Физика. Лекция 60.Гидравлический пресс.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. На прошлой лекции мы с вами познакомились с жидкостным поршневым насосом, а сегодня рассмотрим еще одно устройство в котором жидкость используется - это так называемый гидравлический пресс.

И так для того, чтобы нам переместиться вперед, мы должны опираться уже на что-то нам известное...сегодня мы с вами будем опираться на сообщающиеся сосуды.

Вы знаете, что уровни жидкостей, если это однородные жидкости, то их свободные поверхности располагаются на одной высоте...и так однородные свободные жидкости располагаются на одной высоте, при этом не имеет никакого значения, какова форма сосудов и каковы их размеры.

И так мы с вами вывели формулу равновесия для сообщающихся сосудов имеющих различную площадь поверхности...давайте запишем этот факт словами более строго.

Сила действующая на больший поршень во столько раз больше силы действующей на меньший поршень, во сколько раз площадь большего поршня больше площади меньшего поршня. Другими словами прикладывая небольшую силу к маленькому поршню на большем поршне при этом мы можем получить большую силу. Ведь если мы поместим на большем поршне какой-то предмет, то жидкость снизу будет действовать на этот предмет снизу, а этот поршень в свою очередь будет действовать на этот предмет и мы можем действовать на этот предмет с силой большей, чем я давлю на маленький поршень. Этот эффект называется выигрышем в силе. Более того, выигрыш в силе показывает во сколько раз сила получаемая на большом поршне больше, чем сила получаемая на малом поршне. Т.е выигрыш в силе это отношение силы F2 к силе F1, он показывает во сколько раз сила на большом поршне больше, чем сила на малом поршне. Если мы возьмем сообщающиеся сосуды с сильно отличающимися площадями поперечных сечений, то мы можем получить выигрыш в силе и в 10 и в 100 и в 1000 раз. Вот как работает эта замечательная система. Это удивительное свойство легко проверить на практике...

И теперь давайте "Золотое правило механики" попробуем описать на количественном уровне.

А теперь давайте подумаем вот над таким вопросом, а как можно сделать так чтобы большой поршень можно было бы перемещать на бОльшие расстояния? Например, представьте себе, что на большой поршень вы установили автомобиль и хотите поднять его на высоту нескольких метров, что бы смочь производить под автомобилем какие-то работы снизу автомобиля. И с помощью представленного устройства этого добиться невозможно. Как тогда можно усовершенствовать наше устройство? Есть у вас какие-то идеи? А что если мы попробуем сконструировать устройство работающее в периодическом режиме? Допустим мы малый поршень опустили и большой поршень при этом поднялся, а далее необходимо сделать так, чтобы малый поршень возвратился в первоначальное положение, а большой поршень при этом чтобы не опускался. Но для этого в малый цилиндр необходимо добавить какой-то жидкости. А в прошлый раз мы уже что-то аналогичное проделывали в опыте с жидкостным насосом. Так давайте объединим эти два устройства. Т.е жидкостный насос, который будет в малом цилиндре будет вкачивать жидкость в большой цилиндр. И у нас получится практически совершенное устройство, которое действительно уже используется на практике...устройство называемое гидравлический пресс.

Стоит отметить, что гидравлический пресс - это частный случай гидравлических машин. Гидравлические машины работают по принципу, что какая-то специальная жидкость, в частности машинное масло, действуют на поршни большого размера и таким образом получаются очень большие усилия. И в заключении нашей лекции мы с вами посмотрим несколько гидравлических машин, в том числе и гидравлический пресс.

И так давайте подведем итог этой лекции. Мы вывели формулу равновесия поршней в сообщающихся сосудах, провели опыт, который демонстрирует "золотое правило механики", количественно описали его, познакомились с принципиальной схемой гидравлического пресса и узнали об устройствах, которые работают на его принципе.

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, то пожалуйста подпишись на канал и поддержи автора.