Номер 358, страница 92 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Решение

Для того чтобы сконструировать модель гидравлического пресса, используя два шприца разного диаметра и соединительную трубку, необходимо выполнить следующие действия:

1. Соединить носики обоих шприцев (без игл) с помощью гибкой соединительной трубки. Соединение должно быть герметичным.

2. Заполнить систему (оба шприца и трубку) жидкостью, например, водой. Важно следить за тем, чтобы в системе не осталось пузырьков воздуха, так как воздух легко сжимается, что снизит эффективность передачи давления.

3. Вставить поршни в цилиндры шприцев.

Принцип действия полученного устройства основан на законе Паскаля: давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях.

Пусть площадь поперечного сечения малого шприца равна $S_1$, а большого — $S_2$ (причем $S_2 > S_1$). Если на поршень малого шприца подействовать с силой $F_1$, то он создаст в жидкости давление $\text{p}$:

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

Это давление $\text{p}$ передается по трубке во второй шприц и давит на большой поршень с силой $F_2$:

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

Отсюда следует пропорция гидравлического пресса:

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

Таким образом, сила $F_2$, действующая на большой поршень, будет во столько раз больше силы $F_1$, приложенной к малому поршню, во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого. Устройство дает выигрыш в силе.

Ответ: Собрать систему из двух сообщающихся сосудов (шприцев) разного диаметра, соединенных трубкой и заполненных несжимаемой жидкостью (водой). Нажимая на малый поршень, можно получить увеличенную силу на большом поршне.