Ответьте на вопросы, страница 144 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Как инженер-конструктор, проектируя конструкцию гидравлического пресса, обеспечивает необходимый выигрыш в силе?

2. В каких единицах измеряется выигрыш в силе?

1. Как инженер-конструктор, проектируя конструкцию гидравлического пресса, обеспечивает необходимый выигрыш в силе? 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. Гидравлический пресс состоит из двух соединенных сосудов, в которых находятся поршни разной площади: малый поршень площадью $S_1$ и большой поршень площадью $S_2$. Давление под малым поршнем $p_1$ создается силой $F_1$ и равно $p_1 = \frac{F_1}{S_1}$. Давление под большим поршнем $p_2$, создающее полезное усилие $F_2$, равно $p_2 = \frac{F_2}{S_2}$. Согласно закону Паскаля, давление в жидкости одинаково: $p_1 = p_2$. Следовательно, $\frac{F_1}{S_1} = \frac{F_2}{S_2}$. Из этого соотношения следует, что сила, действующая на большой поршень, во столько раз больше силы, приложенной к малому, во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого: $F_2 = F_1 \cdot \frac{S_2}{S_1}$. Таким образом, инженер-конструктор обеспечивает необходимый выигрыш в силе, подбирая соответствующее соотношение площадей поршней $\frac{S_2}{S_1}$. Чем больше это соотношение, тем больше выигрыш в силе.

Ответ: Инженер-конструктор обеспечивает необходимый выигрыш в силе за счет выбора определенного соотношения площадей большого и малого поршней гидравлического пресса.

2. В каких единицах измеряется выигрыш в силе? Выигрыш в силе — это безразмерная величина, которая показывает, во сколько раз сила, действующая на выходе механизма (например, сила $F_2$ большого поршня), больше силы, приложенной на входе (сила $F_1$ на малом поршне). Выигрыш в силе рассчитывается как отношение двух сил: $\frac{F_2}{F_1}$. Поскольку обе силы измеряются в одних и тех же единицах (например, в Ньютонах, Н), при делении единицы измерения сокращаются: $\frac{\text{Н}}{\text{Н}} = 1$. Следовательно, выигрыш в силе является просто числом (коэффициентом) и не имеет единиц измерения. Его выражают в "разах".

Ответ: Выигрыш в силе является безразмерной величиной и не имеет единиц измерения.