Для решения этой задачи воспользуемся принципом гидравлического пресса, который основывается на законе Паскаля. Этот закон гласит, что изменение давления в жидкости передается во всей жидкости без изменения.
Дано:
- Площадь малого поршня \( S_1 = 4 \, \text{см}^2 \)
- Площадь большого поршня \( S_2 = 180 \, \text{см}^2 \)
- Сила, действующая на большой поршень \( F_2 = 360 \, \text{Н} \)
Необходимо найти:
- Силу \( F_1 \), действующую на малый поршень.
Шаг 1: Находим давление на большом поршне
Сначала найдем давление \( P \), которое создается на большом поршне. Давление определяется как сила, действующая на единицу площади:
\[ P = \frac{F_2}{S_2} \]
Подставляем известные значения:
\[ P = \frac{360 \, \text{Н}}{180 \, \text{см}^2} \]
Чтобы использовать единицы, приведем площадь в квадратные метры. 1 см² = \( 1 \times 10^{-4} \) м². Следовательно:
\[ S_2 = 180 \, \text{см}^2 = 180 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 = 0.018 \, \text{м}^2 \]
Теперь подставим значение площади:
\[ P = \frac{360 \, \text{Н}}{0.018 \, \text{м}^2} = 20000 \, \text{Па} \quad (\text{Паскаль}) \]
Шаг 2: Находим силу на малом поршне
Теперь используем полученное давление для нахождения силы \( F_1 \), действующей на малом поршне. По закону Паскаля, давление остается одинаковым:
\[ P = \frac{F_1}{S_1} \]
Отсюда находим силу \( F_1 \):
\[ F_1 = P \times S_1 \]
Подставляем известные значения. Переведем \( S_1 \) в квадратные метры:
\[ S_1 = 4 \, \text{см}^2 = 4 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 = 0.0004 \, \text{м}^2 \]
Теперь подставляем:
\[ F_1 = 20000 \, \text{Па} \times 0.0004 \, \text{м}^2 = 8 \, \text{Н} \]
Ответ
Таким образом, сила, с которой нужно действовать на малый поршень, составляет \( \boxed{8} \, \text{Н} \).