Номер 2, страница 32 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 2. Механические свойства жидкостей, газов и твёрдых тел. Параграф 9. Давление в жидкости и газе. Вопросы в начале параграфа - номер 2, страница 32.

Условие.

✓ Вспомните закон Паскаля.

Решение.

Закон Паскаля — это фундаментальный закон гидростатики, сформулированный французским учёным Блезом Паскалем.

Формулировка закона гласит:

Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку объёма этой жидкости или газа без изменений во всех направлениях.

Это означает, что если в какой-либо точке покоящейся жидкости (или газа) создать дополнительное давление, то оно без ослабления передастся в каждую точку этой жидкости (или газа). Закон Паскаля применим к жидкостям и газам, поскольку их молекулы обладают подвижностью и могут передавать давление во все стороны.

Этот закон не учитывает действие силы тяжести. В поле силы тяжести давление в жидкости на разных глубинах будет различным (гидростатическое давление), однако внешнее давление, приложенное к поверхности, добавится к уже существующему гидростатическому давлению одинаково на всех глубинах.

Применение закона Паскаля

На законе Паскаля основан принцип действия многих гидравлических устройств, где малая сила, приложенная к малой площади, создаёт большое давление, которое затем передаётся на большую площадь, создавая большую силу.

Классическим примером является гидравлический пресс (или гидравлический домкрат). Он состоит из двух сообщающихся сосудов с поршнями разной площади, $S_1$ и $S_2$, заполненных жидкостью (например, маслом).

Когда к малому поршню с площадью $S_1$ прикладывается сила $F_1$, под ним создаётся давление $p_1$:

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

Согласно закону Паскаля, это давление $p_1$ передаётся во все точки жидкости, в том числе и под большой поршень с площадью $S_2$. Таким образом, давление под большим поршнем $p_2$ равно $p_1$.

$p_2 = p_1$

Это давление создаёт на большой поршень силу $F_2$:

$F_2 = p_2 \cdot S_2 = \frac{F_1}{S_1} \cdot S_2$

Из этой формулы можно выразить соотношение сил:

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

Так как $S_2 > S_1$, то и сила $F_2$ будет во столько же раз больше силы $F_1$. Это соотношение называется выигрышем в силе. Таким образом, гидравлические системы позволяют многократно усиливать приложенное усилие. Этот принцип используется в гидравлических тормозах автомобилей, домкратах, прессах, экскаваторах и другой технике.

Ответ: Закон Паскаля утверждает, что давление, оказываемое на поверхность жидкости или газа, передается в любую точку этой жидкости или газа одинаково по всем направлениям. Этот принцип является основой работы гидравлических систем, которые позволяют получать значительный выигрыш в силе, что демонстрируется на примере гидравлического пресса, где отношение сил на поршнях равно отношению их площадей: $\frac{F_2}{F_1} = \frac{S_2}{S_1}$.