Номер 45.3, страница 72 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Давление газов и жидкостей - номер 45.3, страница 72.

Условие.

Задание 45.3. Заполните пропуски в тексте, описывающем принцип действия гидравлического пресса, схема устройства которого показана на рисунке.

При движении рукоятки ______ вверх: поршень ______ движется ______, клапан ______ открыт, а клапан ______ закрыт, поэтому масло из открытого сосуда ______ поступает в цилиндр ______.

При движении рукоятки ______ вниз: поршень ______ движется ______, клапан ______ закрыт, а клапан ______ открыт, поэтому масло из цилиндра ______ нагнетается в цилиндр ______.

Гидравлический пресс дает выигрыш в силе, численно равный ______.

Решение.

Решение

Для того чтобы правильно заполнить пропуски в тексте, необходимо разобраться в принципе работы гидравлического пресса, показанного на схеме. Работа пресса основана на законе Паскаля и состоит из двух основных тактов: всасывания и нагнетания жидкости.

1. Движение рукоятки вверх (такт всасывания).
Когда оператор тянет рукоятку 8 вверх, малый поршень 3 также поднимается. Под поршнем в малом цилиндре A создается разрежение (давление падает). Из-за разницы давлений между атмосферой, действующей на масло в открытом сосуде C, и разрежением в цилиндре A, всасывающий клапан 6 открывается. Масло из сосуда C засасывается в цилиндр A. В это же время высокое давление в большом цилиндре B удерживает нагнетательный клапан 7 в закрытом состоянии, предотвращая перетекание масла обратно.

2. Движение рукоятки вниз (такт нагнетания).
Когда оператор нажимает на рукоятку 8 вниз, малый поршень 3 опускается и сжимает масло в цилиндре A, создавая в нем высокое давление. Это давление мгновенно закрывает всасывающий клапан 6, не давая маслу вернуться в сосуд C. Одновременно высокое давление открывает нагнетательный клапан 7, и масло вытесняется из цилиндра A в большой цилиндр B. Поступающее масло давит на большой поршень 1, заставляя его подниматься и сжимать находящийся на нем предмет 2.

3. Выигрыш в силе.
Согласно закону Паскаля, давление $\text{p}$, создаваемое поршнем в цилиндре A, передается без изменений во все точки жидкости, в том числе и на большой поршень в цилиндре B. Давление равно отношению силы к площади: $p = F/S$. Таким образом, $p = F_A/S_A = F_B/S_B$, где $F_A$ и $S_A$ – сила и площадь малого поршня, а $F_B$ и $S_B$ – сила и площадь большого поршня. Выигрыш в силе определяется как отношение силы на большом поршне к силе, приложенной к малому: $F_B/F_A$. Из равенства давлений следует, что выигрыш в силе равен отношению площади большего поршня к площади меньшего: $F_B/F_A = S_B/S_A$.

Основываясь на этом анализе, заполняем пропуски в тексте.

Ответ:

При движении рукоятки 8 вверх: поршень 3 движется вверх, клапан 6 открыт, а клапан 7 закрыт, поэтому масло из открытого сосуда C поступает в цилиндр A.

При движении рукоятки 8 вниз: поршень 3 движется вниз, клапан 6 закрыт, а клапан 7 открыт, поэтому масло из цилиндра A нагнетается в цилиндр B.

Гидравлический пресс даёт выигрыш в силе, численно равный отношению площади большего поршня к площади меньшего.