Площадь малого поршня гидравлического пресса 2 кв.см, площадь большого 100 кв.см. Какой выигрыш в силе может дать этот пресс? Запишите только ЧИСЛО.

Объяснение:

~ 8 ~

вигляді графіків і таблиць) відображаються на екрані комп’ютера;

розширюється коло можливих самостійних експериментів творчого

характер; формуються навички дослідницької діяльності.

Використання ЦВКК в освітньому процесі націлене на:

підвищення рівня мотивації та пізнавальної активності учнів;

формування готовності учнів використовувати свої знання в

реальних життєвих ситуаціях (вивчати реальний світ, моделюючи

різні процеси); реалізацію завдань інтелектуально-спрямованої

педагогіки як засобу розвитку і саморозвитку учнів в ІКТ-

насиченому середовищі; зміну в взаємодії між школярами і

педагогами в ході спільної урочної й позаурочної діяльності.

Серед основних переваг роботи з цифровим обладнанням

слід виділити для вчителя: скорочення часу на підготовку і

проведення лабораторних і практичних робіт з фізики (за умови

наявності у вчителя достатнього досвіду роботи з цифровими

пристроями), розширення спектра лабораторних і практичних робіт

з різних тем як в рамках планування урочної так і позаурочній

діяльності, можливість розробки авторських проектів

лабораторних робіт і демонстраційних експериментів; для учнів:

можливість розкриття творчого потенціалу в рамках уроків

природничого циклу, а також в дослідницькій діяльності;

можливість підвищення рівня знань в процесі активної діяльності в

ході експериментально-дослідницької роботи на уроках фізики.

Використання цифрових датчиків надає можливості

педагогам й учням проводити широкий спектр досліджень,

демонстраційних і лабораторних робіт, а також здійснювати

науково-дослідні проекти, що сприяють вирішенню

міжпредметних задач.

В рамках даного посібника реалізується завдання розкриття

основних напрямків застосування ЦВКК, а також ознайомлення

педагогів з прикладами реалізації комплексів в різних формах і

видах діяльності. Вчителі фізики отримають можливість

ознайомитися з прикладами розробки змісту окремих дослідів,

проведення яких можливе на базі використання ЦВКК,

лабораторних робіт, здійснення яких утруднено при використанні

традиційного обладнання або точність отриманих даних

недостатня для вирішення задач навчання. Методичні

рекомендації дозволять учителю самостійно організовувати

Дано:

S1 = 5 см² = 5/10000 = 0,0005 м²

L1 = 10 см = 0,1 м

m = 2100 кг

H = 1,5 м

F1 = 700 H

g = 10 Н/кг

k - ?

Очевидно, что второй поршень должен прикладывать силу равную или большую, чем вес автомобиля:

F2 ≥ P, а вес автомобиля равен:

P = Fт = m*g = 2100*10 = 21000 H = 21 кН, приравняем силу к весу:

F2 = P, тогда уравнение для гидравлического подъёмника будет:

p1 = p2 - равенство давлений,

p = F/S => F1/S1 = F2/S2.

Далее. Прикладывая силу F1, малый поршень изменяет объём жидкости в малом сосуде на (V2 - V1) = ΔV. Такое же по значению изменение объёма жидкости будет наблюдаться в большом сосуде. То есть, можно приравнять модули изменения объёмов:

|ΔV| = |ΔV| - избавимся от модуля и значка "Δ", представив изменение объёма как произведение площади на высоту:

V = S*h. За один ход малый поршень проходит путь, равный L1, значит он вытесняет из малого сосуда объём жидкости, равный

V = S1*h1, а т.к. h1 = L1, то

V = S1*L1. В большом сосуде, соответственно, большой поршень проходит путь L2, который равен h2, значит объём жидкости, вытесненной в большой сосуд равен:

V = S2*h2 = S2*L2. Равенство объёмов будет выглядеть следующим образом:

V = V

S1*L1 = S2*L2. Количество ходов обоих поршней одинаково, ведь когда малый поршень делает свой ход, большой тоже двигается. Поэтому из данного уравнения мы можем выразить путь, который проходит большой поршень за один ход. Но сначала надо выразить площадь поверхности большого поршня из полученного ранее уравнения давлений:

F1/S1 = F2/S2 => S2 = F2/(F1/S1) = (F2*S1)/F1

Выражаем путь хода большого поршня:

S1*L1 = S2*L2 => L2 = (S1*L1)/S2 = (S1*L1)/((F2*S1)/F1) = (S1*L1*F1)/(F2*S1) = (L1*F1)/F2

Теперь остаётся разделить высоту, на которую система подняла автомобиль, на путь хода большого поршня - тогда мы получим количество ходов как большого, так и малого поршня:

k = H/L2 = H/((L1*F1)/F2) = (H*F2)/(L1*F1) = (1,5*21000)/(0,1*700) = (1,5/0,1) * 30 = (15/10 : 1/10)*30 = 15*30 = 450

Можно решить в одно действие:

Площадь поверхности большого поршня больше площади поверхности малого во столько же раз, во сколько раз общий путь малого поршня (d1 = k*L1) больше общего пути большого (d2 = H). Вспомним равенство объёмов:

V = V

S1*L1 = S2*L2 - подставим вместо пути одного хода общий путь:

S1*d1 = S2*d2 => S1/(k*L1) = S2*H

k*L1/H = S2/S1, тогда, выражая S2, выражаем k и находим значение:

k*L1/H = ((F2*S1)/F1)/S1 = F2/F1 = mg/F1

k = mg/F1 : L1/H = mgH/(F1*L1) = 450

Однако проще всего задачу решить через работу:

Так как в условиях ничего не говорится о КПД подъёмника, то он равен 1. Тогда работа, которую совершает малый поршень, будет равна работе большого поршня. Работа большого поршня, в свою очередь, равна потенциальной энергии автомобиля:

А2 = F2*d2 = Еп = mgH, где d2 - общий путь большого поршня, равный H (d2 = H)

Работа малого поршня равна:

A1 = F1*d1, где общий путь d1 = k*L1, тогда составим уравнение:

A1 = A2 => F1*d1 = F2*d2 => F1*k*L1 = mgH - выражаем k и находим значение:

k = mgH/(F1*L1) = (2100*10*1,5)/(700*0,1) = 30*15 = 450

Не совсем ясно, для чего дана площадь поверхности малого поршня - она всё равно сокращается при расчётах.

ответ: 450 ходов.