개념과 작동 원리
밀폐된 유체에 가한 압력 변화는 정적인 이상 조건에서 유체 전체로 전달됩니다. 피스톤에 작용하는 힘은 압력×면적입니다.
큰 피스톤은 같은 압력을 더 넓은 면적에서 받으므로 큰 힘을 낼 수 있습니다. 작은 피스톤이 밀어낸 부피와 큰 피스톤이 받아 이동한 부피가 같아야 합니다.
관계식과 성립 조건
F₂/F₁=A₂/A₁이고 비압축성 유체에서는 A₁s₁=A₂s₂입니다. 손실이 없고 높이 차이를 생략하면 F₁s₁=F₂s₂로 일이 보존됩니다.
실제 장치에는 유체 압축성, 누설과 마찰이 있습니다. 피스톤 높이가 다르면 정수압 차이도 고려해야 합니다.
가상 실험에서 읽을 변화
압력은 같고 큰 피스톤은 더 큰 힘으로 더 짧게 움직여요.
비압축성 유체·마찰 없는 피스톤·준정적 이동이에요. 높이에 따른 정수압과 손실은 제외해요. 실제 고압 유압 장치를 만들거나 따라 조작하지 말아요.
핵심 관계와 기호
F₂/F₁ = A₂/A₁ · s₂/s₁ = A₁/A₂ · F₁s₁ = F₂s₂
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| A₁, A₂ | 입력·출력 피스톤 면적 | m² |
| s₁, s₂ | 각 피스톤의 이동 거리 | m |
예시로 확인하기
힘을 열 배로 키우면 출력 이동 거리는?
입력의 십분의 일이에요 · 압력은 같고 큰 피스톤은 더 큰 힘으로 더 짧게 움직여요.
자주 헷갈리는 점
- 유압 장치에서 큰 힘이 생겼다고 입력보다 큰 에너지가 만들어지는 것은 아닙니다.