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液壓機

關於這個模擬實驗

此模擬展示兩個大小不同的活塞，以注滿油的腔室相連，顏色顯示由低至高的流體壓力。滑桿設定作用於小活塞的推力、兩個活塞的面積比，以及荷重的質量。讀數會顯示流體壓力、輸出力、各活塞移動的距離，以及輸入功和輸出功。學生可見帕斯卡原理的運作：小的力變成大的力，但大活塞移動的距離較短。此模擬很適合用於壓力與流體的課堂。

學生可以探索什麼

  • 提高推力 F1，觀察流體壓力和輸出力 F2 如何一同上升。
  • 增加面積比 A2/A1，並把輸出力與距離 d1 / d2 作比較。
  • 把荷重質量設高，然後提高比值，直至大活塞能夠將其舉起。
  • 改變比值時，檢查輸入功 = 輸出功是否仍然成立。
  • 觀察壓力增加時，流體顏色由藍色轉向紅色。

學習目標

  1. 1陳述密閉容器中流體的帕斯卡原理。
  2. 2根據輸入力和活塞面積比，計算輸出力。
  3. 3解釋為何大活塞移動的距離比小活塞短。
  4. 4證明理想液壓系統的輸入功等於輸出功。

教師常問的問題

可以免費使用嗎？

可以。它免費，可在任何現代瀏覽器上使用，包括課室白板和平板電腦，無需登記。

什麼是帕斯卡原理？

帕斯卡原理指出，施於密閉流體的壓力會向各方向等量傳遞。因此同一壓力作用於兩個活塞，活塞面積越大，所產生的力便越大。

若力被放大，額外的能量從何而來？

它並非來自任何地方。大活塞的面積較大，其移動距離按比例較短，因此兩邊的力乘距離，即功，是相同的。

怎樣使用液壓機模擬？

拖動「推力 F1」、「面積比 A2/A1」和「荷重質量」。讀取壓力、輸出力、距離和功的方框，看液壓機能否舉起荷重。

嵌入這個模擬實驗

免費嵌入你的學習平台、網誌或班級網頁。

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