Два гидравлических пресса
4/10Имеются два гидравлических пресса. Радиус большого поршня второго пресса на \(x = 20\,\%\) больше, чем радиус большого поршня первого пресса, а площадь малого поршня второго пресса на те же \(x = 20\,\%\) меньше, чем площадь малого поршня первого пресса. Когда к малому поршню первого пресса прилагают силу \(F_1 = 10\) Н, то на большой поршень действует некоторая сила \(F_2\). Когда к малому поршню второго пресса прикладывают силу \(F_2\), то на большой поршень действует сила \(F_3 = 1800\) Н. Определите силу \(F_2\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЗапишите равенство давлений в каждом прессе через силы и площади поршней. Выразите площади через радиусы и коэффициент \(x\).
Ответ\(F_2 = 100\) Н.
РешениеПусть \(S_1\) — площадь малого поршня первого пресса, \(S_2\) — площадь его большого поршня. Для первого пресса \(F_2 = F_1 \dfrac{S_2}{S_1}\). У второго пресса площадь большого поршня равна \((1+x)^2 S_2\) (радиус больше в \((1+x)\) раз), а малого — \((1-x)S_1\). Поэтому \[F_3 = F_2\,\frac{(1+x)^2 S_2}{(1-x) S_1} = F_2^2\,\frac{(1+x)^2}{(1-x)\,F_1},\] откуда \[F_2 = \frac{\sqrt{F_1 F_3 (1 - x)}}{1 + x} = \frac{\sqrt{10 \cdot 1800 \cdot 0{,}8}}{1{,}2} = 100~\text{Н}.\]
Похожие задачи
- Сообщающиеся сосуды разного сечения МОШ 2012/13, 8 кл.
- Ртуть, бензин и вода в сообщающихся сосудах Курчатов 2013/14, 7 кл.
- Мензурки СПбГУ 2014/15, 9 кл.
- Керосин в сообщающихся сосудах Курчатов 2016/17, 7 кл.
- Высота воды в сообщающихся сосудах Интернет-олимпиада 2016/17, 11 кл.
- Уровни ртути в U-образной трубке СПбГУ 2017/18, 8–9 кл.