Давайте решим вашу задачу, шаг за шагом.
Условие:
- У нас есть система с двумя подвижными поршнями: малым и большим.
- Площадь малого поршня в 5 раз меньше площади большого поршня (означим площадь большого поршня как \( S \), тогда площадь малого поршня будет \( S_1 = \frac{S}{5} \)).
- На большой поршень оказывается давление \( p_2 = 45 \) кПа.
- Мы должны найти давление на малый поршень \( p_1 \).
Шаг 1: Понимание законов гидростатики Согласно закону Паскаля, давление, оказываемое на жидкость в замкнутой системе, передается равномерно во всех направлениях. Это значит, что если на один поршень приложения давления, то оно передается на другой поршень.
Шаг 2: Применение закона Паскаля В данной системе давление на большой поршень \( p_2 \) равно:
\[ p_2 = \frac{F_2}{S} \]
где \( F_2 \) — сила, действующая на большой поршень.
Поскольку площадь большого поршня \( S \), можно записать силу, действующую на него, как:
\[ F_2 = p_2 \cdot S \]
Теперь посмотрим на малый поршень. На него действует сила \( F_1 \), которая равная:
\[ F_1 = p_1 \cdot S_1 \]
По закону Паскаля, эти силы должны быть равны, иначе система не будет в равновесии:
\[ F_1 = F_2 \]
То есть:
\[ p_1 \cdot S_1 = p_2 \cdot S \]
Шаг 3: Подстановка значений Подставим выражение для \( S_1 \):
\[ p_1 \cdot \frac{S}{5} = p_2 \cdot S \]
Теперь выразим \( p_1 \):
\[ p_1 = \frac{p_2 \cdot S \cdot 5}{S} \]
Упрощаем:
\[ p_1 = 5 \cdot p_2 \]
Теперь подставим известное значение давления на большой поршень:
\[ p_1 = 5 \cdot 45 \, \text{кПа} = 225 \, \text{кПа} \]
Ответ: Давление жидкости на малый поршень \( p_1 \) составляет 225 кПа.
Таким образом, мы получили ответ, и все шаги решения объяснены подробно. Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!