Задачи › Сообщающиеся сосуды, гидравлический пресс

Два гидравлических пресса

  1. Два гидравлических пресса

    «Надежда энергетики» 2017/18, 7 кл.
    4/10

    Имеются 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
    Подсказка

    Запишите равенство давлений в каждом прессе через силы и площади поршней. Выразите площади через радиусы и коэффициент \(x\).

    Ответ

    \(F_2 = 100\) Н.

    Решение

    Пусть \(S_1\) — 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 \[F_2 = \frac{\sqrt{F_1 F_3 (1 - x)}}{1 + x} = \frac{\sqrt{10 \cdot 1800 \cdot 0{,}8}}{1{,}2} = 100~\text{Н}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи