Допустиме, що тиск у гідравлічній машині становить 700 кПа. На меншу поршень діє сила 2500 Н. Площа більшої поршня
Допустиме, що тиск у гідравлічній машині становить 700 кПа. На меншу поршень діє сила 2500 Н. Площа більшої поршня дорівнює 0,05 м². а) Знайдіть силу, що діє на більший поршень. б) Розрахуйте, наскільки гідравлічна машина збільшує силу.
29.11.2023 17:08
Пояснення: Гідравлічна машина використовує закон Паскаля, щоб збільшити силу, застосовану до меншого поршня, шляхом використання гідравлічного тиску. Закон Паскаля стверджує, що на будь-яку точку закритої рідинної системи, діє однаковий тиск у всіх напрямках.
а) Щоб знайти силу, що діє на більший поршень, ми використовуємо наступну формулу:
Сила = Тиск * Площа
Тут тиск є 700 кПа, а площа більшого поршня - 0,05 м². Інтенсивність тиску рівна силі поділена на площу, на яку вона діє.
F = P * A
F = 700 кПа * 0,05 м²
Розрахунок:
F = (700 * 10^3 Па) * (0,05 м²)
F = 35 * 10^3 Н
F = 35 000 Н
Отже, сила, що діє на більший поршень, становить 35 000 Н.
б) Для розрахунку величини збільшення сили ми використовуємо наступну формулу:
Збільшення сили = Сила на більшому поршні / Сила на меншому поршні
Тут сила на більшому поршні - сила, отримана у пункті а, а сила на меншому поршні - 2500 Н.
Збільшення сили = 35 000 Н / 2500 Н
Збільшення сили = 14
Отже, гідравлічна машина збільшує силу в 14 разів.
Порада: Щоб краще зрозуміти концепцію гідравлічних машин, рекомендується переглянути відео або анімації, які демонструють їх роботу. Це допоможе вам уявити собі процес і зробити його зрозумілішим.
Вправа: Сила, що діє на менший поршень, становить 3500 Н. Площа більшого поршня дорівнює 0,1 м². Обчисліть силу, що діє на більший поршень і величину збільшення сили.
Разъяснение: Гидравлическая машина - это устройство, которое использует закон Паскаля для передачи силы через жидкость. Закон Паскаля утверждает, что давление, создаваемое в жидкости, распространяется одинаково по всему объему жидкости. Это означает, что изменение площади поршня на одном конце гидравлической машины приводит к соответствующему изменению силы на другом конце.
a) Решение: Для того чтобы найти силу, действующую на бóльший поршень, мы можем использовать формулу:
Сила = Давление * Площадь
Из условия задачи мы знаем, что давление в гидравлической машине составляет 700 кПа (70000 Па) и площадь бóльшего поршня равна 0.05 м².
Подставим эти значения в формулу:
Сила = 70000 Па * 0.05 м² = 3500 Н
Таким образом, сила, действующая на бóльший поршень, составляет 3500 Н.
b) Решение: Чтобы вычислить, насколько гидравлическая машина увеличивает силу, мы можем использовать формулу:
Увеличение силы = Сила на бóльшем поршне / Сила на меньшем поршне
Из задачи известно, что на меньший поршень действует сила 2500 Н. Мы уже вычислили, что сила на бóльшем поршне составляет 3500 Н.
Подставим эти значения в формулу:
Увеличение силы = 3500 Н / 2500 Н = 1.4
Таким образом, гидравлическая машина увеличивает силу в 1.4 раза.
Совет: При решении подобных задач, всегда помните, что давление в жидкости одинаково на всех участках ее поверхности. Используйте формулу Сила = Давление * Площадь для вычисления силы. Не забывайте проверять единицы измерения и преобразовывать их при необходимости.
Задание для закрепления: Предположим, что давление в гидравлической машине равно 60000 Па, а площадь более крупного поршня равна 0.08 м². Найдите силу, действующую на более крупный поршень.