5. Постройте изображение предмета в собира категії
нае. Перечислите свойства полученного изобра
Свойства:​

В неинерциальной системе лифта координата болтика
h = h0 - (g+a)t^2/2 откуда
h = 2.7 - 6t^2
(отсчёт координаты ведём от пола кабины)
В момент падения болта t0 h = 0 => тогда время свободного падения есть
t0 = sqrt(2h0/(g+a)) = sqrt (5.4/12) = 0.67 сек
В системе лифта путь и модуль перемещения болтика равны высоте потолка лифта  h0 = 2.7 м.

В системе шахты болтик при отрыве имеет начальную скорость
V1 = V1 = at1 = 1.2*2 = 2.4 м в сек
и координату
H1 = h0 + at1^2/2 = 2.7 + 1.2*4/2 = 5.1 м,
здесь t1 - время (2 сек), за которое потолок кабины занял положение H1 и  скорость лифта достигла величины V1;
В системе лифтовой шахты координата болтика
hш = (h0 +at1^2/2) +at1t - gt^2/2
hш = H1 + V1t - gt^2/2,
hш = 5.1 + 2.4t - 5t^2
(отсчёт координаты ведём от положения пола лифта перед началом движения).
координата болтика в системе шахты в момент отрыва от потолка (t = 0) есть
hш0 = 5.1
координата болтика в системе шахты в момент прекращения свободного падения (t = t0 = 0.67) есть
hш1 = 5.1 + 2.4*0.67 - 5*0.67^2 = 5.1 +1.67 - 2.25 = 4.52
Модуль перемещения Sш = 5.1 - 4.52 = 0.58 м
Путь Lш = V1^2/g + (t0 - 2V1/g)*V1 + (g/2)(t0 - 2V1/g)^2 = 0.58 + 0.46 + 0.18 =  1.22
Lш = 1.22 м
Время свободного падения одинаково.

1 задача:

Выйгрыш в силе гидравлической машины равен отношению площадей, а значит равен в данном случае отношению квадратов диаметров цилиндров:

F1/F2 = 2500/16 = 156.25

ответ : в 156,25 раз.

2 задача:

Найдём отношение площадей.

S¹ = п × D²/4

S² = пd²/4

S¹/S² = (D/d)² = (90/3)² = 30² = 900 раз.

Значит, сила, приложенная к малому поршню, должна быть в 900 раз меньше, чем к большому:

F² = 2,7 × 10ⁿ/900 = 300 H

(знак ⁿ - это пятая степень.

Ещё правильный ответ :

Гидравлический пресс работает по принципу, что давление жидкости во все стороны распространяется одинаково. Таким образом, создав давление P засчет малой силы, приложенной к поршню большей площади будет приложена большая сила. Следовательно, имеем Выйгрыш в силе.

P = Fx/Sm = F/Sb

Тогда

Fx = F × Sb/Sm = F × п × (Db)²/п × (Dm)² = F × (Db)²/(Dm)²

(большая D это маленькая, а буква b и m они немного меньше)

3 задача:

Малый поршень создаёт давление в системе = 400 / 5 × 10^ - 4

А большой должен создавать силу F = p × S бол = 80 × 10^4 × 500 × 10^-4 = 40 кНа он создаёт 36 кН КПД = 36/40 × 100% = 90% т.е. Потери 4 кН из-за трения между поршнем и стенками пресса выйгрыш в силе мог составить 40 кН/400Н = 100 раз.

Причина : часть энергии тратится на переодоление силы трения между поршнями и стенками цилиндра.