Когда к малому поршню гидравлической машины прикладывают силу 6 Н, большой поршень может поднять груз массой 15 кг. Площадь малого поршня составляет 5 см в квадрате. Какова площадь большого поршня?

Физика 9 класс Гидравлические машины гидравлическая машина площадь поршня физика 9 класс закон Паскаля давление жидкости сила и масса задачи по физике Новый

Для решения этой задачи мы воспользуемся принципом гидравлической машины, который основан на законе Паскаля. Этот закон утверждает, что давление, приложенное к жидкости в закрытой системе, передается во всех направлениях равномерно.

Давление (P) определяется как сила (F), действующая на площадь (S):

P = F / S

В данной задаче у нас есть два поршня: малый и большой. Начнем с того, что найдем давление, которое создается на малом поршне.

1. Найдем давление на малом поршне:
• Сила, приложенная к малому поршню, составляет 6 Н.
• Площадь малого поршня равна 5 см², что в квадратных метрах будет 5 см² = 5 * 10^(-4) м².
• Теперь можем найти давление:
• P1 = F1 / S1 = 6 Н / (5 * 10^(-4) м²) = 12000 Па.

Теперь найдем давление на большом поршне, который поднимает груз массой 15 кг.

1. Найдем силу, действующую на большой поршень:
• Сила, действующая на большой поршень, равна весу груза:
• F2 = m * g, где g = 9.8 м/с² (ускорение свободного падения).
• F2 = 15 кг * 9.8 м/с² = 147 Н.

Теперь мы можем найти давление на большом поршне:

1. Найдем давление на большом поршне:
• P2 = F2 / S2, где S2 - площадь большого поршня, которую мы хотим найти.
• По закону Паскаля, P1 = P2. Таким образом, 12000 Па = 147 Н / S2.

Теперь подставим значения и решим уравнение для S2:

1. Решим уравнение для S2:
• 12000 = 147 / S2.
• Перемножим обе стороны на S2:
• 12000 * S2 = 147.
• Теперь разделим обе стороны на 12000:
• S2 = 147 / 12000.
• S2 = 0.01225 м².

Теперь переведем площадь в квадратные сантиметры:

1. Переведем S2 в см²:
• 0.01225 м² = 0.01225 * 10^4 см² = 122.5 см².

Ответ: Площадь большого поршня составляет 122.5 см².