Какова масса шара, если известно, что сила, действующая на большой поршень гидравлической машины, составляет 120

Какова масса шара, если известно, что сила, действующая на большой поршень гидравлической машины, составляет 120 Н? При этом площадь малого поршня равна 192 см2, а площадь большого поршня - 960 см2. Известно также, что жидкость в машине находится в равновесии. Здесь ускорение свободного падения равно 10 м/с2. Вычислите массу шара.
Semen

Semen

Чтобы найти массу шара в данной задаче, мы можем использовать принцип Паскаля и уравнение равновесия. Первым шагом, нам нужно вычислить давление, действующее на большой поршень.

Используем формулу для давления \(P = \frac{F}{A}\), где \(P\) - давление, \(F\) - сила и \(A\) - площадь.

Давление, действующее на малый поршень, равно давлению, действующему на большой поршень. Таким образом, мы можем записать уравнение:

\(\frac{F_1}{A_1} = \frac{F_2}{A_2}\),

где \(F_1\) и \(A_1\) - сила и площадь малого поршня, а \(F_2\) и \(A_2\) - сила и площадь большого поршня соответственно.

Подставляем данные из задачи:

\(\frac{120\, \textrm{Н}}{192\, \textrm{см}^2} = \frac{F_2}{960\, \textrm{см}^2}\).

Теперь, чтобы найти силу \(F_2\), умножим обе стороны уравнения на 960:

\(120\, \textrm{Н} \cdot 960\, \textrm{см}^2 = F_2\).

Переведем единицы измерения в стандартные:

\(120\, \textrm{Н} \cdot 960\, \textrm{см}^2 = F_2 \cdot 0.01\, \textrm{м}^2\).

Мы знаем, что площадь выражается в квадратных метрах, поэтому:

\(120\, \textrm{Н} \cdot 960\, \textrm{см}^2 = F_2 \cdot 0.01\, \textrm{м}^2\).

Выполняем вычисления:

\(115200\, \textrm{Н} \cdot \textrm{см}^2 = F_2 \cdot 0.01\, \textrm{м}^2\).

Теперь, чтобы найти силу \(F_2\), делим обе стороны уравнения на \(0.01\, \textrm{м}^2\):

\(F_2 = \frac{115200\, \textrm{Н} \cdot \textrm{см}^2}{0.01\, \textrm{м}^2}\).

Выполняем вычисления:

\(F_2 = 11520000\, \textrm{Н}\).

Мы знаем, что сила равна массе, умноженной на ускорение свободного падения \(F = mg\), где \(m\) - масса, а \(g\) - ускорение свободного падения. Таким образом, мы можем записать уравнение:

\(11520000\, \textrm{Н} = m \cdot 10\, \textrm{м/с}^2\).

Чтобы найти массу \(m\), делим обе стороны уравнения на \(10\, \textrm{м/с}^2\):

\(m = \frac{11520000\, \textrm{Н}}{10\, \textrm{м/с}^2}\).

Выполняем вычисления:

\(m = 1152000\, \textrm{кг}\).

Таким образом, масса шара составляет 1 152 000 кг.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello