Номер 1, страница 145 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

1. Какая установка называется гидравлической машиной? На каком законе основана ее работа?

1. Какая установка называется гидравлической машиной? На каком законе основана ее работа?

Гидравлическая машина — это машина, действие которой основано на законах движения и равновесия жидкости. Простейшая гидравлическая машина предназначена для получения выигрыша в силе и представляет собой два соединенных сосуда с поршнями разной площади, заполненных жидкостью (обычно маслом).

Работа гидравлической машины основана на законе Паскаля. Этот закон гласит, что давление, производимое внешней силой на поверхность жидкости, находящейся в замкнутом сосуде, передается в любую точку жидкости без изменений.

Когда на малый поршень площадью $S_1$ действует сила $F_1$, в жидкости создается давление $p = \frac{F_1}{S_1}$. Согласно закону Паскаля, это же давление передается и на большой поршень площадью $S_2$. Сила $F_2$, действующая на большой поршень, будет равна $F_2 = p \cdot S_2$. Если подставить в эту формулу выражение для давления, получим:

$F_2 = \frac{F_1}{S_1} \cdot S_2$

Из этого соотношения видно, что гидравлическая машина дает выигрыш в силе, равный отношению площадей поршней: $\frac{F_2}{F_1} = \frac{S_2}{S_1}$. Во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого, во столько же раз увеличивается приложенная сила.

Ответ: Гидравлической машиной называется установка, использующая жидкость для передачи и многократного увеличения силы. Ее работа основана на законе Паскаля.

2. Как устроен гидравлический пресс? Где его используют?

Гидравлический пресс является частным случаем гидравлической машины. Его основными частями являются два соединенных между собой цилиндра разного диаметра, заполненные рабочей жидкостью (чаще всего минеральным маслом). В каждом цилиндре находится плотно пригнанный поршень.

Малый цилиндр, называемый насосным, имеет поршень небольшой площади, на который прикладывается усилие (например, через рычаг) для создания высокого давления в жидкости. Большой цилиндр, называемый рабочим, оснащен поршнем значительно большей площади. Созданное давление передается на большой поршень, который в результате может оказывать огромное давление на помещенный под него предмет. Часто в конструкцию включают также клапаны для управления потоком жидкости и манометр для измерения давления.

Гидравлические прессы широко применяются там, где необходимо создавать большие сжимающие усилия:

В промышленности: для штамповки и ковки металлических изделий (например, кузовных панелей автомобилей), прессования деталей из порошковых материалов, выдавливания (экструзии) профилей из металлов и пластмасс, пакетирования металлолома, макулатуры и других отходов.

В сельском хозяйстве и пищевой промышленности: для отжима масла из семян (подсолнечника, оливок), получения сока из фруктов, ягод и овощей.

В автомастерских: для запрессовки и выпрессовки подшипников и других деталей, а также в конструкции гидравлических домкратов и подъемников.

В лабораториях: для проведения испытаний различных материалов на прочность.

Ответ: Гидравлический пресс состоит из двух соединенных цилиндров с поршнями разной площади, заполненных жидкостью. Приложение силы к малому поршню создает высокое давление, которое, передаваясь на большой поршень, многократно увеличивает силу. Он используется в промышленности, сельском хозяйстве и автосервисах для штамповки, прессования, отжима и других операций, требующих приложения больших усилий.