Så spelar du Den hydrauliska lyften
- Välj ett jobb och läs av lasten, kolvarna och tryckkraften eller lyfthöjden på kortet.
- Trycket är detsamma i all olja: F₁ ÷ A₁ = F₂ ÷ A₂. En diameter som är 10 gånger större är en area som är 100 gånger större.
- För sträckor fyller oljan som trycks in den andra cylindern: A₁·d₁ = A₂·h₂. Skriv din förutsägelse och tryck på Tryck.
- Följ staplarna: lyftkraften växer mot tyngden, eller så förblir de två oljevolymerna lika.
Hur förstärker en hydraulisk lyft kraften?
Kläm på en innesluten vätska var som helst så når det extra trycket varje del av den lika mycket: det är Pascals princip. I en hydraulisk lyft ger en tryckkraft F₁ på en liten kolv med arean A₁ trycket p = F₁ ÷ A₁ i oljan. Den stora kolven, med arean A₂, känner samma tryck över hela sin area, så den trycker uppåt med F₂ = p·A₂. Med kolvar på 10 cm² och 1000 cm² lyfter en tryckkraft på 118 N en bil på 1,2 t. Areor växer med diametern i kvadrat, så en kolv som är 10 gånger bredare ger 100 gånger kraften. Det har ett pris. Olja kan inte komprimeras, så oljan som trycks ut ur den lilla cylindern måste fylla den stora: A₁·d₁ = A₂·d₂. För att lyfta bilen 1 cm måste den lilla kolven röra sig 100 cm, och arbetet in, F₁·d₁, är lika med arbetet ut, F₂·d₂. Därför behöver en domkraft många korta pumptag, samma byte som en hävstångs kraft mot sträcka. Bromsar, grävmaskiner och frisörstolar fungerar alla så.
En avgränsad inlärningsmodell
Oljan kan inte komprimeras och har ingen nämnvärd egen tyngd; kolvarna glider utan friktion och oljan läcker aldrig. Trycket är detsamma överallt i den på en gång. Tryckkraften växer jämnt från noll under 2 s; lasten lyfts i samma ögonblick som p·A₂ når dess tyngd (inom 0,05 % lyfter ändå), och den lilla kolven rör sig sedan 30 cm på 1 s. En given sträcka, eller ett antal domkraftstag på 10 cm, görs jämnt under 2 s. Bredderna växer med kvadratroten ur arean och är inte i skala; kolvarnas rörelser är det. En tryckkraft eller en kolvstorlek är rätt om den lyfter lasten med högst 2 % marginal, en sträcka inom 2 %, och ett antal pumptag om det är det minsta som klarar jobbet. g = 9,8 m/s². Spelas i realtid.