Номер 1, страница 153 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Обсуди с товарищами. § 45. Гидравлический пресс. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 1, страница 153.

1. Нужно ли изменить конструкцию гидравлического пресса для его работы на Луне?

Да, для работы гидравлического пресса на Луне необходимо изменить его конструкцию, хотя основной физический принцип его действия останется неизменным.

Принцип работы гидравлического пресса основан на законе Паскаля, который гласит, что давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Выигрыш в силе, который дает пресс, определяется соотношением площадей его поршней:

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

Здесь $F_1$ и $F_2$ — силы, действующие на малый и большой поршни, а $S_1$ и $S_2$ — их площади. Эта формула не содержит ускорения свободного падения ($g$), а значит, сам по себе выигрыш в силе не зависит от гравитации. Пресс будет умножать приложенную силу во столько же раз, что и на Земле.

Однако условия на Луне вносят существенные требования к конструкции:

1. Отсутствие атмосферы (вакуум). На Земле на поверхность жидкости в гидравлической системе действует атмосферное давление. На Луне его нет. В условиях вакуума обычная гидравлическая жидкость (например, масло) начнет кипеть при обычной температуре и испарится. Чтобы этого избежать, гидравлическая система должна быть полностью герметичной.
2. Экстремальные температуры. Температура на поверхности Луны колеблется в очень широких пределах: от примерно $+120^\circ C$ на освещенной стороне до $-170^\circ C$ в тени. Обычные гидравлические жидкости при таких температурах либо замерзнут, став слишком вязкими для работы, либо закипят. Уплотнительные материалы (прокладки, сальники) также могут потерять эластичность и разрушиться. Поэтому для лунного пресса потребуются:
   • Специальная гидравлическая жидкость с очень широким диапазоном рабочих температур.
   • Материалы конструкции, устойчивые к резким перепадам температур.
   • Система терморегуляции (нагреватели, радиаторы, теплоизоляция) для поддержания рабочей температуры жидкости и узлов пресса.

Таким образом, хотя фундаментальный принцип работы пресса на Луне сохраняется, его практическая реализация требует значительных конструктивных изменений для адаптации к суровым условиям лунной среды.

Ответ: Да, конструкцию гидравлического пресса необходимо существенно изменить. Для работы в условиях лунного вакуума и экстремальных температур потребуется полностью герметичная система, специальная гидравлическая жидкость и система терморегуляции.