ব্যারেল ফেটে যায়।
পাস্কালের ব্যারেলের উদাহরণ। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স।
ঘটনার মূল বিষয় হ'ল চাপের ধারণাটি বোঝা understand একটি তরল যে পৃষ্ঠের উপর চাপ দেয় সেগুলি হ'ল সেই পৃষ্ঠার মোট শক্তি F যা সেই পৃষ্ঠের A এ অঞ্চল দ্বারা বিভক্ত হয়:
পি = এফ / এ
পাস্কালের ব্যারেল কীভাবে কাজ করে?
পাস্কেলের পরীক্ষার শারীরিক নীতিগুলি বোঝার জন্য, আসুন জল দিয়ে ভরাট করা একটি ওয়াইন ব্যারেলের নীচের অংশে চাপ গণনা করি। গণনার বৃহত্তর সরলতার জন্য আমরা এটি নিম্নলিখিত মাত্রাগুলি সহ নলাকার বলে মনে করব: ব্যাস 90 সেমি এবং উচ্চতা 130 সেমি।
যেমনটি বলা হয়েছে, নীচের দিকে চাপ পি হ'ল নীচে মোট বল F, নীচের অংশ এ দ্বারা বিভাজিত:
পি = এফ / এ
নীচের দিকের অঞ্চলটি পাই গুন (π≈3.14) নীচের স্কোয়ারের ব্যাসার্ধ R:
এ = π⋅আর ^ 2
ব্যারেলের ক্ষেত্রে এটি 6362 সেমি ^ 2 0.6362 মি ^ 2 এর সমতুল্য হবে।
ব্যারেলের নীচে ফোনের এফ জলের ওজন হবে। এই ওজনটি পানির ঘনত্ব ρ জলের পরিমাণের মাধ্যমে এবং মাধ্যাকর্ষণ জি এর ত্বরণ দ্বারা গুণন করা যেতে পারে।
F = ⋅Aρ⋅h⋅g
জলে পূর্ণ ব্যারেলের ক্ষেত্রে আমাদের রয়েছে:
এফ = ρ⋅এএইচএজিজি = 1000 (কেজি / এম ^ 3) ⋅ 0.6362 মি ^ 2 ⋅1.30 এম⋅10 (এম / এস ^ 2) = 8271 এন।
ফোর্সটি নিউটনে গণনা করা হয়েছে এবং এটি 827 কেজি-এফ এর সমান, এটি একটি টনের কাছাকাছি একটি মান। পিপা নীচের অংশে চাপ:
পি = এফ / এ = 8271 এন / 0.6362 মি ^ 2 = 13000 পা = 13 কেপিএ।
পাস্কাল (পা) এ চাপ গণনা করা হয়েছে যা আন্তর্জাতিক এসআই পরিমাপ পদ্ধতিতে চাপের একক। এক চাপের বায়ুমণ্ডল 101325 পা = 101.32 কেপিএ সমান।
একটি উল্লম্ব টিউবের নীচে চাপ
আসুন 1 সেন্টিমিটার অভ্যন্তরীণ ব্যাস এবং একটি ব্যারেলের সমান উচ্চতা সমেত একটি ছোট টিউবটি বিবেচনা করুন, যা 1.30 মিটার। টিউবটি তার নীচের প্রান্তটি বৃত্তাকার ক্যাপ দিয়ে সিল করে উল্লম্বভাবে স্থাপন করা হয় এবং এর উপরের প্রান্তে জলে ভরা হয়।
প্রথমে নলের নীচের অংশটি গণনা করুন:
এ = π⋅R ^ 2 = 3.14 * (0.5 সেমি)) 2 = 0.785 সেমি cm 2 = 0.0000785 মি ^ 2।
নলটিতে থাকা পানির ওজন নিম্নলিখিত সূত্র অনুসারে গণনা করা হয়:
এফ = ρ⋅এএইচএজিজি = 1000 (কেজি / এম ^ 3).000.0000785 মি ^ 2 ⋅1.30 মি 10 (এম / এস ^ 2) = 1.0 এন
অন্য কথায়, পানির ওজন 0.1 কেজি-এফ, যা কেবল 100 গ্রাম বলতে হয়।
এখন চাপ গণনা করা যাক:
পি = এফ / এ = 1 এন / 0.0000785 মি ^ 2 = 13000 পা = 13 কেপিএ।
আশ্চর্য! চাপটি ব্যারেলের মতো। এটি হাইড্রোস্ট্যাটিক প্যারাডক্স।
পরীক্ষা-নিরীক্ষা
পাস্কালের ব্যারেলের নীচের অংশে চাপটি ব্যারেল নিজেই অন্তর্ভুক্ত জল দ্বারা উত্পাদিত চাপের সমষ্টি এবং 9 মিটার দীর্ঘ এবং 1 সেন্টিমিটার ব্যাসের সংকীর্ণ নলের মধ্যে থাকা পানির চাপের মুখের সাথে সংযুক্ত থাকে। পিপা ভর্তি।
চিত্র 2. ব্লেইস পাস্কাল (1623-1662)। উত্স: ভার্সাই প্রাসাদ। টিউবের নীচের প্রান্তে চাপটি দেওয়া হবে:
পি = এফ / এ = ρ⋅আহহগ / এ = ⋅গাহ = 1000 * 10 * 9 পা = 90000 পা = 90 কেপিএ।
লক্ষ্য করুন যে পূর্বের মত প্রকাশের ক্ষেত্রে অঞ্চলটি বাতিল করা হয়েছে, এটি টিউবের মতো বড় বা ছোট অঞ্চল যাই হোক না কেন। অন্য কথায়, চাপটি ব্যাস নির্বিশেষে নীচে সম্মানের সাথে পৃষ্ঠের উচ্চতার উপর নির্ভর করে।
আসুন এই চাপটি একেবারে নীচের অংশে ব্যারেলের চাপকে যুক্ত করুন:
পি টোট = 90 কেপিএ + 13 কেপিএ = 103 কেপিএ।
ব্যারেলের নীচে কতটা বল প্রয়োগ করা হচ্ছে তা জানতে, আমরা ব্যারেলের নীচের অংশটি দিয়ে মোট চাপটি বহুগুণ করি।
এফ শিশু = পি শিশু * একটি = 103000 প্র * 0,6362 মি ^ 2 = 65529 এন = 6553 কেজি চ।
অন্য কথায়, ব্যারেলের নীচের অংশটি 6.5 টন ওজনকে সমর্থন করে।
কার্যে পরিণত করা
পাস্কালের ব্যারেল পরীক্ষাটি বাড়িতে সহজেই পুনরুত্পাদনযোগ্য, তবে এটি ছোট স্কেলে করা হয়। এটির জন্য, কেবল মাত্রাগুলি হ্রাস করা প্রয়োজন হবে না, তবে ব্যারেলটি গ্লাস বা ধারক দিয়ে প্রতিস্থাপন করা উচিত যার চাপের প্রতিরোধ কম রয়েছে।
উপকরণ
1- একটি dispাকনা সহ একটি নিষ্পত্তিযোগ্য পলিস্টেরিন কাপ cup স্প্যানিশ ভাষী দেশটির মতে পলিস্টায়ারিনকে বিভিন্ন উপায়ে বলা হয়: সাদা কর্ক, স্টায়ারফোম, পলিসিস্ট্রিন, ফেনা, এনিমে এবং অন্যান্য নাম। এই idsাকনাগুলি প্রায়শই টেক আউট ফাস্ট ফুডের দোকানে পাওয়া যায়।
2- প্লাস্টিকের পায়ের পাতার মোজাবিশেষ, সাধারণত স্বচ্ছ 0.5 সেমি ব্যাস বা তার চেয়ে কম এবং 1.5 থেকে 1.8 মিটার লম্বা।
3- প্যাকিং জন্য আঠালো টেপ।
পরীক্ষা চালানোর পদ্ধতি
- একটি ড্রিল বিটের সাহায্যে পলিস্টাইরিন কাপের idাকনাটি একটি ঘুষি, ছুরি বা একটি কর্তকের সাহায্যে ছিদ্র করুন, যাতে একটি গর্ত তৈরি হয় যার মধ্য দিয়ে পায়ের পাতার মোজাবিষ্টভাবে শক্তভাবে চলে যায়।
- theাকনাটির ছিদ্র দিয়ে পায়ের পাতার মোজাবিশেষটি পাস করুন, যাতে পায়ের পাতার মোজাবিশেষের একটি ছোট অংশ বাটিতে যায় into
- ট্যাপের উভয় পাশের টুপি দিয়ে পায়ের পাতার মোজাবিশেষের জয়েন্টটি প্যাকিং দিয়ে ঝরঝরে সীলমোহর করুন।
- arাকনাটি পাত্রে রাখুন এবং প্যাকিং টেপ দিয়ে idাকনা এবং জারের মধ্যে জয়েন্টটি সিল করুন, যাতে কোনও জল পালাতে না পারে।
- গ্লাসটি মেঝেতে রাখুন এবং তারপরে আপনাকে পায়ের পাতার মোজাবিশেষকে প্রসারিত করে বাড়াতে হবে। ড্রপ, মল বা সিঁড়ি ব্যবহার করে উঠতে সহায়তা হতে পারে।
- পায়ের পাতার মোজাবিশেষ মাধ্যমে জল দিয়ে গ্লাস পূরণ করুন। এটি পূরণের সুবিধার্থে পায়ের পাতার মোজাবিশেষের ডগায় স্থাপন করা একটি ছোট ফানেল দ্বারা সহায়তা করা যেতে পারে।
যখন কাচটি পূর্ণ হয় এবং পায়ের পাতার মোজাবিশেষের মাধ্যমে জলের স্তর বাড়তে শুরু করে, চাপ বাড়ে। এমন একটি সময় আসে যখন পলিস্টেরিন গ্লাস চাপ সহ্য করে না এবং ফেটে যায়, যেমন পাস্কাল তার বিখ্যাত ব্যারেল দিয়ে প্রদর্শন করেছিলেন।
তথ্যসূত্র
- জলবাহী প্রেস। এনসাইক্লোপিডিয়া ব্রিটানিকা থেকে প্রাপ্ত: ব্রিটানিকা ডটকম।
- উদপ্রেষ. সেন্সর ওয়ান: সেন্সরসোন ডট কম থেকে প্রাপ্ত হয়েছে
- উদপ্রেষ. অয়েলফিল্ড গ্লোসারি থেকে উদ্ধার করা: glossary.oilfield.slb.com
- পাস্কালের নীতি ও জলবাহী। ন্যাশনাল অ্যারোনটিকস অ্যান্ড স্পেস অ্যাডমিনিস্ট্রেশন (নাসা)। থেকে উদ্ধার: grc.nasa.gov।
- সার্ওয়ে, আর।, জুয়েট, জে। (২০০৮)। বিজ্ঞান এবং প্রকৌশল জন্য পদার্থবিদ্যা। খণ্ড 2. মেক্সিকো। কেনেজ লার্নিং এডিটররা। 367-372।
- হাইড্রোস্ট্যাটিক চাপ কী: তরল চাপ এবং গভীরতা। গণিত ও বিজ্ঞান ক্রিয়াকলাপ কেন্দ্র থেকে পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: edinformatics.com
- ওয়েল কন্ট্রোল স্কুল ম্যানুয়াল। অধ্যায় 01 চাপের মূলনীতি।