Номер 1, страница 134 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

1. Какие устройства называются гидравлическими машинами?

1. Гидравлическими машинами называют устройства, работа которых основана на законах движения и равновесия жидкости. Основное назначение таких машин — преобразование и передача механической энергии с помощью жидкой среды, в качестве которой обычно выступает специальное масло. Эти машины способны создавать и передавать большие усилия при сравнительно небольших размерах и массе.

Принцип действия гидравлических машин базируется на законе Паскаля. Этот закон гласит, что давление, производимое на жидкость или газ в замкнутом объеме, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Благодаря этому свойству, приложив небольшое усилие к малой площади, можно получить значительно большее усилие на большой площади.

Классическим примером гидравлической машины является гидравлический пресс. Он состоит из двух сообщающихся цилиндров разного диаметра, заполненных жидкостью и закрытых подвижными поршнями. Пусть площадь малого поршня равна $S_1$, а площадь большого — $S_2$. Если к малому поршню приложить силу $F_1$, то под ним создастся давление $p$, равное: $p = \frac{F_1}{S_1}$

Согласно закону Паскаля, это давление передается по всему объему жидкости и действует на больший поршень. Сила $F_2$, которая будет действовать на большой поршень, равна: $F_2 = p \cdot S_2$

Подставив в эту формулу выражение для давления, получим соотношение сил: $F_2 = \frac{F_1}{S_1} \cdot S_2 = F_1 \cdot \frac{S_2}{S_1}$

Так как площадь большого поршня $S_2$ больше площади малого $S_1$, то сила $F_2$ будет во столько же раз больше силы $F_1$. Отношение $\frac{S_2}{S_1}$ показывает выигрыш в силе, который дает гидравлическая машина. Однако этот выигрыш в силе достигается за счет проигрыша в расстоянии: во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в перемещении поршня.

Примерами гидравлических машин, широко используемых в технике и быту, являются:

• Гидравлические домкраты и подъемники
• Гидравлические прессы для штамповки и прессования материалов
• Тормозные системы автомобилей
• Гидравлические приводы экскаваторов, бульдозеров, кранов и другой спецтехники
• Гидравлические амортизаторы

Ответ: Гидравлические машины — это устройства, предназначенные для преобразования и передачи энергии с помощью жидкости, работа которых основана на законе Паскаля, что позволяет получать значительный выигрыш в силе.