Каков принцип действия гидравлического пресса?

Опишите принцип действия гидравлического пресса. Какими формулами описывается данный процесс? Что такое выигрыш в силе применительно к гидравлическому прессу?

Ответ эксперта

Под гидравлическом прессом понимают гидравлическую машину, которая предназначена чтобы создавать большую сжимающую силу. Гидравлический пресс представляет собой два сообщающиеся сосуды с поршнями, причем диаметры этих поршней обязательно разные. Сосуды заполняются жидкостью (водой, маслом или чем-то другим). Если теперь к поршню с меньшим диаметром, а значит и меньшей площадью поверхности, приложить силу, направленную вниз, то есть, давить на поршень вниз, то возникнет сила давления, действующая на жидкость со стороны этого малого поршня. Само давление равно отношению силы этого давления на площадь малого поршня. Согласно закону Паскаля, это давление передается в любую точку жидкости без изменений по всем направлениям. Значит такое же давление будет действовать на другой — большой поршень (поршень с большим диаметром, то есть с большей площадью поверхности). Здесь давление тоже определяется как отношение силы давления, действующей со стороны жидкости на большой поршень к площади этого большого поршня.

Итак, оба давления равны:

p1=p2p_1=p_2

p1=F1S1p_1=\frac{F_1}{S_1}
p2=F2S2p_2=\frac{F_2}{S_2}
F1S1=F2S2\frac{F_1}{S_1}=\frac{F_2}{S_2}

p1p_1 — давление “под меньшим поршнем”;
p2p_2 — давление “под большим поршнем”;
F1F_1 — сила, действующая на меньший поршень;
F1F_1 — сила, действующая на больший поршень;
S1S_1 — площадь поверхности меньшего поршня;
S2S_2 — площадь поверхности большого поршня.

Если теперь на большой поршень поместить какой-то груз, который нужно поднять, то из последней формулы получаем:

F2F1=S2S1\frac{F_2}{F_1}=\frac{S_2}{S_1}

Прикладывая к меньшему поршню небольшую силу F1F_1 мы получаем большую силу F2F_2, с помощью которой можно поднимать или прессовать тяжелые тела. Эта формула и есть выигрыш в силе для гидравлического пресса. Этот выигрыш тем больше, чем больше отличаются площади поршней. Но выигрывая в силе мы проигрываем в расстоянии. Для того чтобы поднять груз на небольшое расстояние нам нужно переместить малый поршень на значительно большую длину.

Не получается самостоятельно разобраться с темой? Заказать написание статьи по физике!

Тест по теме “Принцип действия гидравлического пресса”

Комментарии

Нет комментариев
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Прямой эфир