Гидравлический пресс работает на основе принципа Паскаля, который утверждает, что давление, приложенное к несжимаемой жидкости в замкнутом сосуде, передается без изменения во все точки жидкости и на стенки сосуда.
Давление (P) определяется как сила (F), деленная на площадь (A):
[ P = \frac{F}{A} ]
Для гидравлического пресса давление, создаваемое на меньшем поршне, передается и на больший поршень. Это означает, что давление на меньшем поршне равно давлению на большем поршне:
[ P{\text{м}} = P{\text{б}} ]
Пусть:
- ( A_{\text{м}} = 15 \, \text{см}^2 ) — площадь меньшего поршня,
- ( A_{\text{б}} = 300 \, \text{см}^2 ) — площадь большего поршня,
- ( F_{\text{м}} = 350 \, \text{Н} ) — сила, действующая на меньший поршень.
Тогда давление на меньшем поршне можно выразить как:
[ P{\text{м}} = \frac{F{\text{м}}}{A_{\text{м}}} = \frac{350 \, \text{Н}}{15 \, \text{см}^2} ]
Теперь найдем силу, действующую на больший поршень ( F{\text{б}} ), зная, что давление одинаково:
[ P{\text{б}} = \frac{F{\text{б}}}{A{\text{б}}} ]
Поскольку ( P{\text{м}} = P{\text{б}} ):
[ \frac{F{\text{м}}}{A{\text{м}}} = \frac{F{\text{б}}}{A{\text{б}}} ]
Подставим известные значения:
[ \frac{350 \, \text{Н}}{15 \, \text{см}^2} = \frac{F_{\text{б}}}{300 \, \text{см}^2} ]
Решим это уравнение для ( F{\text{б}} ):
[ F{\text{б}} = \frac{350 \, \text{Н} \times 300 \, \text{см}^2}{15 \, \text{см}^2} ]
Упростим выражение:
[ F_{\text{б}} = \frac{350 \times 300}{15} \, \text{Н} ]
Рассчитаем числовое значение:
[ F{\text{б}} = \frac{105000}{15} \, \text{Н} ]
[ F{\text{б}} = 7000 \, \text{Н} ]
Таким образом, сила, действующая на больший поршень, составляет 7000 Н.