Давайте подробно разберём задачу.
Дано:
- Плотность воды, \(\rho = 1000 \text{ кг/м}^3\)
- Площадь большого поршня, \(S_1 = 1000 \text{ см}^2\)
- Масса человека, \(m = 60 \text{ кг}\)
- Не указана площадь малого поршня, предположим, что это \(S_2\). В задаче это обычно не указано, значит так предполагается понять, как на малый поршень влияет давление.
Что нужно найти: высоту подъёма малого поршня, \(\Delta h_2\).
Шаг 1: Перевод площади в стандартные единицы
\(1 \text{ см}^2 = 10^{-4} \text{ м}^2\)
\[ S_1 = 1000 \text{ см}^2 = 1000 \times 10^{-4} = 0,1 \text{ м}^2 \]
Шаг 2: Найдём силу давления, создаваемую человеком
Масса человека: \(m = 60 \text{ кг}\)
Сила тяжести, действующая на человека: \[ F = m \times g = 60 \times 9,8 = 588 \text{ Н} \]
Шаг 3: Давление, создаваемое человеком на поршень
Давление — это сила, делённая на площадь: \[ p = \frac{F}{S_1} = \frac{588}{0,1} = 5880 \text{ Па} \]
Шаг 4: Связь давления и подъёма воды на малом поршне
В гидравлической системе давление распространяется по всему объёму воды равномерно. Давление на малом поршне равно:
\[ p = \rho g \Delta h_2 \]
откуда:
\[ \Delta h_2 = \frac{p}{\rho g} \]
Подставим значения:
\[ \Delta h_2 = \frac{5880}{1000 \times 9,8} \approx \frac{5880}{9800} \approx 0,6 \text{ м} \]
Ответ:
Высота подъёма малого поршня — примерно 0,6 м.
Итоговая информация:
Правильный ответ: 0,6 м
Если есть вопросы или нужен более подробный разбор — обращайтесь!