Pascalov zakon

Pokus koji je osmislio i izvršio Blaise Pascal 1646., a prikazuje djelovanje Pascalovog zakona.

Hidrostatički tlak se povećava sa dubinom. Zbog razlike tlaka na donjem dijelu kocke nastaje uzgon.

Način rada hidrauličke preše.

Pascalov zakon je temeljni zakon hidrostatike, koji kaže: u tekućini koja se nalazi u zatvorenoj posudi vanjski tlak širi se jednako na sve strane, to jest čestice tekućine prenose tlak u svim pravcima jednako. Na tom načelu djeluje hidraulička preša ili hidraulički tijesak. Ako posuda ispunjena tekućinom ima dva otvora različite površine, u kojima su smješteni pokretni klipovi, a površina drugog klipa je n puta veća, tada ako na mali klip djelujemo određenom silom, na veliki klip će djelovati sila n puta veća. Hidraulička preša omogućuje da se primijenjena sila duž nekog puta pretvori u veću silu duž manjeg puta (naravno rad jedne i druge sile je isti). Taj zakon je potvrdio francuski matematičar Blaise Pascal. Pascalov zakon se može primijeniti na utvrđivanje hidrostatičkog tlaka.

Hidrostatički tlak

Hidrostatički tlak je tlak koji u tekućini nastaje zbog njezine težine. Pokusima možemo dokazat da se tlak u tekućini:

• povećava sa dubinom,
• jednak je na svim mjestima na istoj dubini,
• djeluje jednako u svim smjerovima.

Matematički se to može izraziti:

[math]\displaystyle{ \Delta P =\rho \cdot g \cdot (\Delta h)\, }[/math]

gdje je:

ΔP - hidrostatički tlak (u SI sustavu mjerna jedinica je Pa), ili razlika u tlakovima dvije točke koje imaju različitu dubinu, zbog vlastite težine vode (fluid);

ρ gustoća vode (u SI sustavu mjerna jedinica je kg/m³);

g - ubrzanje Zemljine sile teže (srednja vrijednost na površini Zemlje, na razini mora, iznosi oko 9,81 m/s²);

Δh - visinska razlika između dvije točke (u metrima).

Pojednostavljeno se može napisati:

[math]\displaystyle{ \ p = \rho \cdot g \cdot h }[/math]

Ako promatramo neko tijelo u moru, ukupni tlak p_uk koji djeluje na taj objekt je:

[math]\displaystyle{ \ p_\mathrm{uk} = \rho \cdot g \cdot h + p_\mathrm{atm} }[/math]

gdje je: p_atm – atmosferski tlak.

Na primjer, ako se neki predmet nalazi na 10 metara dubine u moru:

p = 1 030 kg/m³ ˑ 9,81 m/s² ˑ 10 m = 101 043 Pa ≈ 1 bar

To znači da na predmet koji se nalazi na 10 metara dubine, uz atmosferski tlak od oko 1 bar, dodatno djeluje težina mora oko 1 bar (ukupno 2 bara).