Så har termen använts för att förklara sanningen att en vattenpelare, hur liten den än är, kan få en vikt, hur stor den än är, att lyfta upp vilken vikt som helst, vilket experimentellt visats i den välkända apparat som kallas vattenbälgen. Detta påstående är teoretiskt korrekt, även om det finns praktiska begränsningar för dess tillämpning. Varför det skulle betraktas som paradoxalt, lika mycket som en hävstångs verkan, har dock alltid varit en gåta för oss. Teoretiskt sett är det lika sant för hävstången att varje vikt, hur liten den än är, med hjälp av den kan få vilken vikt som helst att lyfta vilken vikt som helst, hur stor den än är, som för vattenbälgen eller den hydrostatiska pressen. i båda fallen, enligt principen om ”virtuella hastigheter”, kommer vikten av den kropp som lyfter, multiplicerad med den sträcka den förflyttar sig, alltid att vara lika med vikten av den kropp som lyfts, multiplicerad med den sträcka den förflyttar sig, eftersom friktionen antas vara obefintlig. Och praktiskt taget i alla fall måste den vikt som höjs vara tillräckligt mycket tyngre än vad som skulle framgå av denna ekvation, för att övervinna friktionen hos apparaten, oavsett om det är en bälg eller en hävstång. en del av våra korrespondenter funderar över teorin om det hydrostatiska trycket som tillämpas på Brahmas press, och vi har mottagit inte mindre än ett dussin förfrågningar om detta ämne. Vi kommer att försöka besvara dessa förfrågningar definitivt i denna artikel. Ämnet blir bara oklart när vi försöker komma tillbaka till naturens lagar för att ta reda på varför saker och ting är som de är. Vi skall begränsa oss till den enkla frågan 7iOW de är. Vätskebalans i vätskor tillskrevs av Pascal till principen om virtuella hastigheter som nämndes ovan. Denna princip eller naturlag har förklarats på följande sätt: ”Krafter i jämvikt måste förhålla sig till varandra som sina hastigheter.” Det kan tilläggas att när två krafter är så relaterade till varandra att den rörelse som var och en av dem tenderar att producera är i motsatt riktning till den andra, och så att de avstånd som var och en av dem skulle röra sig över, om en extra kraft skulle hjälpa den ena eller den andra, skulle vara omvänt lika stora som krafterna i sig själva, så kommer ingen av dem att producera rörelse om inte en extra kraft hjälper den ena eller den andra av de två krafterna som är relaterade på detta sätt.Ett exempel på två krafter som är relaterade till varandra är två fjädrar, varav den ena har en styrka som motsvarar ett stöd på två pund och den andra en styrka som motsvarar ett stöd på fyra pund, som är fästa vid fasta stöd och verkar på ändarna av en sex fot lång hävstång, som vilar på en punkt som är placerad två fot från den ena änden och fyra fot från den andra – fjädern på två pund verkar på den längre armen och fjädern på fyra pund på den kortare. I detta fall skulle ingen rörelse äga rum om inte en av fjädrarna fick hjälp av en extra kraft. De två krafterna skulle vara i jämvikt.När en liten vattenpelare stödjer en större pelare är deras vikter två krafter som står i exakt samma förhållande till varandra. Ingen av kolonnerna kan sjunka utan att den andra stiger, dvs. rör sig i motsatt riktning, och avstånden genom vilka kolonnerna skulle röra sig skulle vara omvänt lika stora som deras vikter. För att någon av dem ska kunna röra sig måste en ytterligare kraft tillföras minst en av dem, vilket kommer att orsaka en rörelse hos båda. Men en infinitesimal extra kraft som appliceras på den ena pelaren skulle vara tillräcklig för att förstöra jämvikten, såvida inte något motstånd eller någon motverkande kraft omedelbart skulle hindra den andra pelarens rörelse. Dessutom är egenskaperna hos vätskor sådana, att vikterna hos två kolonner av vätskor, som är förbundna vid sina baser genom ett flytande medium, alltid upprätthåller det förhållande som vi har beskrivit, såvida inte någon annan kraft verkar på den ena eller båda kolonnerna. det är onödigt för vårt nuvarande syfte att komplicera frågan genom att ta hänsyn till kolonner med ojämna diametrar i olika delar, eftersom de kolonner som det här talas om är de som har en enhetlig diameter i hela området. vidare, även om denna lag om virtuella hastigheter har varit föremål för många förklaringsförsök, vet vi i dag inte mer om den än vad vi vet om tyngdkraftens natur. Allt vi kan göra är att erkänna dess existens på samma sätt som vi erkänner gravitationens, allt annat måste bara vara fruktlösa spekulationer.Brahmas hydrostatiska press tillämpar en extra kraft på en av två vätskekolonner i jämvikt, inte bara för att förstöra jämvikten utan också för att övervinna en motverkande kraft eller ett motstånd som motsätter sig rörelsen hos den motsatta kolonnen. Vi har sagt att de två krafterna i två sådana kolumner, när ingen ytterligare kraft tillämpas, är kolumnernas vikter; men eftersom kolumnernas vikter är lika stora som deras sektionsytor kan dessa ytor användas som representanter för de två krafterna, och det kommer att vara bekvämare att betrakta dem på detta sätt. Men eftersom dessa områden, när de är geometriskt lika, är för varandra som kvadraterna på deras diametrar, kan vi arbeta ännu bekvämare genom att använda dessa som representanter för de två krafterna.Låt den lilla kolonnen i en hydrostatisk press vara en tum i diameter och den stora kolonnen vara två tum i diameter. När dessa kolonner är i jämvikt kommer vikterna att vara lika stora som deras sektionsytor, som är lika stora som kvadraterna på deras diametrar, eller som en är lika stor som fyra. Här har vi en kraft av en som balanserar en kraft av fyra, helt enkelt därför att de är så relaterade att om en rörelse skulle äga rum genom en extra kraft på någon av kolonnerna, måste den ena kolonnen röra sig i motsatt riktning fyra gånger så långt som den andra. Av detta följer att eftersom den rörelse som produceras av denna kraft måste överföras genom det flytande medium som förbinder de två kolonnerna vid deras baser, och eftersom detta medium är det villkor som etablerar det speciella förhållandet mellan de två krafterna, måste förhållandet mellan den kraft som appliceras och det motstånd som den kommer att övervinna vara exakt detsamma som först existerade mellan de två kolonnerna, så att om en kraft på sex pund appliceras genom en kolv som vilar på toppen av den mindre kolonnen, så kommer den att balansera en vikt på tjugofyra pund som appliceras genom en kolv som vilar på toppen av den större kolonnen ; Och varje mindre kraft än tjugofyra pund, applicerad genom en kolv, på toppen av den större kolonnen, skulle höjas en tum för varje fyra tum som den mindre kolven sjunker ner.Av detta följer också att den mängd vätska som förskjuts under den mindre kolven är exakt lika stor som den som sprutas in i den större cylindern, och att den lilla kolvens slag alltid måste gå över en större sträcka än den större kolvens rörelse på samma tid, eftersom avstånden är omvänt proportionella mot krafterna. Den princip som ligger till grund för denna maskins verkan, nämligen principen om virtuella hastigheter, är lika oföränderlig och outgrundlig som existensen av materia och kraft.Vi har här också ett skäl till varför en stor hydrostatisk kraft, som alstras av en liten vattenpelare i en sådan press, inte kan fås att alstra en rörelse som är snabbare än vad som skulle kunna alstras av rörelsen i den lilla pelaren själv, och som en ytterligare och slutgiltig slutsats, ju större skillnaden mellan kolvarnas diametrar är, och ju större pressens följdkraft är, desto långsammare kommer rörelsen i den större kolven att vara.Alla dessa fakta har bevisats genom experiment, och vi har visat att lagen om virtuella hastigheter är tillräcklig för att förklara dem.
Blog