1) Гидравлический пресс работает на принципе Паскаля, который утверждает, что давление, приложенное к жидкости в замкнутом сосуде, передается без изменения во все направления. Поэтому, чтобы определить выигрыш в силе, можно использовать соотношение площадей поршней.
Выигрыш в силе ( W ) определяется как отношение площади большего поршня ( A_2 ) к площади меньшего поршня ( A_1 ):
[ W = \frac{A_2}{A_1} ]
Площадь малого поршня ( A_1 = 2 \, \text{дм}^2 ).
Площадь большего поршня ( A_2 = 50 \, \text{дм}^2 ).
[ W = \frac{50 \, \text{дм}^2}{2 \, \text{дм}^2} = 25 ]
Таким образом, выигрыш в силе на гидравлической машине составит 25 раз.
2) Из условия задачи известно, что гидравлический пресс дает выигрыш в силе в 12 раз. Это значит, что сила, действующая на больший поршень ( F_2 ), будет в 12 раз больше силы, приложенной к малому поршню ( F_1 ).
Если к малому поршню приложить силу ( F_1 = 50 \, \text{Н} ), то силу на большем поршне ( F_2 ) можно найти по формуле:
[ F_2 = W \cdot F_1 ]
где ( W ) – выигрыш в силе.
[ F_2 = 12 \cdot 50 \, \text{Н} = 600 \, \text{Н} ]
Таким образом, на больший поршень будет действовать сила 600 Н.
3) В этом случае необходимо определить давление воды на большом поршне. Давление ( P ) определяется как сила ( F ), действующая на площадь ( A ):
[ P = \frac{F}{A} ]
Сила, действующая на малый поршень ( F_1 = 100 \, \text{Н} ).
Площадь малого поршня ( A_1 = 5 \, \text{см}^2 ).
Сначала нужно перевести площадь малого поршня в квадратные метры:
[ A_1 = 5 \, \text{см}^2 = 5 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 ]
Теперь можно найти давление на малом поршне:
[ P = \frac{F_1}{A_1} = \frac{100 \, \text{Н}}{5 \times 10^{-4} \, \text{м}^2} = 2 \times 10^5 \, \text{Па} ]
Поскольку давление в жидкости передается без изменения, давление воды на большом поршне будет таким же:
[ P = 2 \times 10^5 \, \text{Па} ]
Таким образом, давление воды на большом поршне составляет ( 2 \times 10^5 \, \text{Па} ).