Вопрос школьника
Площадь малого поршня гидравлического пресса равна 10 см2, большого — 50 см2. На малый поршень поместили гирю массой 1 кг. Какой груз нужно поместить на большой поршень, чтобы жидкость осталась в равновесии?
Ответ от учителя
Для того чтобы жидкость осталась в равновесии, необходимо, чтобы давление на обоих поршнях было одинаковым. Давление в жидкости определяется по формуле:
P = F/S,
где P — давление, F — сила, действующая на жидкость, S — площадь поршня.
Так как на малый поршень действует сила, равная весу груза, то:
F1 = m*g,
где m — масса груза, g — ускорение свободного падения.
Подставляя значения, получаем:
F1 = 1 кг * 9,8 м/с² = 9,8 Н.
Так как площадь малого поршня равна 10 см², то давление на него равно:
P1 = F1/S1 = 9,8 Н / 10 см² = 0,98 Н/см².
Для того чтобы давление на большой поршень было таким же, необходимо определить, какой груз нужно поместить на него. Для этого воспользуемся формулой для определения силы:
F2 = P2*S2,
где F2 — сила, действующая на большой поршень, P2 — давление на большой поршень, S2 — площадь большого поршня.
Подставляя значения, получаем:
F2 = P2*S2 = P1*S1 = 0,98 Н/см² * 10 см² = 9,8 Н.
Таким образом, на большой поршень нужно поместить груз массой 9,8 Н / 9,8 м/с² = 1 кг, чтобы жидкость осталась в равновесии.
