파스칼의 원리, 수압기

 

 

파스칼의 원리, 수압기

 

 

수압기

수압기는 파스칼의 원리를 이용하여 유체를 통해 작은 힘을 전달하여 큰 힘을 낼 수 있는 기계 이다.

기본적으로 2개의 면적이 다른 피스톤 이용하는데 한 쪽은 작은 단면적을 갖는 피스톤으로 외부에서 힘을 작용한다.

다른 한 쪽은 이에 대응하는 큰 힘을 발생시키는 역할을 하는 피스톤이다.

 

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파스칼의 원리

수압기는 비압축성 유체일 때 밀폐되어 있는 유체에 압력을 가하면

압력을 받은 물질 내 모든 곳이 같은 크기의 압력을 받는다는 파스칼의 원리를 이용한다.

 

압축률이 적은 기름이나 물을 이용하는 기계로서 (그림 1)에서 수압기의 기본적인 원리를 설명한다.

유체 내에서 모든 부분의 압력이 같아야 하므로 압력 

P = F1/A1 = F2/A2

를 따른다. 

 

그림1

 

 

F1, A1은 각각 (1) 지점에서의 힘과 단면적이고 

F2,A2는 각각 (2) 지점에서의 힘과 단면적이다. 

 

(그림 1)과 같이 힘이 작용하는 판의 면적이 다를 경우

 

면적이 좁은 (1) 지점에 1N이라는 힘을 가해 주면

 

면적이 넓은 (2)지점에서는 A2/A1 배 만큼의 큰 힘을 낼 수 있다.

 

이렇게 형성된 힘을 이용하여 무거운 물체를 들어올리거나

금속같이 변형하기 힘든 물질을 압축하여 가공할 때 사용한다.

 

수압기는 기계를 발명한 영국의 조셉 브라마 (Joseph Bramah)의 이름을 따서

브래머 프레스(Bramah press)로도 알려져 있다.

 

그는 1795년에 수압기를 발명하여 이에 대한 특허를 받았다.

수세식 화장실을 설치한 사람으로 잘 알려져 있는 브래머는

유체의 운동에 관한 기존의 문헌에 흥미를 가져 이를 연구하고 압축기를 발전시켰다.

 

 

 

그림 1. 수압기 원리 (출처: 한국물리학회)

[네이버 지식백과] 수압기 [Hydraulic press] (물리학백과)

 

 

 

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