Номер 3, страница 178 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 50. Гидравлический пресс. Вопросы - номер 3, страница 178.

Условие.

Решение.

Гидравлический пресс — это машина, которая использует жидкость для создания очень больших сжимающих усилий. Принцип его работы основан на законе Паскаля, который гласит, что давление, оказываемое на жидкость в замкнутом сосуде, передается во все точки этой жидкости одинаково.

Конструкция пресса включает два соединенных цилиндра разного диаметра, в которых находятся поршни. Пространство под поршнями заполнено жидкостью, чаще всего гидравлическим маслом. К малому поршню площадью $S_1$ прикладывается сила $F_1$. Это создает в жидкости давление $p = \frac{F_1}{S_1}$. Согласно закону Паскаля, это же давление действует и на большой поршень площадью $S_2$. Сила, действующая на большой поршень, будет равна $F_2 = p \cdot S_2$. Подставив выражение для давления, получим:

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

Из этой формулы видно, что сила $F_2$ во столько раз больше силы $F_1$, во сколько раз площадь большого поршня $S_2$ больше площади малого $S_1$. Это свойство — получение выигрыша в силе — и определяет широкое применение гидравлических прессов.

Применение в промышленности

В промышленности гидравлические прессы используются для выполнения операций, требующих огромных усилий:

• Штамповка, ковка и формовка. С помощью мощных прессов из листового металла изготавливают сложные детали, например, кузовные панели автомобилей, раковины, посуду. В металлургии их применяют для ковки и прессования слитков.

• Прессование и уплотнение. Гидравлические прессы используются для брикетирования (уплотнения) отходов: металлической стружки, макулатуры, пластика. Это позволяет уменьшить их объем для хранения и транспортировки. Также их применяют для изготовления порошковых материалов, фанеры, ДСП.

• Сборка и разборка. В машиностроении прессы применяют для запрессовки и выпрессовки деталей, например, подшипников, втулок, осей.

Применение в автомобильной отрасли

• Гидравлическая тормозная система. Это классический пример использования закона Паскаля. Водитель нажимает на педаль тормоза, прикладывая небольшое усилие к малому поршню в главном тормозном цилиндре. Это усилие через тормозную жидкость передается на поршни большего диаметра в тормозных механизмах колес, которые с большой силой прижимают колодки к дискам.

• Гидравлические домкраты и подъемники. В любом автосервисе и у многих автомобилистов есть гидравлические домкраты, позволяющие без особых усилий поднять автомобиль для ремонта или замены колеса.

Применение в сельском хозяйстве и пищевой промышленности

• Отжим масла и соков. Прессы используются для выдавливания масла из семян подсолнечника, оливок, льна и других масличных культур, а также для получения сока из фруктов, ягод и овощей.

• Прессование сена и соломы. Пресс-подборщики в сельском хозяйстве формируют из скошенной травы или соломы плотные тюки или рулоны для удобства хранения и транспортировки.

Другие сферы применения

• Строительство. Гидравлические системы используются в тяжелой технике (экскаваторы, краны), а также в машинах для испытания строительных материалов на прочность.

• Ювелирное дело. Для чеканки монет, медалей и формовки ювелирных изделий.

• Фармацевтика. Для прессования порошков в таблетки.

Таким образом, гидравлический пресс является универсальным устройством, которое нашло применение практически во всех сферах деятельности человека благодаря своей способности создавать огромные усилия при помощи относительно малой приложенной силы.

Ответ: Гидравлический пресс используется для штамповки и ковки металлов, прессования различных материалов (макулатура, отходы, порошки), отжима масла и соков, в тормозных системах автомобилей, в домкратах и подъемниках, а также в строительной, сельскохозяйственной и другой технике, где требуется создание больших усилий.