Решение: Сопротивление масляной жидкости
Статья к заданиюСопротивление воздуха
Осенним днём Петя вышел погулять. Накрапывал дождь, и Петя открыл зонтик. Вдруг подул сильный ветер и чуть не вырвал зонтик из рук. Петя едва смог притянуть его к себе. Заинтересовавшись этим вопросом, Петя, придя домой, стал искать информацию о силе, которая так сопротивлялась, когда Петя тянул зонтик на себя.
При движении твёрдого тела в жидкости или газе или при движении одного слоя жидкости (газа) относительно другого возникает сила, тормозящая движение, – сила жидкого трения, или сила сопротивления.
Главная особенность силы сопротивления состоит в том, что она появляется только при относительном движении тела и окружающей среды. Сила трения покоя в жидкостях и газах полностью отсутствует. Модуль силы сопротивления зависит от размеров, формы и состояния поверхности тела, свойств (вязкости) среды (жидкости или газа), в которой движется тело и, наконец, от относительной скорости движения тела и среды.
Для того чтобы уменьшить силу сопротивления среды, телу придают обтекаемую форму. Наиболее выгодна в этом отношении форма, близкая к форме падающей капли дождя.
Примерный характер зависимости модуля силы сопротивления от модуля относительной скорости тела приведён на рисунке. Если тело неподвижно относительно вязкой среды (относительная скорость равна нулю), то сила сопротивления равна нулю. С увеличением относительной скорости сила сопротивления растёт медленно, а потом всё быстрее и быстрее.
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Используя приведённый материал, объясните принцип действия гидравлического тренажёра и выберите верные утверждения.
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Решение по шагам
4 шагаМаслянистая жидкость оказывает сопротивление движению поршня относительно жидкости. При изменении направления движения поршня сила сопротивления также возникает, поэтому усилия нужны в обоих направлениях.
Обтекаемая форма уменьшает силу сопротивления, поэтому утверждение о том, что её используют для увеличения сопротивления, неверно.
Сила сопротивления увеличивается при увеличении скорости движения. Следовательно, нагрузка не уменьшается, а увеличивается.
Масло обладает значительной вязкостью. Вязкая жидкость сильнее сопротивляется движению поршня, поэтому утверждение 4 верно.
Правильные утверждения: 1, 4.
Где здесь ошибаются
Путать силу сопротивления с силой трения покоя.
Считать, что увеличение скорости уменьшает нагрузку.
Не учитывать влияние вязкости жидкости на сопротивление.