Номер 3, страница 153 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. § 45. Гидравлический пресс. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 3, страница 153.

3. Используя рисунок 148, объясните принцип работы гидравлического пресса.

Используя рисунок 148, объясните принцип работы гидравлического пресса.

Принцип действия гидравлического пресса основан на законе Паскаля. Этот закон утверждает, что давление, производимое на жидкость, находящуюся в замкнутом сосуде, передается без изменения в каждую точку жидкости.

Конструкция гидравлического пресса (как показано на условном рисунке 148) включает два соединенных между собой цилиндра с поршнями, имеющими разные площади. Пусть площадь малого поршня равна $S_1$, а площадь большого поршня — $S_2$, причем $S_2 > S_1$. Пространство под поршнями заполнено жидкостью, чаще всего маслом.

Когда к малому поршню прикладывается внешняя сила $F_1$, она создает под ним давление $p_1$. Это давление рассчитывается по формуле:

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

В соответствии с законом Паскаля, это давление $p_1$ передается по всему объему жидкости и действует на большой поршень с той же величиной. Таким образом, давление под большим поршнем $p_2$ равно $p_1$:

$p_2 = p_1$

Это давление создает выталкивающую силу $F_2$, которая действует на большой поршень. Величина этой силы определяется как:

$F_2 = p_2 \cdot S_2$

Так как $p_1 = p_2$, мы можем объединить формулы и получить соотношение между силами:

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

Из этого соотношения выразим силу $F_2$:

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

Поскольку площадь большого поршня $S_2$ во много раз больше площади малого поршня $S_1$, сила $F_2$, действующая на большой поршень, будет во столько же раз больше силы $F_1$, приложенной к малому. Это соотношение $\frac{S_2}{S_1}$ и есть выигрыш в силе, который дает гидравлический пресс. Это позволяет, приложив небольшое усилие, создавать огромные сжимающие или поднимающие силы.

Ответ: Принцип работы гидравлического пресса основан на законе Паскаля: давление, создаваемое силой на малый поршень, передается через жидкость без изменений и действует на большую площадь второго поршня. В результате сила, действующая на большой поршень, оказывается во столько раз больше приложенной силы, во сколько раз площадь большого поршня превышает площадь малого. Это обеспечивает значительный выигрыш в силе.