Номер 478, страница 65 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Вес воздуха. Атмосферное давление - номер 478, страница 65.

Условие.

478. На рисунке 74 изображена схема гидравлического пресса. Объясните, при каком условии сила 2 Н, действующая на малый поршень, уравновешивает силу 20 Н, действующую на большой поршень. Зависит ли передаваемое давление от вида жидкости?

Рис. 74

Решение.

Объясните, при каком условии сила 2 Н, действующая на малый поршень, уравновешивает силу 20 Н, действующую на большой поршень.

Дано:

$F_1 = 2$ Н

$F_2 = 20$ Н

Найти:

Условие равновесия - отношение площадей $\frac{S_2}{S_1}$.

Решение:

Работа гидравлического пресса основана на законе Паскаля, который гласит, что давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Для того чтобы поршни находились в равновесии, давление, создаваемое малым поршнем ($p_1$), должно быть равно давлению, действующему на большой поршень ($p_2$).

Давление определяется по формуле $p = \frac{F}{S}$, где $\text{F}$ – сила, а $\text{S}$ – площадь поршня.

Условие равновесия:

$p_1 = p_2$

Подставим формулу для давления:

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

Из этого соотношения можно найти, во сколько раз площадь большого поршня ($S_2$) должна быть больше площади малого поршня ($S_1$):

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

Подставим числовые значения:

$\frac{S_2}{S_1} = \frac{20 \text{ Н}}{2 \text{ Н}} = 10$

Таким образом, для равновесия площадь большого поршня должна быть в 10 раз больше площади малого.

Ответ: Сила 2 Н, действующая на малый поршень, уравновешивает силу 20 Н, действующую на большой поршень, при условии, что площадь большого поршня в 10 раз больше площади малого поршня.

Зависит ли передаваемое давление от вида жидкости?

Решение:

Согласно закону Паскаля, внешнее давление, приложенное к жидкости, передается ею одинаково во все стороны. Сам закон и величина передаваемого давления не зависят от рода (вида) жидкости (например, от её плотности или вязкости). Таким образом, давление, созданное силой $F_1$ на малый поршень, будет передано большому поршню вне зависимости от того, какая жидкость (вода, масло и т.д.) находится в прессе.

Ответ: Нет, передаваемое давление не зависит от вида жидкости. Согласно закону Паскаля, давление, производимое на жидкость, передается в любую точку без изменений во всех направлениях, независимо от свойств самой жидкости.