көлденең қималары су арқылы әртүрлі екі қатынас тапсырулған. олар поршеньдермен айналысқан. жіптен ыдыстың көлдене

көлденең қималары су арқылы әртүрлі екі қатынас тапсырулған. олар поршеньдермен айналысқан. жіптен ыдыстың көлдене нұқындағы ауданы, ыдыстың кеңінен 100 рет кішірейді. 10 несе жүкті кіші поршеньге қойған. Екі несе жүктіктер бірдейді, өтірікшілік табылуы үшін үлкен поршеньге қойылатын жүксіздік саны ескерілмеді.
Morskoy_Shtorm_2171

Morskoy_Shtorm_2171

Для решения данной задачи нам потребуется учесть следующие факты:
1. Кольцевая жидкостная трубка, по которой движется поршень, создает упругое взаимодействие с ним. Это означает, что сила, с которой поршень давит на жидкость, равна силе, с которой жидкость давит на поршень. Также известно, что эта сила пропорциональна площади сечения поршня и изменению давления в жидкости.
2. Кольцевая трубка наполнена однородной жидкостью, поэтому плотность жидкости постоянна в любой точке трубки.
3. Полная площадь сечения малого поршня равна 10 раз площади поперечного сечения большого поршня.

Итак, пусть \(A_1\) - площадь поперечного сечения большого поршня, а \(A_2\) - площадь поперечного сечения малого поршня. Поскольку каждому нагрузочному силовому стержню соответствует равнодействующая в трубке, давление на большой поршень будет равно давлению на малый поршень.

Также из условия задачи известно, что придаваемое нагрузкой усилие вызывает изменение давления в жидкости и как следствие изменение площадей поперечных сечений.

Чтобы найти площадь поперечного сечения малого поршня \(A_2\), зная, что площадь поперечного сечения большого поршня \(A_1\), необходимо использовать принцип сохранения энергии.

Сила, с которой нагрузка действует на малый поршень, равна силе, с которой малый поршень давит на жидкость. Так как изменение давления является переменным величиной, то и сила взаимодействия также будет меняться. Поэтому будем искать среднюю силу взаимодействия.

Находим работу, совершаемую механизмом взаимодействия (сила умножается на перемещение):
\[A = F \cdot x\]
\[A = P \cdot A_2 \cdot x\]

Также введем изменение потенциальной энергии:
\[U = m \cdot g \cdot h\]
\[U = \rho \cdot V \cdot g \cdot h\]
\[U = \rho \cdot A_2 \cdot x \cdot g \cdot h\]

Так как работа \(A\) и изменение потенциальной энергии \(U\) являются сохраняющимися величинами, то составим следующее уравнение:
\[A = U\]
\[P \cdot A_2 \cdot x = \rho \cdot A_2 \cdot x \cdot g \cdot h\]

Отсюда можем найти искомую площадь поперечного сечения малого поршня:
\[A_2 = \frac{P \cdot x}{\rho \cdot g \cdot h}\]

В данном уравнении \(P\) - давление на малый поршень, \(x\) - путь малого поршня, \(\rho\) - плотность жидкости, \(g\) - ускорение свободного падения, \(h\) - высота, на которую поднимается система.

Используя данные из условия задачи, можно подставить значения и получить ответ, учитывая единицы измерения величин.

P.s. Однако, мне непонятно про "көлденең қатынас тапсырулған". Трётье указание не ясно. Если есть ограничение в скорости движения поршня то это другая задача. Если есть упреждающее давление \(P_\\text{упреж}\), то формула будет такая:

\[A_2 = \frac{(P-P_\\text{упреж}) \cdot x}{\rho \cdot g \cdot h}\]
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello