Малый поршень гидравлического пресса за один ход опускается на 25 см, а большой поднимается на 5 мм. К малому поршню приложена сила 20 Н. Какая сила давления передаётся на большой поршень?
от

1 Ответ

дано:  
сила, приложенная к малому поршню F_м = 20 Н  
перемещение малого поршня Δx_м = 25 см = 0,25 м  
перемещение большого поршня Δx_б = 5 мм = 0,005 м  

найти:  
силу, передающуюся на большой поршень F_б.

решение:  
1. В гидравлическом прессе выполняется закон Паскаля, который утверждает, что давление, передаваемое через жидкость, одинаково на обеих поршнях. Давление определяется как сила, делённая на площадь.

2. Давление на малом поршне:
P = F_м / S_м,

где S_м — площадь малого поршня.

3. Давление, передаваемое на большой поршень:
P = F_б / S_б,

где F_б — сила на большом поршне, S_б — площадь большого поршня.

4. Из закона Паскаля:
F_м / S_м = F_б / S_б.

5. Площадь поршней связана с их перемещениями: так как гидравлический пресс работает за счет сохранения объема жидкости, произведение площади поршня и перемещения должно быть одинаковым для обоих поршней. То есть:
S_м * Δx_м = S_б * Δx_б.

6. Из этого уравнения выразим отношение площадей поршней:
S_б / S_м = Δx_м / Δx_б.

7. Подставим это в уравнение для давления:
F_м / S_м = F_б / S_б.

Получаем:
F_б = F_м * (S_б / S_м) = F_м * (Δx_м / Δx_б).

8. Подставим известные значения:
F_б = 20 Н * (0,25 м / 0,005 м) = 20 Н * 50 = 1000 Н.

ответ:  
Сила давления, передающаяся на большой поршень, составляет 1000 Н.
от