ในส่วนนี้ เราจะพิจารณากฎแห่งธรรมชาติซึ่งมีไว้สำหรับของเหลวและก๊าซเท่านั้น และไม่ใช้กับของแข็ง
ให้เราจินตนาการว่าพื้นที่เล็กๆ อยู่ภายในของเหลว ณ จุดที่กำหนด ของเหลวสร้างแรงกดดันต่อไซต์นี้ จำเป็นอย่างยิ่งที่แรงดันของเหลวบนพื้นที่ขนาดเล็กนี้จะต้องไม่ขึ้นกับทิศทางของพื้นที่ เพื่อพิสูจน์ความถูกต้องของข้อความนี้ เราจะใช้หลักการที่เรียกว่าการชุบแข็ง ตามหลักการนี้ ปริมาตรของของเหลวหรือก๊าซในกรณีคงที่ เมื่อองค์ประกอบของของเหลวไม่เคลื่อนที่สัมพันธ์กัน ถือได้ว่าเป็น แข็งและใช้เงื่อนไขสมดุลของวัตถุแข็งเกร็งกับปริมาตรนี้
ลองเลือกปริมาตรเล็กน้อยในของเหลวในรูปแบบของปริซึมสามเหลี่ยมยาว (รูปที่ 9.23, a) หนึ่งในใบหน้าที่ (หน้า OBCD) ตั้งอยู่ในแนวนอน พื้นที่ฐานของปริซึมจะถือว่าเล็กเมื่อเทียบกับพื้นที่ของใบหน้าด้านข้าง ปริมาตรของปริซึมจะมีขนาดเล็ก ดังนั้น แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อปริซึมนี้ แรงนี้สามารถละเลยได้เมื่อเปรียบเทียบกับแรงกดที่กระทำบนขอบของปริซึม1

1 พื้นที่ผิวเป็นสัดส่วนกับสี่เหลี่ยมจัตุรัส มิติเชิงเส้นร่างกายและปริมาตร - ลูกบาศก์ ดังนั้นสำหรับปริซึมที่มีขนาดเล็ก แรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นสัดส่วนกับปริมาตรสามารถละเลยได้เสมอเมื่อเทียบกับแรงกดซึ่งเป็นสัดส่วนกับพื้นที่ผิว
รูปที่ 9.23, b แสดงภาพตัดขวางของปริซึม แรง Flt F2, F3 กระทำต่อใบหน้าด้านข้างของปริซึม เราไม่คำนึงถึงแรงกดบนฐานของปริซึม เนื่องจากมีความสมดุล แล้วตามเงื่อนไขดุลยภาพ
Fi + F2 + F3 = o
เวกเตอร์ของแรงเหล่านี้สร้างรูปสามเหลี่ยมคล้ายกับสามเหลี่ยม AOB เนื่องจากมุมในสามเหลี่ยมทั้งสองนี้มีค่าเท่ากันตามลำดับ (รูปที่ 9.23, c) จากความคล้ายคลึงของรูปสามเหลี่ยมจะได้ว่า
? i = = ї ±
โอเอโอบีเอบี"
ลองคูณตัวส่วนของเศษส่วนเหล่านี้ด้วย OD, BC และ KA ตามลำดับ (OD = BC = KA):
F1 F2 F3
OA OD OB ВС АВ KA "
จากรูปที่ 9.23 ก จะเห็นได้ว่าตัวส่วนของเศษส่วนแต่ละส่วนเท่ากับพื้นที่หน้าด้านข้างของปริซึมที่สอดคล้องกัน แสดงถึงพื้นที่ของปริซึมเหล่านี้ผ่าน S2, S3 เราได้รับ:
F ± == F_2 = F3 S2 "3
หรือ
Рі = Рг = Рз- (9.6.1)
ดังนั้น ความดันในของเหลวที่อยู่กับที่ (หรือก๊าซ) ไม่ได้ขึ้นอยู่กับทิศทางของพื้นที่ภายในของเหลว
ตามสูตร (9.5.3) ความดันจะเท่ากันทุกจุดซึ่งอยู่ในระดับที่กำหนด ความดันบนชั้นของเหลวที่อยู่เบื้องล่างนี้ถูกสร้างขึ้นโดยคอลัมน์ของเหลวที่มีความสูง h ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าความดันของชั้นบนของของเหลวบนชั้นของของเหลวที่อยู่ด้านล่างนั้นถูกส่งผ่านโดยชั้นที่อยู่เบื้องล่างอย่างเท่าเทียมกันในทุกทิศทาง
แต่แรงภายนอกสามารถสร้างแรงกดดันต่อของเหลวได้ เช่น การใช้ลูกสูบ เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้ เรามาถึงกฎของปาสกาล: แรงดันที่เกิดจากแรงภายนอกบนของเหลวที่อยู่นิ่งจะถูกส่งโดยของเหลวในทุกทิศทางอย่างเท่าเทียมกัน
ในสูตรนี้ กฎของปาสกาลยังคงเป็นจริงสำหรับกรณีทั่วไป นั่นคือ สำหรับกรณีที่คำนึงถึงแรงโน้มถ่วงด้วย หากแรงโน้มถ่วงทำให้เกิดแรงกดภายในของเหลวที่อยู่นิ่งซึ่งขึ้นอยู่กับความลึกของการแช่ ให้ใช้

แรงภายนอก (พื้นผิว) เพิ่มแรงดันที่จุดแต่ละจุดของของเหลวในปริมาณเท่ากัน
ข้าว. 9.24
กฎของปาสกาลสามารถยืนยันได้ในการทดลอง ตัวอย่างเช่น หากคุณเติมน้ำในลูกบอลโลหะซึ่งทำหลายรูแล้วบีบน้ำด้วยลูกสูบ จากนั้นไอพ่นน้ำเดียวกันจะกระเด็นจากรูทั้งหมด (รูปที่ 9.24, a) กฎของปาสกาลก็ใช้ได้กับก๊าซเช่นกัน (รูปที่ 9.24, b) อุทกสถิตขัดแย้ง
ลองใช้เรือสามลำที่มีรูปร่างต่างกัน (รูปที่ 9.25) ในภาชนะ A เทน้ำด้วยน้ำหนัก 3 N ในภาชนะ B - น้ำหนัก 2 N และในภาชนะ C - น้ำหนัก 1 N ระดับน้ำในภาชนะทั้งสามอยู่ที่ความสูง 0.1 ม.พื้นที่ด้านล่างของเรือแต่ละลำคือ 20 cm2 = 0.002 m2 ใช้สูตร p = pgh เราพบว่าแรงดันที่ด้านล่างของเรือแต่ละลำคือ 1,000 Pa เมื่อทราบความดันแล้ว เราใช้สูตร F = pS เพื่อหาแรงกดที่ด้านล่างของภาชนะทั้งสามกรณีเท่ากับ 2 นิวตัน เป็นไปไม่ได้ น้ำที่ชั่งน้ำหนัก 1 N ในภาชนะที่สามจะสร้างแรงดันที่ด้านล่างของ 2 N ได้อย่างไร? ตำแหน่งนี้ ซึ่งดูเหมือนขัดกับสามัญสำนึก เป็นที่รู้จักกันในชื่อ "อุทกสถิตพาราด็อกซ์" หรือ "ปาสกาลของความขัดแย้ง"

ปาสกาลพยายามไขปริศนาของอุทกสถิตที่ผิดธรรมดา ปาสกาลวางภาชนะเหมือนที่แสดงในรูปที่ 9.25 บนเครื่องชั่งพิเศษที่อนุญาตให้คนคนหนึ่งวัดแรงดันที่ด้านล่างของภาชนะแต่ละลำ (รูปที่ 9.26, a, b, c) ด้านล่างของเรือที่ยืนอยู่บนตาชั่งไม่ได้เชื่อมต่อกับเรืออย่างแน่นหนา และตัวเรือเองก็ได้รับการแก้ไขอย่างไม่เคลื่อนไหวด้วยการสนับสนุนพิเศษ การอ่านยอดคงเหลือยืนยันการคำนวณ ดังนั้น ตรงกันข้ามกับสามัญสำนึก แรงกดที่ด้านล่างของภาชนะไม่ได้ขึ้นอยู่กับรูปร่างของภาชนะ แต่ขึ้นอยู่กับความสูงของคอลัมน์ของเหลว ความหนาแน่น และพื้นที่ด้านล่างเท่านั้น
ประสบการณ์นี้นำไปสู่ความคิดที่ว่าด้วยรูปร่างที่เหมาะสมของภาชนะ เป็นไปได้ด้วยความช่วยเหลือของของเหลวจำนวนเล็กน้อยที่มี - 300 ซม. 3
100 cm3

วี)
10 ซม.
ซซซซซซซซซ,
ก)
200 cm3
10 ซม.
yshshshyashShYASH ข)
ข้าว. 9.26 ใช้แรงกดที่สูงมากที่ด้านล่าง Pascal ติดท่อที่มีพื้นที่หน้าตัด 1 ซม. กับถังที่ปิดสนิทแล้วเทน้ำลงไปที่ความสูง 4 เมตร (น้ำหนักของน้ำในท่อ P = mg = 4 N) แรงดันที่เกิดขึ้นจะทำให้กระบอกสูบฉีก (รูปที่ 9.27) การใช้พื้นที่ก้นถังเท่ากับ 7,500 cm2 เราได้รับแรงดันที่ด้านล่างของ 30,000 N และแรงมหาศาลนี้เกิดจากน้ำเพียงหนึ่งถ้วย (400 cm3) ที่เทลงในท่อ

เราจะอธิบายความขัดแย้งของ Pascal ได้อย่างไร แรงโน้มถ่วงทำให้เกิดแรงดันภายในของเหลวที่อยู่นิ่ง ซึ่งตามกฎของปาสกาลจะถูกส่งไปยังด้านล่างและผนังของเรือ หากของเหลวไปกดที่ด้านล่างและผนังของภาชนะ ผนังของภาชนะก็จะสร้างแรงดันบนของเหลวด้วย (กฎข้อที่สามของนิวตัน)
หากผนังของภาชนะเป็นแนวตั้ง (รูปที่ 9.28, a) แรงกดของผนังของภาชนะบนของเหลวจะถูกกำหนดในแนวนอน ดังนั้นแรงเหล่านี้จึงไม่มีองค์ประกอบแนวตั้ง ดังนั้นแรงกดของของเหลวที่อยู่ด้านล่างของภาชนะจะเท่ากันในกรณีนี้กับน้ำหนักของของเหลวในภาชนะ หากภาชนะขยายขึ้น (รูปที่ 9.28, b) หรือแคบลง (รูปที่ 9.28, c) แรงกดของผนังหลอดเลือดบนของเหลวจะมีองค์ประกอบแนวตั้งพุ่งขึ้นในกรณีแรกและลดลงในครั้งที่สอง ดังนั้น ในภาชนะที่ขยายตัวขึ้น แรงกดที่ด้านล่างจะเท่ากับความแตกต่างระหว่างน้ำหนักของของเหลวกับส่วนประกอบแนวตั้งของแรงกด 9.27 ผนัง ดังนั้นแรงกดบน

ข้าว. 9.28
ด้านล่างในกรณีนี้จะน้อยกว่าน้ำหนักของของเหลว ในภาชนะที่เรียวขึ้น ในทางกลับกัน แรงกดที่ด้านล่างเท่ากับผลรวมของน้ำหนักของของเหลวและส่วนประกอบแนวตั้งของแรงดันของผนังบนของเหลว ตอนนี้แรงกดที่ด้านล่างมากกว่าน้ำหนักของของเหลว
แน่นอน ถ้าคุณใส่ภาชนะหลายชิ้นบนตาชั่งโดยไม่แยกก้นและไม่ยึดติดกับฐานรองรับ การอ่านค่าของตาชั่งจะแตกต่างกัน (2 N, 3 N และ 1 N หากสามารถละเลยมวลของภาชนะได้) . ในกรณีนี้ ส่วนประกอบแนวตั้งของแรงกดของของเหลวบนพื้นผิวด้านข้างจะถูกเพิ่มเข้าไปในแรงดันของของเหลวที่อยู่ด้านล่างในถังขยาย ในภาชนะเทเปอร์ ส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องของแรงกดจะถูกลบออกจากแรงกดที่ด้านล่าง
เครื่องอัดไฮดรอลิก
กฎของปาสกาลทำให้สามารถอธิบายการทำงานของอุปกรณ์ทั่วไปในเทคโนโลยี - เครื่องอัดไฮดรอลิก
เครื่องอัดไฮดรอลิกประกอบด้วยกระบอกสูบสองกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน ติดตั้งลูกสูบและเชื่อมต่อด้วยท่อ (รูปที่ 9.29) ช่องว่างใต้ลูกสูบและท่อจะเต็มไปด้วยของเหลว (น้ำมันแร่) ให้เราระบุพื้นที่ของลูกสูบตัวแรกด้วย S1 และตัวที่สองโดย S2 ใช้แรง F2 กับลูกสูบตัวที่สอง ให้เราหาว่าต้องใช้แรง F2 อะไรกับลูกสูบตัวแรกเพื่อรักษาสมดุล
ตามกฎของปาสกาล ความดันทุกจุดของของเหลวจะต้องเท่ากัน (เราละเลยผลกระทบของแรงโน้มถ่วงต่อของเหลว) แต่ความดันใต้ลูกสูบตัวแรกคือ
ฟี
-x- และใต้วินาที
shshshshshshshshh,: รูปที่ 9.29 ดังนั้น

shshshshshshshshh, รูปที่ 9.30 น
ฉัน2
2 วินาที:
і
(9.6.2)
ฉ ^ ฉ
ดังนั้นโมดูลัสของแรง Fy จึงมากกว่าโมดูลัสของแรง F2 หลายเท่า พื้นที่ของลูกสูบตัวแรกจะมากกว่าพื้นที่ของลูกสูบที่สองกี่ครั้ง ดังนั้นด้วยความช่วยเหลือของเครื่องอัดไฮดรอลิกจึงเป็นไปได้ด้วยแรงขนาดเล็กที่ใช้กับลูกสูบของส่วนเล็ก ๆ เพื่อให้ได้แรงมหาศาลที่กระทำต่อลูกสูบของชิ้นส่วนขนาดใหญ่ หลักการกดไฮดรอลิกใช้ในแม่แรงไฮดรอลิกสำหรับการยกของหนัก
ต้องขอบคุณกฎของปาสคาล สถานการณ์ที่ขัดแย้งกันเกิดขึ้นได้เมื่อแก้วน้ำที่เติมลงในถังซักใบทำให้เกิดการแตกร้าว กฎของปาสกาลเดียวกันรองรับการออกแบบเครื่องอัดไฮดรอลิก
มีการติดตั้งเรือที่มีน้ำไว้ที่ขอบกระดาน (รูปที่ 9.30) ความสมดุลจะถูกรบกวนหรือไม่ถ้าคุณวางไม้กระดานบนผิวน้ำและใส่น้ำหนักลงไปเพื่อให้แผ่นที่มีน้ำหนักลอยอยู่บนผิวน้ำไม่อยู่ตรงกลางของภาชนะ?

○ 47. ช่วงการบิน

ร่างกายที่ขว้างในแนวนอนจะมีระยะการบินที่กว้างกว่า ยิ่งขว้างมากเท่านั้น (สิ่งอื่นๆ เท่ากันทั้งหมด) ในการทดลองที่รู้จักกันดีเกี่ยวกับความดันของของเหลวของผนังหลอดเลือด (รูปที่ 26) ระยะเวลาของการบินของไอพ่นน้ำไม่เพิ่มขึ้นตามความสูง แต่ลดลง อธิบายสิ่งที่ดูเหมือนขัดแย้งนี้

○ 48. ประสบการณ์ของปาสกาล

การแตกของถังในการทดลองของ Pascal (รูปที่ 27) เป็นความขัดแย้ง เนื่องจากเห็นได้ชัดว่าแรงกระทำเพียงอย่างเดียวคือแรงโน้มถ่วงของน้ำในท่อ ซึ่งเห็นได้ชัดว่าไม่เพียงพอสำหรับสิ่งนี้ ในการที่จะหักลำกล้อง ต้องใช้กำลังที่มากกว่าน้ำหนักของลำกล้องปืนร่วมกับน้ำ พลังมหาศาลที่เพิ่มขึ้นนี้มาจากไหน?

● 49. อีกครั้งเกี่ยวกับประสบการณ์ของ Pascal

ในการทดลองที่รู้จักกันดีของ Pascal (ดูปัญหาที่ 48) ความดันในถังที่มีน้ำถูกสร้างขึ้นโดยน้ำหนักของคอลัมน์ของน้ำในท่อ หากคุณเพิ่มแรงกระทำต่อร่างกายเป็นสองเท่า แรงกดก็จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าด้วย ดังนั้นหากเราใช้สองหลอดแทนน้ำหนึ่งหลอด (รูปที่ 28) แรงดันน้ำที่ผนังถังควรเพิ่มเป็นสองเท่า

มาประกอบการติดตั้งดังรูปที่ 28 กัน เกจวัดแรงดันที่แสดงแรงดันที่กระทำกับของเหลว เมื่อเปลี่ยนหลอดหนึ่งเป็นสองหลอด จะไม่เปลี่ยนค่าที่อ่านได้ ข้อผิดพลาดในการให้เหตุผลคืออะไร?

○ 50. ความขัดแย้งของปาสกาล.

โถ EADCBF ที่มีแผ่นซีดีด้านล่างติดอยู่จะถูกหย่อนลงในอ่างเก็บน้ำ (รูปที่ 29) น้ำในปริมาตร ABCD มีมวล 2.5 กิโลกรัมดังนั้นมันจึงมีน้ำหนัก 24.5 น... ถ้าคุณใส่กระบอกแคบที่มีน้ำหนัก 25 นก็ไม่หลุด แต่ถ้าเท 2.5 กิโลกรัมน้ำแล้วก็หลุดออกมา อธิบายความขัดแย้ง

○ 51. ความขัดแย้งอื่นของ Pascal

กฎของปาสกาลถูกกำหนดขึ้นดังนี้: หากแรงดันถูกกระทำต่อส่วนใดส่วนหนึ่งของพื้นผิวของของเหลวซึ่งอยู่ในภาชนะปิดทุกด้านก็จะถูกส่งผ่านของเหลวในทุกทิศทางอย่างเท่าเทียมกัน ตามนี้ แรงกดดันต่อไซต์ A และ B (รูปที่ 30) ที่อยู่ในส่วนบนและส่วนล่างของเรือจะต้องเท่ากัน เพราะถ้าแรงกดดันต่อหนึ่งในนั้นมากกว่าอีกที่หนึ่ง ตามกฎของปาสกาล แรงกดดันที่มากเกินไปจะถูกถ่ายโอนไปยังอีกไซต์หนึ่งโดยสมบูรณ์ และด้วยเหตุนี้ แรงกดดันก็จะเท่ากัน

แต่ในทางกลับกัน เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าความดัน ณ จุดใดๆ ของของเหลวที่หนักและสงบนั้น เท่ากับน้ำหนักของคอลัมน์ของเหลว ซึ่ง BC นั้นสูงเท่ากับความลึกของการจุ่มของจุดและฐาน เท่ากับสามัคคี ดังนั้น ของไหลจะสร้างแรงดันที่จุด B แต่ไม่ใช่ที่จุด A ข้อสรุปที่ขัดแย้งกันทั้งสองนี้จะแก้ไขได้อย่างไร?

● 52. เครื่องยนต์อุทกสถิตถาวร

ในกระบอกสูบที่บรรจุของเหลวจะมีลูกสูบซึ่งมีรูปร่างดังแสดงในรูปที่ 31 ทางด้านซ้าย แรงบางอย่างจะกระทำต่อลูกสูบ เนื่องจากพื้นที่ลูกสูบทางด้านขวามีขนาดใหญ่กว่าด้านซ้าย จึงคาดว่าจะมีแรงดันน้ำที่มากขึ้น และถ้าเป็นเช่นนี้ก็เหมือนกับว่าคุณสามารถทำงานมากได้โดยการเคลื่อนไหวของลูกสูบไปทางซ้าย

● 53. กฎหมายว่าด้วยการสื่อสารทางเรือ

ในภาชนะสื่อสาร A และ B เดียวกันมีห้องน้ำ (รูปที่ 32) ก๊อก K ถูกปิดและน้ำในภาชนะ B ถูกทำให้ร้อนซึ่งเป็นผลมาจากระดับที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย น้ำจะเริ่มล้นจากเรือลำหนึ่งไปยังอีกลำหนึ่งหากคุณเปิดก๊อกน้ำหรือไม่?

สารละลาย.นักเรียนคนหนึ่งกล่าวว่าการเพิ่มความสูงของคอลัมน์ของเหลวในภาชนะ B จะทำให้ความดันเพิ่มขึ้นที่ระดับของท่อต่อ ดังนั้นของเหลวจะไหลจากภาชนะ B ไปยังภาชนะ A หากคุณเปิดวาล์ว K

นักเรียนอีกคนแย้งว่าหลังจากให้ความร้อนน้ำในภาชนะ B ความดันในภาชนะทั้งสองไม่เปลี่ยนแปลง เนื่องจากน้ำหนักของน้ำและพื้นที่ฐานของก้นภาชนะไม่เปลี่ยนแปลง

นักเรียนคนที่สามแย้งว่าแรงดันของน้ำในภาชนะ B ที่ระดับของท่อต่อจะลดลงหลังจากให้ความร้อน และหากคุณเปิดก๊อก K น้ำก็จะไหลจากภาชนะ A ไปยังถัง B เนื่องจากภาชนะ B ขยายตัวขึ้นด้านบน และความสูงของระดับน้ำในนั้นจะไม่แปรผกผันกับความหนาแน่นที่ลดลงที่เกิดจาก ความร้อนน้ำ นักเรียนคนไหนที่เหมาะสม?

● 54. เครื่องยนต์อุทกพลศาสตร์ถาวร

รอบใหญ่ ท่อเหล็ก, งอในรูปแบบของวงแหวนที่มีช่องว่างระหว่างจุด A และ B (รูปที่ 33) ครึ่งหนึ่งฝังอยู่ในพื้นดินและครึ่งหนึ่งห้อยอยู่เหนือพื้นดิน ล้อโรงสีซึ่งประกอบด้วยใบมีดแถวหนึ่งติดตั้งอยู่บนเพลา วางอยู่ภายในส่วนใต้ดินของท่อที่จุด B หากเทน้ำ 2-3 บาร์เรลลงในท่อนี้ในทันที ลงในครึ่งซ้ายใกล้กับจุด B จากนั้น (ตามที่ผู้เขียนโครงการ) น้ำจากการเร่งความเร็วจะไหลผ่านท่อไปถึงจุด A ตกลงมาอีกครั้ง ฯลฯ พร้อม ๆ กันขับล้อโรงสีให้เคลื่อนที่แบบหมุนเร็ว สิ่งเดียวที่จำเป็นสำหรับการทำงานอย่างต่อเนื่องของโรงสีคือการเทน้ำลงในท่อเป็นครั้งคราวเพื่อแทนที่น้ำที่ระเหยออกไป ความผิดพลาดของโครงการคืออะไร? น้ำจะเคลื่อนตัวในท่อได้อย่างไร?

○ 55. อะไรทำให้น้ำอยู่ในแก้ว?

น้ำหนึ่งแก้วเต็มซึ่งถ่ายที่อุณหภูมิ 20 ° C ถูกปกคลุมด้วยกระดาษแผ่นหนึ่งแล้วถือแผ่นแล้วพลิกแก้ว แล้วเอามือที่ถือแผ่นนั้นออก ไม่มีน้ำไหลออกมา มันถูกเก็บไว้โดยความดันบรรยากาศ

ลองทำการทดลองเดิมซ้ำโดยไม่ใช้กระดาษสักแผ่น น้ำถูกเทออกจากแก้ว แต่ในกรณีนี้ ความกดอากาศมีอยู่จริง และผลลัพธ์ที่ได้ก็แตกต่างออกไป ความขัดแย้งนี้จะอธิบายได้อย่างไร?

○ 56. ท่อวัดความกดอากาศมีน้ำหนักเท่าไหร่?

ท่อความกดอากาศทรงกระบอกที่มีผนังบางที่มีปรอทถูกห้อยลงมาจากกระทะที่มีขนาดเท่าแขน (รูปที่ 34) ปลายท่อจุ่มลงในถ้วยปรอทที่มีระดับความลึกเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ในการทำให้ตาชั่งสมดุล จำเป็นต้องวางน้ำหนักบนอีกถาดหนึ่งของตาชั่ง ซึ่งน้ำหนักนั้นเท่ากับผลรวมของน้ำหนักของท่อและคอลัมน์ปรอทในนั้น

แต่สารปรอทในหลอด (ถ้าเราละเลยการเสียดสีของปรอทกับผนัง) จะกดทับน้ำหนักของปรอทในถ้วย ไม่ใช่บนท่อ จะแก้ไขข้อขัดแย้งนี้ได้อย่างไร?

● 57. ปั๊ม "นิรันดร์"

มีการเสนอโครงการต่อไปนี้ของปั๊ม "ถาวร" ถังเหล็กที่มีก๊อก A และท่อ B (ท่อ) ที่หย่อนลงไปในแม่น้ำวางอยู่บนฝั่งแม่น้ำ (รูปที่ 35) เพื่อเปิดใช้งานอุปกรณ์ จำเป็นต้องสูบลมออกจากถังผ่านก๊อก A แล้วเติมน้ำ หากคุณปิดปั๊มลมและเปิดก๊อก A จากนั้นน้ำ (ตามที่นักประดิษฐ์กำหนด) เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของมัน จะไหลออกจากก๊อกน้ำ และความดันบรรยากาศผ่านท่อ B จะจ่ายน้ำปริมาณใหม่ไปยัง ถัง. ความผิดพลาดของโครงการคืออะไร?

● 58. อีกโครงการหนึ่งของปั๊ม "นิรันดร์"

ภาชนะที่มีรูปร่างดังแสดงในรูปที่ 36 เต็มไปด้วยน้ำ รัศมีของรู A เท่ากับรัศมีของท่อ B จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณถอดปลั๊ก A ละเว้นเส้นเลือดฝอย

สารละลาย.ภายใต้อิทธิพลของน้ำหนัก ของเหลวจะไหลออกจากรู A ในขณะเดียวกัน ปริมาณของเหลวใหม่จะไหลเข้าสู่ส่วนที่ขยายตัว C ผ่านท่อ B

ประสบการณ์หักล้างการตัดสินใจครั้งนี้ ข้อผิดพลาดในการให้เหตุผลคืออะไร?

○ 59. ทำไมน้ำไม่ไหลผ่านท่อ?

สายยางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 15-20 มม, แผลบนกลองที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง300 มม(รูปที่ 37) ปลายท่อด้านหนึ่งถูกหย่อนลงในถัง และอีกด้านถูกยกขึ้นเหนือถังซักประมาณ 1 ม... ไม่มีน้ำในท่อ ไม่มีก๊อกหรือที่หนีบ หากคุณใส่กรวยเข้าไปในปลายด้านบนของท่อแล้วเริ่มเทน้ำจากแหล่งจ่ายน้ำเข้าไป น้ำจากปลายท่อด้านล่างจะไม่ไหล แต่แรงดันลมที่ปลายท่อบนและล่างเท่าเดิม ความขัดแย้งนี้จะอธิบายได้อย่างไร?

● 60. ค่าบารอมิเตอร์ที่อ่านได้ในพื้นที่ในร่มและกลางแจ้งหรือไม่?

นักเรียนคนหนึ่งอ้างว่าในที่โล่ง บารอมิเตอร์จะแสดงแรงกดดันมากกว่าในบ้าน อีกคนหนึ่งคิดว่าการอ่านบารอมิเตอร์จะเหมือนกัน เมื่อพวกเขาสังเกตเห็นการอ่านบารอมิเตอร์ในสำนักงานทางกายภาพบนชั้นสี่และในลานของโรงเรียน ความกดดันในลานมีมากกว่าในสำนักงาน นี่หมายความว่านักเรียนคนแรกพูดถูกหรือเปล่า?

● 61. น้ำพุแห่งนกกระสา

นักฟิสิกส์โบราณ Heroes of Alexandria เสนอการออกแบบดั้งเดิมสำหรับน้ำพุ (รูปที่ 38) ขั้นแรก ถัง L เต็มไปด้วยน้ำและเทน้ำจำนวนหนึ่งลงในภาชนะ C จะมีการไหลเวียนของน้ำในระบบตลอดไปหรือไม่: เรือ C, ท่อ 1, เรือ B, ท่อ 2, เรือ A, ท่อ 3, กระแสที่ 4 เรือนั่ง เป็นต้น? เนื่องจากน้ำพุเป็นระบบปฏิบัติการ (ซึ่งง่ายต่อการเชื่อด้วยประสบการณ์โดยสร้างขึ้นจากกระป๋อง) จึงไม่ละเมิดกฎการอนุรักษ์พลังงาน: น้ำในเจ็ท 4 เพิ่มขึ้นมากกว่า ระดับสูงมันคืออะไรในเรือ C?

○ 62. ทำไมยางไม่หดตัว?

เมื่อก๊อกเปิดอยู่ (รูปที่ 39) ลูกบอลยาง C จะถูกสูบผ่านท่อ B ซึ่งจะพองตัวและยางยืดออก ปิดวาล์วและถอดปั๊ม อย่างไรก็ตาม อากาศไม่ออกมาจากท่อ B แม้ว่าควรจะดันออก บีบอัด โดยเปลือกยางยืดหยุ่นของลูกบอล อธิบายความขัดแย้ง

● 63. แรงดันน้ำที่ด้านล่างของภาชนะ

แก้วที่มีหินลอยอยู่ในภาชนะที่มีน้ำ ระดับน้ำในภาชนะจะเปลี่ยนไปอย่างไรหากนำหินออกจากแก้วและหย่อนลงในภาชนะ

สารละลาย.เมื่อหินถูกส่งไปยังภาชนะ น้ำหนักรวมของน้ำ หิน และแก้วจะไม่เปลี่ยนแปลง พื้นที่ด้านล่างของเรือก็ไม่เปลี่ยนแปลงเช่นกัน ดังนั้นความดันของระบบสามตัวที่ด้านล่างของเรือไม่ควรเปลี่ยนแปลง แต่ความดันของเสาน้ำที่ด้านล่างของภาชนะคือ s = ρpr โดยที่ ρ คือความหนาแน่นของน้ำ g คือความเร่งของแรงโน้มถ่วง และ h คือความสูงของคอลัมน์ ดังนั้นระดับน้ำในภาชนะไม่ควรเปลี่ยนแปลง

มาทำการทดลองที่เหมาะสมกันและตรวจดูให้แน่ใจว่าระดับน้ำในภาชนะลดลง อะไรคือความเข้าใจผิดของการตัดสินใจ?

กระบอกเหล็กหล่อที่มีฐานค่อนข้างกว้างจะลอยอยู่ในภาชนะที่มีสารปรอทและเทน้ำด้านบน (รูปที่ 40) กำหนดแรงลอยตัวที่กระทำต่อกระบอกสูบ

สารละลาย.แรงลอยตัวกระทำที่ส่วนล่างของกระบอกสูบ เท่ากับน้ำหนักของปรอทในปริมาตรของ AVKE แรงลอยตัวกระทำที่ส่วนบน เท่ากับน้ำหนักของน้ำในปริมาตรของ EKSM ดังนั้นแรงที่ดันกระบอกสูบจึงเท่ากับน้ำหนักของปรอทในปริมาตรของ AVKE บวกกับน้ำหนักของน้ำในปริมาตรของ EKSM

ในทางกลับกัน น้ำออกแรงกดบนปรอทซึ่งถูกถ่ายโอนไปยังฐานด้านล่างของกระบอกสูบ AVL ดังนั้น แรงลอยตัวที่กระทำต่อส่วนล่างของกระบอกสูบ AB จะมากกว่าน้ำหนักของปรอทในปริมาตรของ AVKE . นอกจากนี้ แรงที่น้ำกระทำต่อส่วนบนของกระบอกสูบจะไม่ถูกผลักออกไป แต่จะจมอยู่ใต้น้ำ ดังนั้น แรงที่ดันกระบอกสูบจึงเท่ากับผลต่างระหว่างแรงกดบนฐานบนและฐานล่างของกระบอกสูบ อย่างไรก็ตาม จากการคำนวณพบว่าแรงลอยตัวเท่ากับน้ำหนักของปรอทในปริมาตรของ AVKE บวกกับน้ำหนักของน้ำในปริมาตรของ EKSM วิธีแก้ปัญหาใดมีความเข้มงวดทางวิทยาศาสตร์มากกว่ากัน

○ 65. ตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงของแท่งลอย

แท่งเหล็กหล่อลอยอยู่ในภาชนะที่มีสารปรอท ตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงของแท่งจะเปลี่ยนไปตามระดับของปรอทหรือไม่ ถ้าน้ำถูกเทลงในถัง (ดูปัญหาที่ 64)?

สารละลาย.กดน้ำบนแถบจากด้านบนและด้านข้าง แรงกดบนแท่งเหล็กจากด้านข้างมีความสมดุล และแรงกดบนแท่งจากด้านบนควรลดตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงของแท่งเหล็กให้ต่ำลงเมื่อเทียบกับระดับปรอท

ให้เราทำการทดลองที่เกี่ยวข้องกันและพบว่าแท่งในปรอทไม่ลงไป แต่ลอยขึ้นเล็กน้อย อะไรคือความเข้าใจผิดของวิธีแก้ปัญหาข้างต้น?

○ 66. ร่างกายจะเข้าสู่สภาวะสมดุลเมื่อไหร่?

ตำแหน่งนี้ทราบกันดีอยู่แล้วว่าการทรงตัวของร่างกายจะมีเสถียรภาพมากขึ้น จุดศูนย์ถ่วงของร่างกายก็จะยิ่งต่ำลง รูปที่ 41 แสดงสองตำแหน่งของน้ำแข็งลอยน้ำ ตำแหน่ง ขมีเสถียรภาพมากขึ้นอย่างไม่ต้องสงสัย แต่จุดศูนย์ถ่วงของน้ำแข็งลอยอยู่สูงกว่าในตำแหน่ง เอ... ความขัดแย้งนี้จะแก้ไขได้อย่างไร?

○ 67. การถ่ายเทพลังงานเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ท่อนไม้ที่วางอยู่ใต้ภาชนะที่มีน้ำ ลอยขึ้นมา ได้รับพลังงานจลน์ ตามกฎหมายการอนุรักษ์พลังงานไม่สามารถเกิดขึ้นได้ "จากความว่างเปล่า" ร่างใดถ่ายเทพลังงานไปเป็นท่อนไม้?

○ 68. กฎการอนุรักษ์พลังงานละเมิดหรือไม่?

เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่ากาลักน้ำสามารถใช้เพื่อเทของเหลวจากภาชนะบนลงในภาชนะที่ต่ำกว่า หากคุณวางภาชนะ A และ B สองลำไว้ในภาชนะขนาดใหญ่ที่มีน้ำ อันแรกประกอบด้วยน้ำมันก๊าด และอันที่สองประกอบด้วยน้ำ (รูปที่ 42) และเชื่อมต่อกับท่อ น้ำมันก๊าดจะล้นจากถังด้านล่าง A เข้าสู่ บนเรือ B.

ดังนั้นน้ำมันก๊าดที่ลอยตัวจะเพิ่มพลังงานศักย์สัมพันธ์กับโลก ประสบการณ์นี้ไม่ขัดแย้งกับกฎการอนุรักษ์พลังงานหรือ

○ 69. ไฮโดรมิเตอร์บนบกและบนดวงจันทร์

นักเรียนสองคนทะเลาะกัน หนึ่งกล่าวว่านักบินอวกาศจะต้องเปลี่ยนมาตราส่วน (เพิ่มแผนก 6 เท่า) ของไฮโดรมิเตอร์ของโลกเมื่อต้องใช้บนดวงจันทร์เนื่องจากแรงโน้มถ่วงบนมันน้อยกว่าบนโลก 6 เท่า

อีกคนหนึ่งแย้งว่าไฮโดรมิเตอร์ภาคพื้นดินสามารถใช้ได้บนดาวเคราะห์ดวงใด ๆ เพราะหากน้ำหนักของไฮโดรมิเตอร์เองเปลี่ยนแปลงไปหลายครั้ง น้ำหนักของน้ำที่ถูกแทนที่ด้วยมันก็จะเปลี่ยนตามจำนวนเท่ากัน อันไหนถูก?

● 70. ทำไมคิวเวตต์จึงพลิกคว่ำ?

cuvette ที่มีน้ำยืนอยู่บนบล็อก (รูปที่ 43) กล่องที่มีเคทเทิลเบลล์ลอยอยู่บนน้ำ คิวเวตต์อยู่ในสภาวะสมดุล

หากคุณนำน้ำหนักออกจากกล่องและวางไว้ที่ด้านล่างของคิวเวตต์ใต้ตำแหน่งที่กล่องลอยอยู่ เครื่องชั่งจะถูกรบกวน (รูปที่ 44) แม้ว่าน้ำหนักด้านซ้ายของคิวเวตต์จะไม่ ดูเหมือนว่าจะมีการเปลี่ยนแปลง อธิบายข้อผิดพลาดของการให้เหตุผล

● 71. ต้องการสินค้าประเภทใด?

หากในการติดตั้งที่แสดงในรูปที่ 45 ด้าย AB ไหม้ร่างกาย P ซึ่งมีปริมาตร 100 ซม. 3ถูกจุ่มลงในน้ำอย่างสมบูรณ์และยังคงแขวนอยู่บนเกลียว ASV ในกรณีนี้ ความสมดุลของตุ้มน้ำหนักจะถูกรบกวน คุณควรใส่กระทะใดและน้ำหนักเพิ่มเติมเท่าใดเพื่อคืนความสมดุล

สารละลาย.ตามกฎของอาร์คิมิดีส ร่างกาย P ที่แช่ในน้ำจะถูกผลักขึ้นด้านบนด้วยแรง 0.98 n... ดังนั้นน้ำหนักของขาตั้งกล้องและน้ำหนักของตัว P ที่ลดลงตามน้ำหนักของน้ำที่ถูกแทนที่ด้วยมันจะทำหน้าที่ในกระทะด้านขวา

ดังนั้น ในการที่จะคืนความสมดุลของตาชั่ง จำเป็นต้องใส่น้ำหนักที่มีมวลลงในถาดด้านขวา 100 กรัม.

อย่างไรก็ตาม จากประสบการณ์แสดงให้เห็นว่า จำเป็นต้องใส่น้ำหนักด้วยมวลของ 200 กรัม... การตัดสินใจผิดพลาดคืออะไร?

● 72. ส่วนใดของเรือที่หนักกว่า?

เรือ ABCD ซึ่งสมมาตรเทียบกับระนาบแนวตั้งของ OC (รูปที่ 46) เต็มไปด้วยน้ำและวางอยู่บนขอบของปริซึมคงที่ ชิ้นส่วนของอลูมิเนียมที่มีมวลของ 0.5KG, และทางซ้าย - ตะกั่วชิ้นหนึ่งที่มีมวล 0,4 กก.... ส่วนไหนของเรือที่จะดึง?

สารละลาย.เรือลำนี้เป็นคันโยกที่มีแขนเท่ากันที่ซับซ้อน เนื่องจากน้ำหนักของชิ้นส่วนของอลูมิเนียมมากกว่าน้ำหนักของตะกั่ว มันจะดึงทางด้านขวาของภาชนะที่มีชิ้นส่วนของอลูมิเนียมอยู่

อย่างไรก็ตาม ประสบการณ์ได้หักล้างข้อสรุปนี้ การตัดสินใจผิดพลาดคืออะไร?

ใส่นาฬิกาทรายลงในภาชนะแก้วทรงกระบอกทรงสูง เทน้ำที่ด้านบนสุดแล้วปิดฝา (รูปที่ 47) นาฬิกาปรากฏขึ้นที่หน้าปก จากนั้นพลิกกระบอกสูบ นาฬิกาไม่ลอย (รูปที่ 48) แม้ว่าจะมีน้ำล้อมรอบและแรงลอยตัวมากกว่าน้ำหนักของนาฬิกา หลังจากช่วงเวลาหนึ่ง เมื่อทรายจำนวนหนึ่งเทลงในช่องด้านล่าง นาฬิกาจะค่อยๆ ลอยขึ้น ดังนั้น การไหลของทรายจากช่องส่วนบนของนาฬิกาไปยังส่วนล่างจึงส่งผลต่อการลอยตัวของนาฬิกา แต่นาฬิกาถูกปิดผนึกอย่างผนึกแน่นและน้ำหนักไม่เปลี่ยนแปลงจากการไหลของทราย ความขัดแย้งนี้จะอธิบายได้อย่างไร?

● 74. จะหลีกเลี่ยงการโอเวอร์โหลดได้อย่างไร?

การขึ้นของยานอวกาศจากโลกเกิดขึ้นด้วยความเร่งที่มากกว่าความเร่งของแรงโน้มถ่วงหลายเท่า ดังนั้นนักบินอวกาศในยานอวกาศจึงต้องเผชิญกับการบรรทุกเกินพิกัด (แรงที่กดบุคคลให้ได้รับการสนับสนุน)

เพื่อหลีกเลี่ยงการรับน้ำหนักมากเกินไป แนะนำให้วางนักบินอวกาศไว้ในห้องที่เต็มไปด้วยน้ำ (ความหนาแน่นของน้ำจะเท่ากับความหนาแน่นของร่างกายมนุษย์โดยประมาณ) ผู้เขียนโครงการเชื่อว่าคนที่อยู่ในน้ำกลายเป็นคนไร้น้ำหนักและกำจัดการกระทำของแรงโน้มถ่วงตามธรรมชาติและเทียม (เกินพิกัด) อย่างสมบูรณ์ อะไรคือความผิดพลาดของข้อสรุปนี้?

● 75. โครงการง่าย ๆ ของเครื่องเคลื่อนไหวตลอด

ลองพิจารณาโครงการหนึ่งของเครื่องจักรเคลื่อนที่ถาวร เพลาถูกเสียบเข้าไปในช่องเจาะของผนัง AB ของถังด้วยของเหลว (รูปที่ 49) แกนที่ O อยู่ในระนาบของผนัง AB

เพลาครอบคลุมช่องเจาะทั้งหมดเพื่อไม่ให้ของเหลวไหลออก เพลาสามารถหมุนบนแกนของมันเองได้ ตามกฎของอาร์คิมิดีส แรงยกกระทำต่อครึ่งหนึ่งของเพลาที่แช่อยู่ในของเหลว ซึ่งตามที่ผู้ประดิษฐ์กล่าวว่าควรทำให้เพลาหมุนทวนเข็มนาฬิกา การหมุนครั้งนี้จะต้องดำเนินต่อไปตลอดไป ความผิดพลาดของโครงการคืออะไร?

● 76. เครื่องเคลื่อนไหวถาวรของลีโอนาร์ด

Swiss G. Leonard ในปี พ.ศ. 2408 ได้เสนอโครงการเครื่องจักรเคลื่อนที่ถาวรต่อไปนี้ ห่วงโซ่ดีบุกที่ไม่มีที่สิ้นสุดไหลผ่านครึ่งทางขวาผ่านภาชนะ B ที่มีน้ำ (รูปที่ 50) ตามที่ผู้เขียนกล่าวว่าการลอยตัวที่พยายามลอยจะหมุนวงล้อ C โดยที่โซ่นี้ถูกโยนทวนเข็มนาฬิกา ความผิดพลาดของโครงการคืออะไร?

● 77. เครื่องเคลื่อนไหวถาวรในสมัยของ Leonardo da Vinci

ในศตวรรษที่สิบห้า มีการเสนอโครงการเครื่องจักรเคลื่อนที่ถาวรโดยอิงตามกฎของอาร์คิมิดีส 1 ในโครงการของเครื่องเคลื่อนไหวถาวรนี้มีล้อที่มีน้ำหนักเจ็ดตัวเอนกายอยู่บนบานพับ (รูปที่ 51) นักประดิษฐ์จุ่ม x หนึ่งในสามของล้อลงในน้ำ สมมติว่าน้ำหนักของส่วนนี้ของล้อและน้ำหนักจะลดลงตามกฎของอาร์คิมิดีสที่รู้จักกันดี และวงล้อจะเริ่มหมุน ความผิดพลาดของโครงการคืออะไร?

1 (พิมพ์เขียวสำหรับโครงการนี้ถูกค้นพบในบันทึกย่อและภาพร่างของ Leonardo da Vinci ศิลปินและนักวิทยาศาสตร์ชื่อดังชาวอิตาลี เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเขาไม่ได้ประดิษฐ์เครื่องเคลื่อนไหวตลอดเวลา เห็นได้ชัดว่าภาพวาดนี้มาหาเขาเพื่อสรุปจากนักประดิษฐ์ชาวอิตาลีบางคน)

● 78. เครื่องเคลื่อนไหวถาวร V. Kongreva

ปืนใหญ่และวิศวกรชาวอังกฤษ William Congreve ได้ออกแบบเครื่องจักรเคลื่อนที่ถาวรซึ่งประกอบด้วยปริซึมสามเหลี่ยมที่มีลูกกลิ้ง K, M, H ที่มุมและขากรรไกรที่ยื่นออกไปรอบปริซึม (รูปที่ 52) ทั้งหมดนี้จมอยู่ในน้ำบางส่วน นักประดิษฐ์เชื่อว่าน้ำหนักของฟองน้ำ A จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการดูดซับน้ำ เป็นผลให้ความสมดุลจะถูกรบกวนและเทปที่มีฟองน้ำจะเคลื่อนที่ จากนั้นฟองน้ำ B จะดูดซับน้ำซึ่งแทนที่ฟองน้ำ A เทปจะหมุนอีกครั้งและอื่น ๆ ไม่รู้จบ เพื่อเพิ่มความแตกต่างระหว่างน้ำหนักของฟองน้ำที่โผล่ออกมาจากน้ำเหนือลูกกลิ้ง K และจมอยู่ในน้ำใกล้กับลูกกลิ้ง M (กล่าวคือ ให้การเคลื่อนไหวได้อย่างน่าเชื่อถือมากขึ้น) ผู้เขียนได้จัดเตรียมการบีบน้ำจากฟองน้ำด้านบน ลูกกลิ้ง K โดยใช้น้ำหนัก P ติดฟองน้ำ แต่ ... เครื่องยนต์ไม่ทำงาน ความผิดพลาดของโครงการคืออะไร?

● 79. แรงต้านอากาศ

ลูกบอลเคลื่อนที่ไปในอากาศโดยมีความเร็วในขณะนั้น วี(รูปที่ 53) เนื่องจากแรงต้านอากาศเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของความเร็ว จึงสามารถแสดงเป็น F = kv 2, ที่ไหน k- สัมประสิทธิ์สัดส่วน

ในทางกลับกัน การขยายความเร็ว วีในองค์ประกอบแนวนอนและแนวตั้ง เราได้: v 1 = vcos60 ° และ v 2 = vsin60 ° ดังนั้น F 1 = kv 1 2 = kv 2 cos 2 60 ° และ F 2 = kv 2 2 = kv 2 sin 2 6O ° โดยที่ F 1 และ F 2 เป็นแรงต้านทานที่เกิดจากส่วนประกอบ v 1 และ v 2 ดังนั้น แรงต้านทานรวมเท่ากับ:

ซึ่งไม่ตรงกับนิพจน์ F = kv 2 ความขัดแย้งนี้จะแก้ไขได้อย่างไร?

○ 80. เมฆตกลงมาหรือไม่?

ร่างกายทั้งหมดล้มลงกับพื้น เมฆประกอบด้วยหยดน้ำเล็ก ๆ ดังนั้นเมฆจึงต้องตกลงสู่พื้น

อย่างไรก็ตาม ไม่มีใครสามารถสังเกตได้ว่าเมฆที่ตกลงมานั้นเคยไปถึงพื้นดิน ความขัดแย้งนี้จะแก้ไขได้อย่างไร?

○ 81. วิธียิงจากเครื่องบินที่บินได้

เมื่อทำการทดสอบจรวดที่ติดตั้งอยู่ที่ส่วนท้ายของเครื่องบินเพื่อป้องกันการโจมตีจากด้านหลัง ก็พบว่ามีความขัดแย้งที่น่าประหลาดใจ เมื่อกระสุนถูกยิง มันเคลื่อนออกจากเครื่องบินก่อน แล้วจึงหันหลังให้ทันกับเครื่องบิน จะอธิบายปรากฏการณ์นี้ได้อย่างไร?

หลงทาง! หลงทาง!

เขาโชคร้ายมาทั้งชีวิต เมื่อตอนเป็นเด็ก ความเจ็บป่วยที่อธิบายไม่ได้เกือบจบชีวิตของเขา โชคชะตาไว้ชีวิตเขา แต่ไม่นาน ในวัยหนุ่มของเขา อัมพาตกะทันหันทำให้เขาพิการ ขาของเขาปฏิเสธที่จะรับใช้ เขาแทบจะขยับตัวไม่ได้ แต่สิ่งที่ประเมินค่าไม่ได้มากกว่านั้นก็คือความสำเร็จของเขาในด้านวิทยาศาสตร์ เอาชนะความทุกข์ยากทางกาย ทำงานด้วยความพากเพียร มีอัจฉริยภาพเฉพาะนักคิดอัจฉริยะ

เมื่ออายุได้ 16 ปี Blaise Pascal ได้กลายเป็นนักคณิตศาสตร์ที่มีชื่อเสียงไม่น้อยไปกว่าคนรุ่นเดียวกันอย่าง Fermat และ Descartes เมื่ออายุ 18 เขาได้คิดค้น เครื่องคำนวณ- ผู้บุกเบิกเครื่องบวกและทวดของคอมพิวเตอร์

เวลามาถึงเมื่อเขาบุกเข้าไปในพื้นที่แห่งความรู้ที่กาลิเลโอผู้ยิ่งใหญ่ล้มเหลว เขาเริ่มด้วยความคลาดเคลื่อนระหว่างขนาดของมวลน้ำที่เทลงในภาชนะกับแรงที่มวลนี้กดลงที่ด้านล่าง ปาสกาลจึงทำการทดลองที่เรียกว่า "ถังของปาสกาล" เพื่อหาหลักฐานที่มองเห็นได้ชัดเจน

ตามคำแนะนำของเขา ถังไม้โอ๊คแข็งแรงเต็มไปด้วยน้ำและปิดฝาให้แน่น ในรูเล็กๆ ที่ฝา ปลายท่อแก้วแนวตั้งถูกผนึกไว้นานจนปลายท่ออยู่ระดับชั้นสอง

ที่ระเบียง Pascal เริ่มเติมน้ำลงในท่อ (รูปที่ 2) ก่อนที่เขาจะมีเวลาเทแก้วโหลออกมา ทันใดนั้น ผู้ชมที่อยู่รอบถังก็ตกตะลึงด้วยความประหลาดใจ พลังที่ไม่สามารถเข้าใจได้ฉีกเธอออกจากกัน

Pascal มั่นใจ ใช่ แรงที่ระเบิดถังไม่ได้ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำในท่อเลย มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับความสูงที่จะเติมหลอด นอกจากนี้ คุณสมบัติอันน่าทึ่งของน้ำยังแสดงออกมา - เพื่อถ่ายเทแรงดันที่เกิดขึ้นบนพื้นผิว (ในถัง) ตลอดปริมาตร ไปยังทุกจุดของผนังหรือก้นถัง

ดังนั้นเขาจึงได้ค้นพบกฎที่ได้รับชื่อของเขาคือ Blaise Pascal: "ความดันที่ใช้กับพื้นผิวของของเหลวจะถูกส่งไปยังอนุภาคแต่ละตัวโดยไม่เปลี่ยนค่าเดิม"

บนพื้นผิวของน้ำในถังใต้ฝา นี่คือความดัน P = ρgh โดยที่ ρ คือความหนาแน่นของน้ำ g คือความเร่งของแรงโน้มถ่วง h คือความสูงของเสาน้ำในท่อ คูณแรงดันที่เกิดขึ้นกับพื้นที่ของส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบ (S = DH) เราจะได้แรงที่บดขยี้ผนังไม้โอ๊คที่แข็งแกร่ง:

P = ρg (h + H / 2) (DH)

หากเราเอาความสูงของน้ำในท่อ 4 ม. (ระเบียงชั้นสอง) เส้นผ่านศูนย์กลางของถัง 0.8 ม. และความสูงของถัง 0.8 ม. ไม่ว่าปริมาณน้ำในท่อจะน้อยแค่ไหน แรงทำลายกระบอกสูบจะอยู่ที่ 27.6 kN

อาศัยกฎหมายที่เขาค้นพบแล้ว Pascal ได้รับผลที่ตามมา: "ถ้าเรือเต็มปิดทุกด้านมีสองรูซึ่งหนึ่งในนั้นใหญ่กว่าอีก 100 เท่าจากนั้นโดยการวางลูกสูบในแต่ละรูที่สอดคล้องกับสิ่งนี้ หลุม คนที่กดลูกสูบขนาดเล็กจะสร้างแรงเท่ากับความพยายามของคน 100 คนกดลูกสูบในพื้นที่ที่ใหญ่กว่า 100 เท่า " ดังนั้น ปาสกาลจึงยืนยันถึงความเป็นไปได้ที่จะได้กองกำลังขนาดใหญ่ตามอำเภอใจจากกองกำลังขนาดเล็กตามอำเภอใจโดยใช้ของเหลว เป็นการยากที่จะประเมินค่าสูงไปความสำคัญของผลที่ตามมานี้สำหรับวิศวกรรมเครื่องกลสมัยใหม่ นำไปสู่การสร้างเครื่องอัดรีดแบบพิเศษด้วยแรงดัน (65-75) * 10 7 Pa มันสร้างพื้นฐานของไดรฟ์ไฮดรอลิก ซึ่งนำไปสู่การเกิดขึ้นของไฮโดรอัตโนมัติที่ควบคุมซับไอพ่นที่ทันสมัย ยานอวกาศ, เครื่องจักรที่ตั้งโปรแกรมไว้, รถดั๊มพ์ขนาดใหญ่, รถขุด, รถขุด ...

แล้ว Pascal เองล่ะ? เขาคาดการณ์หรือไม่ว่ากฎหมายของเขาจะนำไปสู่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทั้งยุค?

ทันใดนั้น Pascal ก็หยุดทั้งหมด กิจกรรมวิจัยและออกจากปารีสไปตั้งรกรากอยู่ในห้องขังของอาราม Port-Royal เขาตัดขาดความสัมพันธ์ทั้งหมดกับผู้คนในแวดวงวิทยาศาสตร์ ละทิ้งทุกสิ่งที่เมื่อวานนี้เท่านั้นที่ประกอบเป็นสาเหตุของการดำรงอยู่ของเขา และอุทิศตนเพื่อศาสนาทั้งหมด หากการทรมานที่โหดร้ายที่สุดในคุกใต้ดินของ Inquisition ไม่ได้บังคับกาลิเลโอผู้ยิ่งใหญ่ให้ทรยศต่อวิทยาศาสตร์ ปาสกาลก็ทำเองโดยไม่มีการบังคับใดๆ

เขาสิ้นสุดวันของเขาด้วยการสวมเสื้อเชิ้ตผมและคุกเข่าพระคัมภีร์ เขาทำให้เนื้อหนังของเขาอับอายเพื่อวิงวอนความบาปที่ร้ายแรงที่สุดจากความร้อนของศาสนา - ความอยากรู้อยากเห็นความหลงใหลในความรู้ และเสียชีวิตเมื่ออายุเพียง 39 ปี

แต่ทำไมเขาถึงปฏิเสธ? บางทีเขาอาจกลัวการค้นพบที่ต่อต้านพระเจ้าอย่างแท้จริง สัญญากับโลกถึงพลังดังกล่าว เมื่อเทียบกับพลังอันศักดิ์สิทธิ์ที่จางหายไป หรือเขาขาดขั้นตอนเดียวจากความเขลาไปจนถึงความรู้ที่อาร์คิมิดีสสามารถทำได้ และซึ่งจะทำให้เขาสามารถ เปิดเผยคุณสมบัติที่ขัดแย้งกันของน้ำ ในพงศาวดารที่สดใสของประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ โศกนาฏกรรมของแบลส ปาสกาลได้กลายเป็นส้นมืดเพียงอย่างเดียว

หนังสือข้อเท็จจริงใหม่ล่าสุด เล่ม 3 [ฟิสิกส์ เคมี และเทคโนโลยี. ประวัติศาสตร์และโบราณคดี. เบ็ดเตล็ด] Kondrashov Anatoly Pavlovich

อุทกสถิตพาราด็อกซ์คืออะไร?

ความผิดปกติของอุทกสถิตคือน้ำหนักของของเหลวที่เทลงในถังอาจแตกต่างจากแรงดันที่กระทำโดยที่ด้านล่างของถัง ดังนั้น ในภาชนะที่ขยายตัวขึ้น แรงกดที่ด้านล่างจะน้อยกว่าน้ำหนักของของเหลว และในภาชนะที่แคบลง แรงกดที่ด้านล่างจะมีมากกว่า ในภาชนะทรงกระบอก แรงทั้งสองมีค่าเท่ากัน หากของเหลวชนิดเดียวกันถูกเทลงในภาชนะที่มีรูปร่างต่างกันที่ความสูงเท่ากัน แต่มีพื้นที่ก้นเท่ากัน ถึงแม้ว่าน้ำหนักของของเหลวที่เทจะต่างกัน แรงดันที่ด้านล่างจะเท่ากันสำหรับภาชนะทั้งหมดและเท่ากับ น้ำหนักของของเหลวในภาชนะทรงกระบอก จากข้อเท็จจริงที่ว่าความดันของของเหลวที่อยู่นิ่งขึ้นอยู่กับความลึกใต้พื้นผิวอิสระและความหนาแน่นของของเหลวเท่านั้น อุทกสถิตพาราดอกซ์อธิบายได้ดังนี้ เนื่องจากแรงดันไฮโดรสแตติกเป็นปกติต่อผนังของภาชนะ แรงกดบนผนังเอียงจึงมีองค์ประกอบในแนวตั้ง ซึ่งจะชดเชยน้ำหนักของปริมาตรส่วนเกินของของเหลวกับกระบอกสูบในถังที่ขยายขึ้นไปด้านบนและน้ำหนักของ ปริมาตรของของเหลวที่ขาดหายไปกับกระบอกสูบในภาชนะจะแคบลง ความผิดปกติของอุทกสถิตถูกค้นพบโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Blaise Pascal (1623-1662)

จากหนังสือสารานุกรมพจนานุกรม (P) ผู้เขียน Brockhaus F.A.

Paradox ความขัดแย้ง (para-dokew-ฉันคิดว่า) เป็นความคิดเห็นที่ขัดแย้งกับความเห็นที่ยอมรับโดยทั่วไป ป. สามารถแสดงความคิดเห็นที่แท้จริงและเท็จได้ ขึ้นอยู่กับสิ่งที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป ความปรารถนาข้อความที่ขัดแย้ง ลักษณะของผู้เขียนหลายคน มักจะแสดงลักษณะ

จากหนังสือในตอนแรกมีคำว่า คำพังเพย ผู้เขียน

Paradox ในดนตรี Paradox ในดนตรี - ทุกอย่างประณีตแปลก ๆ รวมถึงชื่อนักร้องหรือนักดนตรีที่ชนะการแข่งขันกีฬาโอลิมปิก

จากหนังสือ All in Science คำพังเพย ผู้เขียน Dushenko Konstantin Vasilievich

อ้าง. พังเพย. ความขัดแย้งของคำพูดอ้างอิง: การทำซ้ำคำพูดของคนอื่นไม่ถูกต้อง Ambrose Bierce (1842–1914?) นักเขียนชาวอเมริกัน Quotation มีความเสี่ยงภายใต้ความรับผิดชอบของผู้อื่น Władysław Grzeszczcz (เกิดปี 1935) นักเสียดสีชาวโปแลนด์ จากหนังสือหลายเล่ม เหลือเพียงไม่กี่ใบเสนอราคาเท่านั้น ทำไมไม่เขียน

จากหนังสือบิ๊ก สารานุกรมโซเวียต(GI) ของผู้แต่ง TSB

Paradox and banality Paradox: ข้อความเชิงตรรกะเกี่ยวกับความเป็นจริงที่ไร้สาระ Henrik Jagodziński (เกิดปี 1928) นักเสียดสีชาวโปแลนด์ Paradox คือปลายทั้งสองด้านของความจริงเดียวกัน Władysław Grzegorczyk นักปราชญ์ชาวโปแลนด์ ถนนสู่ความจริงปูด้วยความขัดแย้ง ออสการ์ ไวลด์ (1854-1900),

จากหนังสือสารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ (GR) ของผู้แต่ง TSB

PARADOX Paradox: ข้อความเชิงตรรกะเกี่ยวกับความเป็นจริงที่ไร้สาระ Henrik Jagodziński เราพูดถึงความขัดแย้งเบื้องหลังความเป็นไปไม่ได้ในการค้นหาความจริงที่ไม่สำคัญ Jean Condorcet คำจำกัดความที่ชัดเจนของโลกใด ๆ จะเป็นความขัดแย้ง Stanislav Jerzy Lec Paradox -

จากหนังสือ Great Soviet Encyclopedia (WE) ของผู้แต่ง TSB

จากหนังสือสารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ (OL) ของผู้แต่ง TSB

จากหนังสือสารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ (PA) ของผู้แต่ง TSB

จากหนังสือ Great Soviet Encyclopedia (FO) ของผู้แต่ง TSB

จากหนังสือ 100 ปรากฏการณ์อันยิ่งใหญ่ ผู้เขียน เนปอมเนียชชิ นิโคไล นิโคเลวิช

จากหนังสือ 100 Great Secrets of the Universe ผู้เขียน Bernatsky Anatoly

จากหนังสือปรัชญาพจนานุกรม ผู้เขียน กงต์ สปอนวิลล์ อังเดร

จากหนังสือของผู้เขียน

Bernadette Soubirous ความขัดแย้งจาก Lourdes เมือง Lourdes ตั้งอยู่ทางใต้ของฝรั่งเศสอาจเป็นหนึ่งในสถานที่แสวงบุญที่มีชื่อเสียงที่สุดในโลกคริสเตียน ผู้แสวงบุญหลายพันคนมาเยี่ยมชมทุกปี โดยได้รับความสนใจจากข่าวลือเกี่ยวกับปาฏิหาริย์และสรรพคุณทางการรักษาของน้ำ ลูร์ดไปเอามาจากไหน

จากหนังสือของผู้เขียน

ความขัดแย้ง: ดาวเย็น เมื่อพูดถึงดาว เรามักจะหมายถึงแนวคิดนี้ วัตถุท้องฟ้าที่ลุกเป็นไฟจนถึงอุณหภูมิที่สูงอย่างไม่น่าเชื่อ และอุณหภูมิที่นั่นก็สูงมากจริงๆ ท้ายที่สุด แม้แต่พื้นผิวของดาวที่อยู่ใกล้เราที่สุด - ดวงอาทิตย์ที่มีอุณหภูมิเท่ากับ 6000