Какую силу необходимо приложить к большому поршню гидравлической машины, если площадь малого поршня составляет 10 см2, на него действует сила 1 кН, а площадь большого поршня равна 500 см2, чтобы поршни были в равновесии?

Физика 8 класс Гидравлика гидравлическая машина сила поршень равновесие физика площадь поршня давление закон Паскаля механика задачи по физике Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать принцип гидравлической машины, который основывается на законе Паскаля. Этот закон гласит, что давление, приложенное к жидкости в замкнутом сосуде, передается на все части жидкости одинаково.

Давайте начнем с определения давления, которое создается на малом поршне. Давление (P) можно вычислить по формуле:

P = F / S

где:

• P - давление,
• F - сила, действующая на поршень,
• S - площадь поршня.

Теперь подставим известные значения для малого поршня:

• Сила на малом поршне (F1) = 1 кН = 1000 Н,
• Площадь малого поршня (S1) = 10 см² = 10 * 10^-4 м² = 0.001 м².

Теперь вычислим давление на малом поршне:

P1 = F1 / S1 = 1000 Н / 0.001 м² = 1,000,000 Па (или 1 МПа).

Теперь, когда мы знаем давление на малом поршне, мы можем использовать это давление, чтобы найти силу, необходимую для большого поршня. Площадь большого поршня (S2) составляет 500 см², что равно 500 * 10^-4 м² = 0.05 м².

Согласно закону Паскаля, давление на большом поршне (P2) будет равно давлению на малом поршне (P1): P2 = P1. Теперь мы можем выразить силу на большом поршне (F2):

P2 = F2 / S2

Отсюда следует, что:

F2 = P2 * S2

Подставим известные значения:

F2 = 1,000,000 Па * 0.05 м² = 50,000 Н.

Таким образом, чтобы поршни были в равновесии, необходимо приложить силу:

F2 = 50,000 Н или 50 кН.