Номер 2, страница 37, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 53. Использование давления жидкости в технических устройствах. Вопросы и задания - номер 2, страница 37.

Условие.

2. Чем определяется выигрыш в силе, который даёт гидравлический пресс?

Решение.

Выигрыш в силе, который даёт гидравлический пресс, основан на законе Паскаля. Этот закон гласит, что давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку без изменений во всех направлениях.

Гидравлический пресс представляет собой систему из двух сообщающихся сосудов, имеющих разную площадь поперечного сечения и заполненных жидкостью (обычно гидравлическим маслом). В каждом сосуде находится поршень.

Пусть к малому поршню площадью $S_1$ приложена сила $F_1$. Эта сила создаёт под поршнем давление $p_1$, равное:

$p_1 = \frac{F_1}{S_1}$

Согласно закону Паскаля, это давление передаётся по всему объёму жидкости одинаково. Следовательно, на больший поршень площадью $S_2$ действует такое же давление $p_2 = p_1$. Это давление создаёт выталкивающую силу $F_2$, действующую на большой поршень:

$F_2 = p_2 \cdot S_2$

Поскольку давления равны ($p_1 = p_2$), мы можем приравнять выражения для них:

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

Выигрыш в силе определяется как отношение силы на выходе ($F_2$) к силе на входе ($F_1$). Из полученной пропорции можно выразить это отношение:

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

Из формулы видно, что сила, действующая на большой поршень, во столько раз больше силы, приложенной к малому поршню, во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого.

Ответ: Выигрыш в силе, который даёт гидравлический пресс, определяется отношением площади большего поршня к площади малого поршня. Чем больше это отношение, тем значительнее выигрыш в силе.