Гидравлический пресс
Гидравлический пресс — устройство, с помощью которого небольшая сила на малом поршне создаёт большую силу на большом поршне. Он работает благодаря передаче давления жидкостью по закону Паскаля.
При нажатии на малый поршень жидкость передаёт созданное давление к большому поршню. Поэтому давление под поршнями одинаково: \(p_1=p_2\). Если площадь большого поршня больше площади малого, то и сила на большом поршне оказывается больше.
Формула выигрыша в силе
Здесь \(F_1\) и \(S_1\) — сила и площадь малого поршня, а \(F_2\) и \(S_2\) — сила и площадь большого поршня. Выигрыш в силе равен отношению площадей поршней: \(\frac{F_2}{F_1}=\frac{S_2}{S_1}\). Однако пресс не даёт выигрыша в работе: малый поршень приходится перемещать на большее расстояние.
Площадь большого поршня в 10 раз больше площади малого. Если к малому поршню приложить силу 100 Н, сила на большом поршне будет \(100\cdot10=1000\) Н. Такой пресс может сжимать детали или поднимать тяжёлый груз.
Гидравлический пресс не создаёт энергию и не увеличивает работу. Он даёт выигрыш в силе за счёт проигрыша в расстоянии: большой поршень поднимается во столько раз меньше, во сколько его площадь больше.
Во сколько раз увеличится сила, если площадь большого поршня в 5 раз больше площади малого?
Главное
- Гидравлический пресс состоит из двух поршней разной площади, соединённых жидкостью.
- Давление передаётся жидкостью одинаково, поэтому \(F_2=F_1\frac{S_2}{S_1}\).
- Выигрыш в силе сопровождается проигрышем в расстоянии и не означает выигрыша в работе.