К поршню с площадью S = 200см2, свободно перемещающемуся по горизонтальному цилиндру, подсоединена пружина жесткости k=70 Н/м. Под каким дав...
Условие:
К поршню с площадью S = 200см2, свободно перемещающемуся по горизонтальному цилиндру, подсоединена пружина жесткости k=70 Н/м. Под каким давлением нужно подать под поршень сжатый воздух, чтобы поршень сместился на расстояние 4 см и остановился?
Решение:
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Гука для пружины и закон Паскаля для давления.
Закон Гука гласит: F = -kx, где F - сила, k - коэффициент жесткости пружины, x - смещение поршня.
Закон Паскаля гласит: P = F / S, где P - давление, F - сила, S - площадь поршня.
Мы знаем, что сила, действующая на поршень, вызывает его смещение и остановку. При смещении на 4 см, сила равна F = -kx = -70 Н/м * 0,04 м = -2,8 Н.
Теперь мы можем использовать закон Паскаля, чтобы найти давление. P = F / S = -2,8 Н / 0,002 м^2 = -1400 Па.
Однако, отрицательное значение давления не имеет физического смысла. Поэтому, чтобы поршень остановился, необходимо подать давление, равное 1400 Па.