위키득계정 ↗
과학

파스칼의 원리

파스칼의 원리과학
영문명
Pascal’s principle
핵심 관계
가해진 압력 변화의 전달
대표 응용
유압 장치
구분할 양
압력과 힘
파스칼의 원리는 갇힌 유체에 가한 압력의 변화가 유체의 다른 부분과 용기 벽으로 전달된다는 원리다. 유압 장치는 이 성질을 이용해 서로 다른 면적의 피스톤 사이에서 힘을 전달한다.

전달되는 것은 압력의 변화

한쪽에서 밀어 유체의 압력을 높이면 그 변화가 다른 부분에도 전달된다. 이 설명이 모든 위치의 전체 압력이 항상 같다는 뜻은 아니다. 높이가 다른 위치에서는 중력에 따른 압력 차이를 함께 고려해야 한다.

면적이 바뀌면 힘도 바뀐다

같은 압력 변화가 더 넓은 피스톤 면에 작용하면 더 큰 힘을 낼 수 있다. 단순한 모형에서는 각 피스톤에 추가로 작용하는 힘을 면적으로 나눈 값이 같다. 압력이 같다는 말과 두 피스톤의 힘이 같다는 말은 서로 다르다.

힘을 얻는 대신 이동 거리가 달라진다

유체를 압축되지 않는다고 근사하고 새어 나가지 않는다면 한쪽 피스톤이 밀어낸 부피와 다른 쪽에서 늘어난 부피가 대응한다. 큰 면적의 피스톤은 같은 부피 변화에 대해 더 짧게 움직인다. 큰 힘을 얻는 장치가 에너지를 새로 만들어 내는 것은 아니다.

실제 장치에 적용할 때

실제 유압 계통에는 마찰과 유체의 흐름에 따른 손실, 누설과 변형 등이 있다. 원리가 주는 이상적 힘의 관계와 장치의 실제 성능을 구분해야 한다. 높이 차이가 있는 경우에는 정수압 효과도 따로 포함한다.

관련 문서

압력 / 수압 / 유체 / 힘 / 일 (물리학) / 에너지