Bản dịch tự động sơ bộ, chất lượng thấp: có thể còn lỗi và câu chữ chưa tự nhiên. Bản này sẽ được thay bằng bản dịch tốt hơn. Bản gốc →
19
Đường cân bằng chất lỏng
Chúng tôi đặt ở đây chương đầu tiên trong chuyên luận của Pascal, trong đó ông đã hình thành định luật mang tính bước ngoặt của mình về các điều kiện cân bằng chất lỏng, chứng minh nguyên lý hoạt động của máy thủy lực và giải phóng cái gọi là nghịch lý thủy tĩnh (tất cả những vấn đề này sẽ được thảo luận trong môn vật lý lớp sáu). Tiêu đề đầy đủ của tác phẩm này như sau: “Xử lý sự cân bằng của chất lỏng và mọi khối lượng không khí, nội dung giải thích các nguyên lý của các hiện tượng tự nhiên khác nhau vẫn chưa được biết rõ và đặc biệt là những hiện tượng được cho là do sự phong phú của khoảng trống.” Nó được xuất bản vào năm 1663, tức là một năm sau cái chết của tác giả. Pascal đã viết nó vào năm 1651-1653.
Bằng tiếng Nga, chuyên luận này do A. N. Dolgov dịch đã được xuất bản trong cuốn sách “Các nguyên lý thủy tĩnh học; Archimedes, Stavin, Galileo, Pascal,” do Nhà xuất bản Kỹ thuật Nhà nước xuất bản năm 1933. Các hình vẽ trình bày trong bài được lấy từ chuyên luận. Ấn phẩm được chuẩn bị bởi V. A. Leshkovtsev.
CHƯƠNG I
Chất lỏng có trọng lượng tương ứng với chiều cao cấu trúc của chúng
Nếu bạn gắn nhiều bình vào tường, một chiếc như trong hình đầu tiên, một chiếc khác nghiêng, như trong bức thứ hai, rồi một chiếc rộng hơn, như trong bức thứ ba, rồi một chiếc hẹp, như trong bức thứ tư, rồi một chiếc chẳng khác gì một ống hẹp, liền kề ở đáy với một chiếc bình rộng gần như không có chiều cao, như trong bức tranh thứ năm, đổ đầy nước vào tất cả chúng đến cùng một độ cao, tạo các lỗ giống nhau ở phía dưới, được đóng bằng nút chặn để giữ nước, thì thí nghiệm sẽ chỉ ra rằng cần phải có một lực tương tự để ngăn chặn những điều này. phích cắm không bị rơi ra ngoài, mặc dù nước trong các bình khác nhau này vẫn ở trạng thái cân bằng
20
số lượng khác nhau. Điều này xảy ra vì nước có cùng chiều cao trong tất cả các bình và thước đo của lực này là trọng lượng của nước chứa trong bình thứ nhất, có hình dạng đồng nhất. Và nếu lượng nước này nặng một trăm pound ), thì cần phải có một lực một trăm pound để giữ từng nút chặn, kể cả ở bình thứ năm, mặc dù nước chứa trong đó không nặng một ounce*).
Để kiểm tra điều này một cách chính xác, bạn cần bịt lỗ của bình thứ năm bằng một miếng gỗ tròn và quấn quanh nó, giống như một piston bơm. (Pít-tông phải đi vào và đi qua lỗ với độ chính xác sao cho không bị kẹt, đồng thời ngăn nước thoát ra ngoài.) Sau đó gắn vào giữa pít-tông này một sợi chỉ để luồn qua ống mỏng này, buộc nó vào một tay đòn của cân, và treo một vật nặng 100 pound lên tay kia. Sau đó chúng ta sẽ thấy sự cân bằng hoàn toàn của vật nặng một trăm pound này với nước trong ống mỏng nặng một ounce. Nếu bạn giảm nhẹ tải trọng một trăm pound, thì nước sẽ hạ thấp pít-tông và lượng tiếp theo.
*) 1 pound bằng 453,6 g.
**) 1 ounce bằng 28,35 g.
Do đó, cánh tay của cái cân mà nó được gắn vào sẽ nâng cái cân có tải trọng nhỏ hơn một trăm pound một chút. Nếu nước đóng băng nhưng băng không dính vào bình thì để giữ cân bằng, chỉ cần đặt một ounce ở tay kia của cân là đủ. Nếu chúng ta mang lửa đến gần tàu hơn và tạo ra băng, thì đã có cả trăm pound để cân bằng trọng lượng của tảng băng tan thành nước này, mặc dù chúng ta chỉ có một ounce trong số đó.
Điều tương tự sẽ xảy ra nếu các lỗ được đóng bằng nút chặn nằm ở bên cạnh hoặc ở phần trên của bình; Việc kiểm tra điều này thậm chí còn dễ dàng hơn, chính xác như sau.
Cần phải lấy một chiếc bình, đóng kín tất cả các mặt, tạo hai lỗ ở phần trên của nó, một lỗ rất hẹp và lỗ kia rộng hơn, rồi gắn các ống có cùng kích thước với các lỗ phía trên cả hai (Hình VI). Nếu bây giờ bạn lắp một pít-tông vào một ống rộng và một sợi nước mỏng vào đó, dễ dàng thấy rằng sẽ phải đặt một vật nặng hơn lên pít-tông sao cho trọng lượng của nước trong ống mỏng không đẩy nó lên, giống như trong các thí nghiệm đầu tiên, người ta dùng một lực một trăm pound để ngăn không cho pít-tông bị đẩy xuống.
21
khi nào và câu trả lời ở bên dưới.
Nếu bạn trả lời nó ở bên cạnh,
thì bạn sẽ cần sức mạnh tương tự,
để toàn bộ nước không đẩy piston sang một bên.
Và nếu một ống chứa đầy nước rộng hơn một trăm lần hoặc hẹp hơn một trăm lần, nhưng nước trong mọi trường hợp đều ở cùng một độ cao, thì cùng một trọng lượng sẽ luôn được sử dụng để cân bằng nước. Ngay khi tải trọng này giảm xuống, nước sẽ hạ xuống và nâng tải trọng giảm lên.
Nếu bạn uống nước vào một ống ở độ cao gấp đôi thì để cân bằng nước, một trọng lượng gấp đôi sẽ tác dụng lên pít-tông. Theo cách tương tự, nếu bạn đưa ra câu trả lời trong đó pít-tông được lắp vào có kích thước gấp đôi thì bạn sẽ cần phải tăng gấp đôi lực cần thiết để giữ pít-tông kép. Từ đó, rõ ràng là lực cần thiết để ngăn nước chảy ra khỏi câu trả lời tỷ lệ thuận với chiều cao của nước chứ không phải chiều rộng của bình, và thước đo của lực này luôn là trọng lượng của nước chứa trong một cột có chiều cao bằng chiều cao của nước và đáy bằng kích thước của câu trả lời.
Những gì tôi nói về nước áp dụng cho tất cả các loại chất lỏng khác.
Nhìn qua vết nứt
(Hết. Xem đầu từ 18)
Bây giờ xoay khe 90° và bạn sẽ thấy các đường cách tử dọc đã biến mất và các đường ngang xuất hiện. Để hiểu những gì bạn đã thấy, chúng tôi khuyên bạn nên nhìn vào chiếc nhẫn. Với khe dọc, bạn sẽ thấy hai bên trái và phải của vòng mờ, có khe ngang, trên và dưới (Hình 2). Lặp lại thí nghiệm ở các khe nghiêng khác nhau. Hóa ra những phần giếng chạy dọc theo khe hở luôn bị rửa trôi, còn những phần chạy ngang qua chúng vẫn được bảo tồn.
Cơm. 2.
Tuy nhiên, nếu bạn có mọi thứ ngược lại (đường thẳng, các khe song song được giữ nguyên và các khe vuông góc biến mất), thì điều này có nghĩa là bạn đã không tuân thủ các điều kiện (khoảng cách của bạn quá rộng và bạn ở quá gần lưới). Teler, theo bìa cứng, sao cho khoảng cách mở ra lên tới 0,5-1 mm (hoặc cắt thành một khoảng trống mới có chiều rộng cần thiết), khoảng cách từ nó đến lưới ở khoảng cách 5-7 cm. Và bạn sẽ thấy điều ngược lại với những gì ở bài toán trước đó: với vị trí nằm ngang của khoảng trống, các đường ngang sẽ hiển thị mà không có khoảng trống, với vị trí thẳng đứng - dọc!
Rõ ràng, điều này cũng có thể được giải thích. Nhưng điều này phải được thực hiện sao cho lý thuyết nhiễu xạ của chúng ta không bị ảnh hưởng. Nếu không, bạn sẽ phải giải thích lại kết quả trước đó. Nhưng nó ngược lại với điều này.