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帕斯卡的故事之观察思维兴趣连通器—帕斯卡定律是怎样发现的

时间:2012-05-12       点击率:4610



布莱士·帕斯卡(1623-1662),法国数学家、物理学家、哲学家、散文家,国际单位制中以帕斯卡作为压强基本单位纪念他。

1646年,帕斯卡从一份学术期刊中得知:意大利物理学家托里拆利进行了水银实验,并证实了大气压的存在。这引起了帕斯卡的极大兴趣。不过,他觉得有关大气压的许多奥妙还没有揭开,这方面有文章可做。

帕斯卡首先按期刊上介绍的方法,重做了一遍托里拆利的实验,结果如报道的一样,水银高度为76厘米。接着,帕斯卡设计了一个新的实验方案:将一个粗的玻璃管和一个细的玻璃管连接起来。两个玻璃管内的水是相通的。他把这个用具称为“连通器”。他在连通器内装上水,结果两边的水柱高度一样。他向粗的玻璃管内放点水,结果两边的水柱高度不久就恢复一样。他向细的玻璃管内放入一些水,结果水柱高度也很快恢复到一样。这组实验的结果完全在帕斯卡的意料之内。理由很简单,因为两个玻璃管的口都是开着的,都受到同样的大气压。

为发现更多大气压的秘密,帕斯卡又设计了一个实验方案:做了一大一小两个活塞,分别塞到一粗一细两个玻璃管的开口上,然后分别在两个活塞上施加压力。经实验,他发现在细玻璃管活塞上施加压力,就会在粗玻璃管活塞上产生较大的压力。“这又是什么原因?”帕斯卡陷入了沉思。很快,他想到:这一实验结果可能与大气压的传递有关。经过一系列精确的实验,他证实了自己的推测是正确的。

1648年10月,帕斯卡发表了一篇论文——《论液体平衡》。他在文中阐述了密闭流体传递压强的规律:“加在封闭容器中的液体任何一部分的压强(即垂直作用于液体单位面积上的力),必然按原来的大小向各处传递。”它后来被人们称为“帕斯卡定律。这个定律说明:在粗细连通器上,在小活塞施加一个小压力,就可以在大活塞上得到一个( )压力。

(答案:。)

举例来说,如果大活塞的面积是小活塞面积的100倍,那么,在小活塞上施加1千克压力,在大活塞上就会产生100千克向上的力。

虽然帕斯卡在实验中制作了粗细连通器,并发现了帕斯卡定律,但他当时并没有想到如何把它运用到实际生活和生产中去,并不知道他做的世界上第一台水压机”就是千斤顶“堂兄弟”

后来,人们在粗细连通器的基础上,用金属代替玻璃,用油代替水,并将油缸设计成油泵,由此诞生了油压机

关键词:方案

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