Система состоит из емкости с двумя неподвижными поршнями, причем площадь малого поршня в k=4 раза меньше площади большого поршня. В емкости находится газ.

1. Каково давление газа на малый поршень Р1, если на большой поршень газ оказывает давление Р2=160кПа?
2. Какова сила давления газа на малый поршень F1, если сила давления на большой поршень F2=480H?

Физика Университет Законы гидростатики и гидравлики давление газа малый поршень большой поршень площадь поршней сила давления физика задача по физике газ в емкости закон Паскаля Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон Паскаля, который гласит, что давление, приложенное к жидкости, передается во всех направлениях без изменения. Это означает, что давление газа на малый поршень будет связано с давлением на большом поршне.

Дано:

• Площадь малого поршня в k=4 раза меньше площади большого поршня.
• Давление на большом поршне P2 = 160 кПа.
• Сила давления на большом поршне F2 = 480 Н.

1. Найдем давление газа на малый поршень P1:

Согласно закону Паскаля, давление на малом и большом поршнях будет одинаковым, если они находятся в одной и той же системе. Таким образом, мы можем записать:

P1 = P2

Подставляем известное значение:

P1 = 160 кПа

2. Теперь найдем силу давления на малый поршень F1:

Согласно формуле для давления:

P = F / S, где P - давление, F - сила, S - площадь.

Мы знаем, что площадь малого поршня в 4 раза меньше площади большого. Обозначим площадь большого поршня как S2, тогда площадь малого поршня S1 будет равна S1 = S2 / 4.

Теперь можем выразить силу F1 через давление P1 и площадь S1:

F1 = P1 * S1

Подставим значение площади:

F1 = P1 * (S2 / 4)

Теперь найдем S2, используя силу F2:

Из формулы давления на большом поршне:

P2 = F2 / S2

Отсюда:

S2 = F2 / P2

Подставим известные значения:

S2 = 480 Н / (160 кПа) = 480 Н / (160000 Па) = 0.003 Н/Па = 0.003 м²

Теперь подставим S2 в формулу для F1:

F1 = 160000 Па * (0.003 м² / 4)

F1 = 160000 * 0.00075 = 120 Н

Таким образом, мы нашли:

• Давление газа на малый поршень P1 = 160 кПа.
• Сила давления на малый поршень F1 = 120 Н.