Каков вес груза, действующего на поршень с большей площадью, если известно, что площадь малого поршня составляет
Каков вес груза, действующего на поршень с большей площадью, если известно, что площадь малого поршня составляет 192 см2, а большого поршня — 576 см2, а вес шара равен 143 Н, и жидкость в гидравлической машине находится в равновесии? Ответ округли до целого числа.
15.12.2023 20:08
Объяснение:
В гидравлической машине с помощью воды или другой жидкости передается сила с помощью герметично закрытой системы трубок и поршней. Принцип работы гидравлики основан на законе Паскаля, который утверждает, что давление, созданное на жидкость в любой точке, равномерно переносится по всей жидкости.
Для решения данной задачи необходимо знать, что давление в системе гидравлики одинаково во всех ее точках. Давление вычисляется как отношение силы к площади:
\(P = \frac{F}{A}\)
Где \(P\) - давление, \(F\) - сила, действующая на поршень, \(A\) - площадь поршня.
В данной задаче нам известны площади поршней малого и большого поршней, а также вес шара и равновесие системы. Обозначим \(F_1\) - силу, действующую на малый поршень и \(F_2\) - силу, действующую на большой поршень. При равновесии системы давление на обоих поршнях одинаково:
\(\frac{F_1}{A_1} = \frac{F_2}{A_2}\)
Подставляя известные значения, получаем:
\(\frac{F_1}{192} = \frac{F_2}{576}\)
Теперь можем найти силу, действующую на большой поршень:
\(F_2 = \frac{576 \cdot F_1}{192}\)
В задаче также указан вес шара, который равен 143 Н. Если предположить, что шар действует на малый поршень, то сила, действующая на малый поршень, будет равна весу шара:
\(F_1 = 143\) Н
Подставляя это значение в формулу для нахождения силы, действующей на большой поршень, получаем:
\(F_2 = \frac{576 \cdot 143}{192}\)
Выполняя вычисления, получаем:
\(F_2 \approx 429\) Н
Таким образом, вес груза, действующего на поршень с большей площадью, округленный до целого числа, составляет 429 Н.
Совет: Чтобы лучше понять гидравлику, рекомендуется изучить закон Паскаля и принцип работы гидравлических систем. Эксперименты с построением моделей гидравлических машин также могут помочь уяснить принцип работы этой технологии.
Задача на проверку: Площадь большого поршня в другой гидравлической машине составляет 4000 см2, а сила, действующая на малый поршень, равна 600 Н. Какова будет сила, действующая на большой поршень? Ответ округли до целого числа.