Урок 5. Гідравлічний прес. Розв’язування задач на тиск твердих тіл рідин і газів.

Розв’язування задач на тиск твердих тіл рідин і газів.

Мета: Освітня . Формувати вміння і навики застосовувати здобуті знання до розв’язування задач.Розвиваюча. Розвивати   логічне   і алгоритмічне  мислення учнів. Виховна .  Виховувати культуру запису та мовлення.

Теоретичний матеріал

За допомогою гідравлічного преса можна малою силою зрівноважити велику силу!

Гідравлічну машину, яка слугує для пресування (здавлювання) називають гідравлічним пресом (від грец «гідравлікос» — водяний).

Основною частиною гідравлічного преса слугують два циліндри різного діаметру, забезпечені поршнями і з'єднані трубкою.

Простір під поршнями і трубку заповнюють рідиною (зазвичай мінеральним маслом).
Висоти стовпів рідини в обох циліндрах однакові, поки на поршні не діють сили.

Позначимо F1 і F2 — сили, що діють на поршні,S1 і S2 — площі поршнів.

Тоді тиск під малим поршнем p1=F1S1, а під великим p2=F2S2.

Згідно із законом Паскаля тиск рідиною передається в усіх напрямках однаково, тому p1=p2.

Підставив відповідні значення, отримаємо F1S1=F2S2⇒F2F1=S2S1.

Сила, що діє на більший поршень, у стільки разів більше сили, яка діє на малий поршень, у скільки разів площа великого поршня більше площі малого.

Гідравлічні преси застосовуються там, де потрібна велика сила. Наприклад, для вичавлювання олії з насіння на маслобійних заводах, для пресування фанери, картону, сіна. На металургійних заводах гідравлічні преси використовують при виготовленні сталевих валів машин, залізничних коліс і багатьох інших виробів.

Сучасні гідравлічні преси можуть розвивати силу в десятки і сотні мільйонів ньютонів.

Розв’язування задач

Задача 1. Чому дорівнює тиск на рейки чотиривісного вагона масою 60 т, якщо площа стикання одного колеса з рейкою дорівнює 10 см2?

Задача 2. На опору якої площі необхідно поставити вантаж масою 2 кг, щоб створити тиск 105 Па?

Задача 3. Площа дна каструлі дорівнює 1500 см2. Обчисліть, на скільки збільшиться тиск каструлі на стіл, якщо у неї налити 3 л води?

Завдання

1. Опрацювати матеріал (в зошиті записати тему і коротко законспектувати визначення і формули ).
2. Розвязати на вибір 2 задачі з переліку поданого нижче. Результати (фото) надіслати на електронну адресу dzinformat@gmail.com, або на вайбер 0987228051. !!!Обов'язково вказувати клас, прізвище та ім'я.

Перелік задач

1.Токарський верстат масою 300 кг опирається на фундамент чотирма ніжками. Визначте тиск верстата на фундамент, якщо площа кожної ніжки 50 см2.

2. Людина натискає на лопату із силою 600 Н. Який тиск чинить лопата на грунт, якщо ширина її леза 20 см, а товщина ріжучого краю 0,5 мм? 

3.В акваріум довжиною 30 см і шириною 20 см налита вода до висоти 25 см. Визначте тиск води на дно акваріума й силу тиску.

4. Доросла людина, яка має площу підошов взуття 400 кв. см, тисне на підлогу із силою 700Н. Визначити тиск людини на підлогу.

5. У цистерні, наповненій нафтою, на глибині 5 м поставлений кран. Визначте тиск нафти на кран.

6. Довжина однієї лижі рівна 2 м, а ширина – 10 см. Визначте тиск, що чинить хлопчик масою 45 кг на сніг. Чи зможе він проїхати на лижах по льоду, що витримує тиск 1 кПа?

7. У посудині міститься один над одним три шари рідини, які не зміщуються між собою : води, олії і ртуті. Висота кожного шару становить 10 см. Чому дорівнює тиск рідин на дно посудини ?

8. Визначити тиск людини на лід, якщо її маса 80 кг і стоїть вона на ковзанах з довжиною лез 40 см і шириною 1 мм.

9. Визначте глибину занурення батискафа в море, якщо на його ілюмінатор площею 0,12 кв. см тисне морська вода із силою 1,9МН.

10. Людина забиває цвях у стінку, вдаряючи молотком по шапці цвяха із силою 30Н. Чому дорівнює тиск на шапку і на стіну під час удару, якщо площа поверхні шапки дорівнює 0,5 кв. см, а площа поверхні вістря цвяха становить 0,1 кв. мм?  У скільки разів тиск на стіну більший ніж на шапку цвяха ?

   11. У циліндричній посудині під шаром гасу перебуває 15-сантиметровий шар води. Об’єм гасу в три рази перевищує об’єм води. Який тиск на дно?
Source: https://fizmat.7mile.net/fizika-7/rozv-yazuvannya-zadach-na-tisk-tverdikh-til-ridin-i-gaziv.html