Для решения задачи о гидравлической машине воспользуемся законом Паскаля, который утверждает, что давление, создаваемое в одном поршне, передается на другой поршень без изменения.
Шаг 1: Найдем давление на большом поршне.
Давление (P) определяется как сила (F), действующая на единицу площади (A): \[ P = \frac{F}{A} \]
Для большого поршня:
- Площадь \(A_1 = 80 \, \text{см}^2 = 80 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 = 0.008 \, \text{м}^2\)
- Сила \(F_1 = 200 \, \text{Н}\)
Подставляем значения в формулу: \[ P_1 = \frac{200 \, \text{Н}}{0.008 \, \text{м}^2} = 25000 \, \text{Па} \]
Шаг 2: Найдем давление на меньшем поршне.
На меньший поршень также действуют одинаковые давление: \[ P_2 = P_1 = 25000 \, \text{Па} \]
Шаг 3: Найдем площадь меньшего поршня.
Для меньшего поршня известно, что сила \(F_2 = 100 \, \text{Н}\). Используя формулу давления, мы можем найти площадь \(A_2\): \[ P_2 = \frac{F_2}{A_2} \] Отсюда выразим площадь \(A_2\): \[ A_2 = \frac{F_2}{P_2} \]
Подставляем значения: \[ A_2 = \frac{100 \, \text{Н}}{25000 \, \text{Па}} = 0.004 \, \text{м}^2 \]
Шаг 4: Преобразуем в см².
Преобразуем площадь в квадратные сантиметры: \[ A_2 = 0.004 \, \text{м}^2 = 0.004 \times 10000 \, \text{см}^2 = 40 \, \text{см}^2 \]
Ответ:
Площадь меньшего поршня составляет 40 см².