Давайте разберём задачу по законам гидравлики.
Дано:
- Площадь малого поршня \( S_1 = 5 \, \text{см}^2 \).
- Площадь большого поршня \( S_2 = 500 \, \text{см}^2 \).
- Сила, действующая на малый поршень \( F_1 = 400 \, \text{Н} \).
Нужно найти:
- Силу \( F_2 \), которую действует большой поршень.
- Угловое различие \( \frac{S_2}{S_1} \).
Решение:
В гидравлической системе, согласно принципу действия гидравлического пресса, значение давления передаётся неизменным:
\[ P = \frac{F_1}{S_1} = \frac{F_2}{S_2} \]
1. Найдём силу \( F_2 \).
Сначала найдём давление, создаваемое силой \( F_1 \) на малом поршне:
\[ P = \frac{F_1}{S_1} = \frac{400 \, \text{Н}}{5 \, \text{см}^2} = 80 \, \text{Н/см}^2 \]
Такое же давление передаётся большому поршню:
\[ F_2 = P \times S_2 = 80 \, \text{Н/см}^2 \times 500 \, \text{см}^2 = 40000 \, \text{Н} \]
Таким образом, сила \( F_2 \), действующая на большой поршень, равна 40000 Н.
2. Найдём угловое различие \( \frac{S_2}{S_1} \).
\[ \frac{S_2}{S_1} = \frac{500 \, \text{см}^2}{5 \, \text{см}^2} = 100 \]
Это означает, что площадь большого поршня в 100 раз больше площади малого поршня.
Ответ:
- Сила \( F_2 = 40000 \, \text{Н} \).
- Угловое различие \( \frac{S_2}{S_1} = 100 \).
Эти результаты согласуются с принципом гидравлического пресса, согласно которому выигрыш в силе равен отношению площадей.