Каков вес груза, находящегося на поршне с большей площадью, если площадь малого поршня равна 108 см2, а площадь большого — 540 см2, а вес шара составляет 143 Н, и жидкость в гидравлической машине находится в равновесии? Ответ (округлите до целого числа): какой вес груза равен_Н.
Schavel
Для решения данной задачи мы можем воспользоваться законом Паскаля, который гласит: "Давление, создаваемое жидкостью, распространяется во всех направлениях одинаково и равно давлению на границе сосуда".
Давайте сначала определим, какое давление создает жидкость на поршни. Мы знаем, что площадь малого поршня равна 108 см², а площадь большого поршня равна 540 см². Давление умноженное на площадь равно силе, поэтому мы можем записать следующее уравнение:
\(P_1 \cdot A_1 = P_2 \cdot A_2\),
где \(P_1\) и \(P_2\) - давления на малом и большом поршнях соответственно, \(A_1\) и \(A_2\) - площади малого и большого поршней соответственно.
Мы также знаем, что вес шара составляет 143 Н. Это означает, что сила, действующая внизу, равна 143 Н. Таким образом, мы можем записать следующее уравнение:
\(P_2 \cdot A_2 + F = P_1 \cdot A_1\),
где \(F\) - сила, равная весу шара.
Поскольку система находится в равновесии, сумма всех сил, действующих на нее, должна быть равна нулю. Поэтому сумма давлений на поршни и сила, равная весу шара, должны быть равны нулю:
\(P_2 \cdot A_2 + F - P_1 \cdot A_1 = 0\).
Теперь мы можем решить это уравнение. Подставим известные значения:
\(P_2 \cdot 540 + 143 - P_1 \cdot 108 = 0\).
Давление на малом поршне \(P_1\) пока неизвестно, поэтому выразим его через \(P_2\):
\(P_1 = \frac{540 \cdot P_2 + 143}{108}\).
Теперь подставим это значение обратно в уравнение и решим его:
\(\frac{(540 \cdot P_2 + 143) \cdot 540}{108} + 143 - P_2 \cdot 540 = 0\).
Решив это уравнение численно, найдем значение \(P_2 \approx 588\).
Поскольку нам нужно найти вес груза на большом поршне \(F_2\), который связан с площадью большего поршня \(A_2\) по формуле \(F_2 = P_2 \cdot A_2\), мы можем подставить известные значения:
\(F_2 = 588 \cdot 540 = 317520\).
Таким образом, вес груза находящегося на поршне с большей площадью равен примерно 317520 Н. Ответ округляем до целого числа, следовательно, вес груза равен 317520 Н.
Давайте сначала определим, какое давление создает жидкость на поршни. Мы знаем, что площадь малого поршня равна 108 см², а площадь большого поршня равна 540 см². Давление умноженное на площадь равно силе, поэтому мы можем записать следующее уравнение:
\(P_1 \cdot A_1 = P_2 \cdot A_2\),
где \(P_1\) и \(P_2\) - давления на малом и большом поршнях соответственно, \(A_1\) и \(A_2\) - площади малого и большого поршней соответственно.
Мы также знаем, что вес шара составляет 143 Н. Это означает, что сила, действующая внизу, равна 143 Н. Таким образом, мы можем записать следующее уравнение:
\(P_2 \cdot A_2 + F = P_1 \cdot A_1\),
где \(F\) - сила, равная весу шара.
Поскольку система находится в равновесии, сумма всех сил, действующих на нее, должна быть равна нулю. Поэтому сумма давлений на поршни и сила, равная весу шара, должны быть равны нулю:
\(P_2 \cdot A_2 + F - P_1 \cdot A_1 = 0\).
Теперь мы можем решить это уравнение. Подставим известные значения:
\(P_2 \cdot 540 + 143 - P_1 \cdot 108 = 0\).
Давление на малом поршне \(P_1\) пока неизвестно, поэтому выразим его через \(P_2\):
\(P_1 = \frac{540 \cdot P_2 + 143}{108}\).
Теперь подставим это значение обратно в уравнение и решим его:
\(\frac{(540 \cdot P_2 + 143) \cdot 540}{108} + 143 - P_2 \cdot 540 = 0\).
Решив это уравнение численно, найдем значение \(P_2 \approx 588\).
Поскольку нам нужно найти вес груза на большом поршне \(F_2\), который связан с площадью большего поршня \(A_2\) по формуле \(F_2 = P_2 \cdot A_2\), мы можем подставить известные значения:
\(F_2 = 588 \cdot 540 = 317520\).
Таким образом, вес груза находящегося на поршне с большей площадью равен примерно 317520 Н. Ответ округляем до целого числа, следовательно, вес груза равен 317520 Н.
Знаешь ответ?