Гидравлический пресс работает на основе принципа Паскаля, который гласит, что давление, прикладываемое к несжимаемой жидкости в замкнутом сосуде, передается одинаково во всех направлениях. Это означает, что давление на малом поршне должно быть равно давлению на большом поршне.
Давление ( P ) определяется как сила ( F ), деленная на площадь ( A ):
[ P = \frac{F}{A} ]
Для малого поршня:
[ P{\text{мал}} = \frac{F{\text{мал}}}{A_{\text{мал}}} ]
Где:
- ( F_{\text{мал}} = 100 \, \text{Н} )
- ( A_{\text{мал}} = 200 \, \text{см}^2 ) (или ( 0.02 \, \text{м}^2 ), так как ( 1 \, \text{м}^2 = 10,000 \, \text{см}^2 ))
Для большого поршня:
[ P{\text{больш}} = \frac{F{\text{больш}}}{A_{\text{больш}}} ]
Где:
- ( F_{\text{больш}} = 2,000 \, \text{Н} ) (так как ( 2 \, \text{кН} = 2,000 \, \text{Н} ))
По принципу Паскаля:
[ P{\text{мал}} = P{\text{больш}} ]
Следовательно:
[ \frac{F{\text{мал}}}{A{\text{мал}}} = \frac{F{\text{больш}}}{A{\text{больш}}} ]
Подставим известные значения:
[ \frac{100 \, \text{Н}}{0.02 \, \text{м}^2} = \frac{2,000 \, \text{Н}}{A_{\text{больш}}} ]
Решим это уравнение для ( A_{\text{больш}} ):
[ A_{\text{больш}} = \frac{2,000 \, \text{Н} \cdot 0.02 \, \text{м}^2}{100 \, \text{Н}} ]
[ A_{\text{больш}} = \frac{40 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2}{100 \, \text{Н}} ]
[ A_{\text{больш}} = 0.4 \, \text{м}^2 ]
Преобразуем ( 0.4 \, \text{м}^2 ) в квадратные сантиметры:
[ 0.4 \, \text{м}^2 \times 10,000 \, \text{см}^2/\text{м}^2 = 4,000 \, \text{см}^2 ]
Таким образом, площадь большого поршня составляет ( 4,000 \, \text{см}^2 ).