При каком давлении начнет срабатывать клапан парового котла, если на одном конце рычага клапана висит груз массой

Тема: Давление в паровом котле

Инструкция:
Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться принципом моментов сил. Момент силы, действующей на рычаг, равен моменту силы, действующей со стороны парового давления на клапан. Формула для расчета момента силы:

Момент = Плечо * Сила

Мы знаем, что один конец рычага связан с подвижным концом клапана, а другой конец находится под действием груза массой 12 кг. Поэтому момент силы груза равен моменту силы от парового давления:

Масса * Ускорение свободного падения * Расстояние = Плечо * Сила

Плечо AO равно 80 см, что равно 0,8 м, а плечо ОВ равно 16 см, что равно 0,16 м. Площадь сечения клапана равна 10 см2, что равно 0,001 м2.

Подставив известные значения в уравнение, получим:

12 кг * 9,8 м/с2 * 0,8 м = 0,001 м2 * F

F = (12 * 9,8 * 0,8) / 0,001

F = 94,08 кН

Теперь мы можем найти давление, используя формулу:

Давление = Сила / Площадь

Давление = 94,08 кН / 0,001 м2

Давление = 94,08 МПа

Ответ: Вариант ответа Д. 0,8 МПа

Совет:
Для лучшего понимания задачи и метода решения рекомендуется ознакомиться с принципом моментов сил и основными понятиями физики, связанными с законами сохранения момента и энергии.

Упражнение:
Решите следующую задачу. При каком давлении начнет срабатывать клапан парового котла, если на одном конце рычага клапана висит груз массой 8 кг, а длина плеча AO равна 60 см, а плеча ОВ - 12 см, а площадь сечения клапана равна 15 см2? Выберите один из вариантов ответа: А. 0,6 МПа; Б. 0,5 МПа; В. 1,2 МПа; Г. 0,8 МПа; Д. 0,9 МПа.