W tym artykule chciałbym przedstawić podstawowe Prawo Pascala, na którym opierają się wynalazki i urządzenia hydrauliczne oraz hydrodynamiczne. Przedstawię zatem jedno z najważniejszych odkryć XIX wieku, związane z wykorzystaniem zjawiska ciśnienia, czyli prawo Blaise’a Pascala. Wytłumaczę też, jaki to odkrycie miało wpływ na dzisiejsze rozwiązania technologiczne w różnych branżach produkcyjnych.
Warto nadmienić, kim był Pascal i co doprowadziło Go do odkrycia słynnego prawa. Otóż, był On francuskim intelektualistą urodzonym 19 czerwca 1623 roku. Pomimo zainteresowań i wiedzy związanej raczej z fizyką, wynalazkami technicznymi, filozofią teologią, a także literaturą, najwięcej uwagi poświęcał matematyce. Pascal został współtwórcą dwóch nowych dyscyplin matematycznych: geometrii rzutowej i probabilistyki. Niestety, przez całe życie zmagał się z problemami zdrowotnymi, które w końcu doprowadziły do jego śmierci w wieku 38 lat. Zmarł 19 Sierpnia 1662 roku w Paryżu.
Prace stworzone przez Blaisa Pascala, Pierra de Fermat’a i Christiana Huygensa miały duży wpływ na ekonomię i nauki społeczne w XVII oraz XVIII wieku. Najbardziej znanymi pracami Francuza w dziedzinie matematyki były między innymi ,,twierdzenie Pascala w dynamice płaskiej” i ,,Trójkąt Pascala”. Jednak w te tematy będę się zagłębiać w innym czasie.
Głównym tematem tego artykułu będzie najbardziej znane odkrycie Pascala, znajdujące się na granicy dwóch nauk, częściej używane w fizyce, niż w matematyce. Jest to ,,Prawo Pascala”. Określa ono pewne zjawiska dotyczące ciśnienia w płynach. Treść odkrycia można zapisać w następującej formie: „Ciśnienie zewnętrzne wywierane na ciecz lub gaz znajdujące się w naczyniu zamkniętym rozchodzi się jednakowo we wszystkich kierunkach. ”. (Wikipedia: 21.02.2022). Można to twierdzenie zrozumieć w następujący sposób: jeżeli wywieramy nacisk i ciśnienie na ciecz lub gaz znajdujący się w środku zamkniętego obiektu, sama ciecz lub gaz rozchodzi się równo we wszystkich kierunkach.
Chciałbym przedstawić kilka wynalazków hydrostatycznych i hydrodynamicznych, które wykorzystują Prawo Pascala. Trzema najważniejszymi wynalazkami, wynalezionymi podczas XIX wieku (i wcześniej) są: pompa, podnośnik i prasa hydrauliczna. Skupimy się w tym artykule na jednej, najważniejszej, czyli prasie hydraulicznej.
Sama maszyna składa się z dwóch połączonych ze sobą cylindrów, wypełnionych olejem hydraulicznym i szczelnie zamkniętej tłokami. Tak zwany cylinder roboczy ma zwykle większą powierzchnię, niż cylinder pełniący funkcję pompy. Taką budowę wykorzystuje się w prasach hydraulicznych, które nie wymagają dużego nacisku, jak na przykład w podnośniku hydraulicznym. Jednak, jeśli są wymagane od urządzenia duże naciski, w ich budowie nie używa się cylindrów tłokowych, jak zostało to oryginalnie zaprojektowane w XIX wieku. Dzisiaj, aby uzyskać naciski sięgające do nawet kilkudziesięciu tysięcy ton, używa się tłoków zębatkowych lub łopatkowych. Maszyna oczywiście potrzebuje napędu i źródła energii. Obecnie prasy hydrauliczne napędza się zwykle silnikiem elektrycznym podłączonym do akumulatora. W XIX wieku, czyli epoce przemysłu, jak w wielu nowych maszynach, silniki parowe były źródłem energii i ruchu.
Dzięki Prawu Pascala skonstruowano wiele wspaniałych wynalazków, mających duży wpływ na epokę przemysłu i perspektywę myślenia w kategoriach produkcji masowej, którą automatyzacja i technologia nam umożliwiają.
Dzięki francuskiemu wynalazcy, mechanika i naprawianie samochodów stało się dużo łatwiejsze, a to za sprawą podnośnika hydraulicznego właśnie. Pompa hydrauliczna, wynaleziona pod koniec XVIII zrewolucjonizowała logikę i budowę hydrauliki i pozwoliła na znacznie łatwiejszy i zdecydowanie tańsze dostarczanie wody, oleju i innych cieczy. Dzięki prasie hydraulicznej usprawniona została produkcja materiałów, chociażby w takich obszarach technologicznych, jak gięcie stalowych elementów w budownictwie, czy też prasowanie proszków ceramicznych przy produkcji różnych elementów architektonicznych.
Reasumując: mam nadzieję, że wszyscy czytelnicy uzyskali jakąś wiedzę na temat Blaise’a Pascala, jego prac z dziedziny fizyki oraz matematyki, a także wynalazków wykorzystujących te prawa.
Mikołaj Majkut
Bibliografia:
Wikipedia.org (19 Czerwca 2021) Prasa Hydrauliczna: https://pl.wikipedia.org/wiki/Prasa_hydrauliczna
Wikipedia.org (5 Lutego 2022) Blaise Pascal: https://pl.wikipedia.org/wiki/Blaise_Pascal
Wikipedia.org (28 Lutego 2022) Prawo Pascala: https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Pascala
Słownik PWN(data użycia: 27/02/22) hydrodynamika: https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/hydrodynamika;3913496.html
Uwaga: Wszystkie obrazy użyte w artykule mogą być objęte prawami autorskimi. Autorzy i data publikacji nieznane.
Comentários