[液压学基础]压力和力的关系

        在帕斯卡定律中，压力和力之间有两个重要关系，它们是以下两项等式：

液压杠杆
        在下图所示的活塞模型中，你可以看到通过液压杠杆互相平衡重量的例子。帕斯卡类似这一例子的发现是，只要活塞面积与重量成比例，小活塞上的小重量就可以平衡大活塞上的大重量。他的这一发现可以利用密闭液体证实。其原因是，液体在相同的面积上作用着相同的力。

        在插图中，你看到的是2 公斤重量和100 公斤重量。2公斤重量的作用面积是1 平方厘米，因此其压力为2公斤/平方厘米；另一重量是100 公斤，其作用面积是50 平方厘米，因此它的压力也是2 公斤/平方厘米；结果是两个重量平衡。这就是一种类型的液体杠杆。

机械杠杆
        可以利用以下插图中的机械杠杆例子说明相同的情况。1 公斤的猫坐在距杠杆支点5 米的位置，它与坐在距杠杆支点一米位置的 5 公斤的猫可以使杠杆平衡，就像液压杠杆中的平衡重量一样。

        这种能量传递过程中十分重要的一点是力和距离之间的关系。记住，在机械杠杆中，施加相等的力时，较轻的重量需要更长的杠杆。要使5 公斤的猫提高10 厘米，1 公斤的猫必须向杠杆下方移动50 厘米。

        让我们再看一下液压杠杆插图，并考虑较小活塞移动的距离。需要较小的油缸产生50 厘米的行程传递足够的液体使大油缸移动1 厘米。

液压杠杆中的能量传递
        务必牢记，流体在相同的作用面积上的作用力相同。在工作状态中，这一规律对我们大有帮助。如果我们有两只尺寸完全相同的油缸，因为每只活塞的面积相等，所以当我们以10 公斤的力向下按动一只活塞时，它使另一只活塞产生10 公斤的上推力。如果面积不相等，则力也不相等。

        例如，假定系统另一端大活塞的表面面积为 50 平方厘米，小活塞的面积为1 平方厘米，当我们将10 公斤的力作用于较小的活塞时，根据帕斯卡定律，它将产生10 公斤/平方厘米的压力作用于大活塞的每一个部分，因此，大活塞接受总共为500 公斤的力。我们以这种方式利用压力传递能量，并使之为我们工作。