파스칼의 원리

'

"제독!

오늘은 유체의 또 다른 특징인 '파스칼의 원리' 에 대해서 잠시 알아보도록 하자꾸나!"

 

"파스칼의 원리요?

그것 파스칼이 찾아낸 것인가요?"

 

"그러니깐 파스칼의 원리겠지.

 

 위 그림에서처럼 물 속에 빨간색으로 표시된 것처럼 파이프를 설치하면 물이 움직이겠느냐?"

 

"아니,

가만히 있는 물에 저렇게 설치했잖습니까?

그럼 저대로 가만히 있겠는데요?"

 

 

"그럼 위 그림처럼 저렇게 설치된 파이프를 끄집어내면 가만히 있겠느냐?

 

"앗!

진짜 아무런 변화가 없겠습니다."

 

"그렇지?

그런데 저기서 잠깐 눈여겨봐야 할 것이,

A 와 B 부분이 차지하는 물의 무게차이 이다.

만일 A의 면적이 1 ㎠, B의 면적이 100 ㎠ 이라면 B 부분이 100 배 더 무겁다는 뜻이다."

 

"넵!

그야 당연하죠."

 

"그럼 A 부분을 10kg 으로 누르면 B 부분에 100 배 무거운 1톤 짜리도 그대로 유지될 수 있다는 것이 이해가 되느냐?"

 

"넵?

그게......,

진짜 1톤 짜리도 그대로 있겠는데요?"

 

"그렇지.

저게 유압장치라는 것이다.

작은 힘으로 훨씬 큰 힘을 만들 수 있는 것이지.

자동차의 브레이크를 우리는 발로 수 십 kg의 힘으로 밟으면 저런 유압장치 덕분에 타이어의 접촉면에서는 수 톤의 힘으로 꽉 잡게 만들 수 있다.

 

  

어쨌던,

파스칼은 위 그림에서처럼 B 부분의 물을 없애버리고 밀폐시키면 A 부분에 작용하는 압력이 노란색으로 표시한 B 부분에도 똑같이 작용하게 된다는 것을 알아내셨지.

 

사실,

 

A 부분에 추가시키는 압력은 노란색으로 표시된 B를 어디로 옮기건 밀폐된 전체 표면에 똑같이 그대로 전달된다.

 

저것을 파스칼의 원리라고 하는 것이지.

위에서 자동차의 브레이크를 예로 든 것처럼 저 원리는 오늘날 아주 광범위하게 적용되고 있다.

 

 

아주 오래 전에,

아르키메데스라는 아주 뛰어난 분이 자기에게 지렛대만 주면 지구를 들어보이겠다고 말씀 하셨었지.

파스칼은 적당한 유체 시스템만 주면 위 그림처럼 지구를 들어보이겠다고 말씀 하실 것이다.

 

사실,

두 시스템 모두 작은 힘을 아주 큰 힘으로 바꿀 수 있다.

간단한 시스템은 아르키메데스의 지렛대의 원리가,

좀 복잡하고 강력한 힘이 필요할 때에는 파스칼의 원리가 많이 사용되어지지.

 

예컨데,

자동차의 브레이크는 유체를 사용하지만,

자전거의 브레이크는 강선을 이용한 지렛대를 사용하고 있다."

 

"와,

신기하네요?

그런데 저런 것 어디서 배운 것인가요?

파스칼이 저렇게 설명한 것인가요?"

 

"응?

그것은 모르지.

오래 전에 밀폐된 유체에 압력을 추가하면 모든 면에 동일한 압력이 전달된다는 설명을 하셨다는데 그것을 어떻게 설명했는지 그걸 어떻게 알아?

하지만,

저 그림을 보면서 이해가 되질 않느냐?"

 

"이해 되는데요?"

 

"그럼 된 것이야.

가장 중요한 것은 어떻게 가르쳤는지 일일이 그것을 찾아서 암기식으로 공부하는게 아니라,

저렇게 이해만 되면 그것으로 충분한 것이다."


팍스넷 프리차트님의 글입니다.
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