Сможет ли человек, используя силу 150Н и малый поршень площадью 0,8 см², поднять груз массой 640 кг, который находится на большом поршне площадью 36 см² гидравлического подъемника? Решите задачу согласно предоставленным данным.
Капля
Для решения данной задачи воспользуемся принципом Паскаля, который гласит, что давление, создаваемое в жидкости, распространяется равномерно во всех направлениях. Поскольку объем жидкости исходит из малого поршня и под действием давления распределяется на большой поршень, то сила, с которой действует человек на малый поршень, равна силе, с которой большой поршень действует на груз.
Используя формулу для давления , где - давление, - сила, - площадь, можем найти давление, создаваемое малым поршнем:
где - давление на малом поршне, - сила, равная 150 Н, - площадь малого поршня (0,8 см²).
Аналогично, найдем давление на большом поршне:
где - давление на большом поршне, - сила, с которой большой поршень действует на груз (неизвестная), - площадь большого поршня (36 см²).
Так как принцип Паскаля утверждает, что давление распространяется равномерно, то .
Таким образом, получаем уравнение:
Подставляя известные значения получим:
Чтобы найти неизвестную силу , умножаем обе стороны на 36:
Выражаем неизвестную силу:
Вычисляем:
Н
Таким образом, сила, с которой большой поршень действует на груз, равна 6750 Н. Следовательно, человек сможет поднять груз массой 640 кг при условии использования силы 150 Н и указанных характеристик поршней гидравлического подъемника.
Используя формулу для давления
где
Аналогично, найдем давление на большом поршне:
где
Так как принцип Паскаля утверждает, что давление распространяется равномерно, то
Таким образом, получаем уравнение:
Подставляя известные значения получим:
Чтобы найти неизвестную силу
Выражаем неизвестную силу:
Вычисляем:
Таким образом, сила, с которой большой поршень действует на груз, равна 6750 Н. Следовательно, человек сможет поднять груз массой 640 кг при условии использования силы 150 Н и указанных характеристик поршней гидравлического подъемника.
Знаешь ответ?