Чем больше площадь поршня тем
Перейти к содержимому

Чем больше площадь поршня тем

  • автор:

Гидравлический пресс

После того как Паскаль провел ряд опытов по измерению атмосферного давления, он решил сконструировать «новую машину для увеличения сил». Его изобретение позволило создать гидравлический пресс (от греческого слова «гидравликос» — водяной).

Гидравлический пресс — это машина для обработки материалов давлением, приводимая в действие сдавливаемой жидкостью.

Принцип действия гидравлического пресса

Чтобы понять принцип действия гидравлического пресса, рассмотрим рисунок 127. На нем изображены соединенные между собой два цилиндра с поршнями, имеющими разные площади сечения S1 и S2 . В цилиндрах находится вода или минеральное масло.Пусть F1 и F2 — силы, действующие на поршни со стороны находящихся на них гирь. Докажем, что жидкость в цилиндрах будет находиться в равновесии лишь тогда, когда сила, действующая на большой поршень, во столько раз превышает силу, действующую на меньший поршень, во сколько раз площадь большего поршня превышает площадь меньшего поршня. Для этого заметим, что жидкость будет оставаться в равновесии только тогда, когда давления под поршнями будут одинаковыми:

Доказательство выигрыша в силе при использовании гидравлического пресса

Но каждое из этих давлений можно выразить через силу и площадь:что и требовалось доказать.

Отношение F2/F1 характеризует выигрыш в силе, получаемый в данной машине. Согласно полученной формуле выигрыш в силе определяется отношением площадей S2/S1 . Поэтому, чем больше отношение площадей поршней, тем больше выигрыш в силе.

Например, если площадь малого поршня S1 = 5 см 2 , а площадь большего поршня S2 = 500 см2, то выигрыш в силе будет составлять сто раз! Установив этот удивительный факт, Паскаль написал, что с помощью изобретенной им машины «один человек, надавливающий на малый поршень, уравновесит силу ста человек, надавливающих на поршень, в сто раз больший, и тем самым преодолеет силу девяносто девяти человек». Это открытие и легло в основу принципа действия гидравлического пресса.

Устройство гидравлического пресса показано на рисунке 128. Цифрой 4 обозначен манометр, служащий для измерения давления жидкости внутри пресса; 5 — предохранительный клапан, автоматически открывающийся, когда это давление превышает допустимое значение.Устройство гидравлического прессаДействие гидравлического пресса основано на законе Паскаля. Прессуемое тело 3 помещают на платформу, соединенную с большим поршнем 2 . При действии некоторой силы F1 на малый поршень 1 в узком цилиндре пресса создается избыточное давление p = F1/S1 . По закону Паскаля это давление передается во второй цилиндр и на поршень 2 начинает действовать сила:
Так как площадь второго поршня существенно превышает площадь первого поршня, то сила F2 оказывается значительно больше силы F1 . Под действием силы F2 поршень 2 начинает подниматься и сдавливает прессуемое тело.

Последующие перекачивания жидкости из узкого цилиндра в широкий осуществляются с помощью периодических нажатий на рычаг 8 . После каждого нажатия рычаг следует возвращать в исходное положение. При его подъеме малый поршень перемещается вверх, клапан 6 открывается и в пространство, находящееся под поршнем, из сосуда 9 засасывается очередная порция жидкости. При опускании рычага поршень 1 перемещается вниз и сдавливаемая жидкость закрывает клапан 6 ; при этом клапан 7 открывается и часть жидкости переходит в широкий цилиндр.

Впервые гидравлические прессы стали применяться на практике в конце XVIII — начале XIX в. Современная техника уже немыслима без них. Они используются в металлообработке для ковки слитков, листовой штамповки, выдавливания труб и профилей, прессования порошковых материалов. С помощью гидравлических прессов получают фанеру, картон и искусственные алмазы.

1. Что такое гидравлический пресс? 2. Чем определяется выигрыш в силе, даваемый гидравлическим прессом (при отсутствии трения)? 3. Расскажите о применении гидравлического пресса. 4. На рисунке 129 изображена схема автомобильного гидравлического тормоза ( 1 — тормозная педаль, 2 — цилиндр с поршнем, 3 — тормозной цилиндр, 4 — тормозные колодки, 5 — тормозные барабаны, 6 — пружина). Цилиндры и трубки заполнены специальной жидкостью. Объясните принцип действия тормоза.

Определите площадь малого поршня гидравлической машины, если при действии на большой поршень площадью 40 см2 силой 4 кН на малый действует сила 800 Н

В гидравлических машинах поршни выполняют важную функцию, обеспечивая передачу энергии от жидкости к рабочей части машины. Физические параметры поршней влияют на эффективность работы гидравлической системы и ее надежность.

Один из основных физических параметров поршня — его диаметр. Диаметр поршня напрямую влияет на скорость движения жидкости в трубопроводе и, следовательно, на скорость передачи энергии от насоса к гидравлической машине. Чем больше диаметр поршня, тем медленнее будет двигаться жидкость, что может негативно сказаться на производительности машины. Однако, слишком маленький диаметр поршня также может привести к невысокой производительности машины.

Еще одним важным параметром поршня является его высота. Высота поршня определяет объем жидкости, который может перемещаться при каждом цикле работы машины. Чем больше высота поршня, тем больший объем жидкости может быть перемещен, что увеличивает производительность машины. Однако, слишком большая высота поршня может привести к необходимости использования более мощного насоса для передачи достаточного количества энергии.

Наконец, еще одним важным параметром поршня является его форма. Форма поршня может быть различной, включая цилиндрические, конические или сферические формы. Каждая форма имеет свои преимущества и недостатки, и выбор определенной формы зависит от требований к конкретной гидравлической машине.

Таким образом, физические параметры поршней в гидравлических машинах имеют огромное значение для эффективности и надежности работы машины. Диаметр поршня, его высота и форма должны быть правильно подобраны в соответствии с требованиями к конкретной машине, чтобы достичь наилучшей производительности и долговечности.

Чтобы узнать стоимость работы и сроки её
выполнения

чему равна площадь большого поршня

Площадь большего поршня гидравлического пресса S2 в 4 раза больше площади малого поршня S1 - №25561

Поршень — это основная деталь насосов, компрессоров и поршневых двигателей внутреннего сгорания, служащая для преобразования энергии сжатого газа в энергию поступательного движения. Основными математическими характеристиками поршня являются диаметр основания и высота.

Сечение поршня — это изображение фигуры, образованной рассечением поршня плоскостью в поперечном или продольном направлении.

чему равна площадь большого поршня

Формула для расчета площади поперечного сечения поршня:

S = π * d 2 / 4, где

d — диаметр поршня.

Формула для расчета площади осевого сечения поршня:

d — диаметр поршня;
h — высота поршня.

Формула для расчета площади параллельного оси сечения поршня (бокового сечения поршня):

a — хорда основания поршня;
h — высота поршня.

Смотрите также статью о всех геометрических фигурах (линейных 1D, плоских 2D и объемных 3D).

Быстро выполнить эту математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.

На этой странице представлен самый простой онлайн калькулятор расчета площади поперечного или продольного сечения поршня, если известны диаметр поршня, длина хорды и высота поршня. С помощью этого калькулятора вы в один клик сможете рассчитать площадь сечения поршня (площадь осевого сечения поршня, площадь параллельного сечения поршня, площадь бокового сечения поршня и площади поперечного поршня).

Видео: Принцип работы гидравлической машины Скачать

Принцип работы гидравлической машины

Гидравлические машины в физике — виды, формулы и определения с примерами

Содержание:

Гидравлические машины:

Закон Паскаля лежит в основе устройства и действия гидравлических машин. Гидравлические машины (от греческого слова гидравликос — водный) — это машины, для работы которых используется жидкость. Подобно другим простым машинам и механизмам, которые вы будете изучать в следующей главе, назначение гидравлической машины — это преобразование значения силы и направления её действия. Главной частью гидравлической машины являются два цилиндрических сосуда разного диаметра, соединённые между собой трубкой (рис. 102).

чему равна площадь большого поршня

Внутри сосудов свободно перемещаются плотно прилегающие к стенкам поршни. Сосуды под поршнями обычно заполняют машинным маслом.

чему равна площадь большого поршня

На обоих поршнях стоят гири; видим, что на большем правом поршне гиря имеет значительно больший вес, чем на левом малом. Поэтому сила давления

Давление чему равна площадь большого поршняпод большим поршнем будет равно соответственно: чему равна площадь большого поршня

В равновесии жидкость в машине должна находиться в покое, т. е. не перетекать из одного цилиндра в другой. Это возможно только тогда, когда давление жидкости слева будет равно давлению жидкости справа, т. е.: чему равна площадь большого поршняили чему равна площадь большого поршня

чему равна площадь большого поршня

Пользуясь свойством пропорции, это соотношение можно представить в виде:

Отсюда следует, что в состоянии равновесия сила давления чему равна площадь большого поршняпод большим поршнем во столько раз больше силы давления чему равна площадь большого поршняпод малым поршнем, во сколько раз площадь большого поршня S2 больше площади малого S1 . Это означает, что, действуя малой силой на малый поршень, можно уравновесить большую силу на большом поршне, например удержать или поднять тяжёлый груз.

чему равна площадь большого поршня

Видим, что гидравлическая машина позволяет увеличить силу и изменить направление её действия.

Гидравлическая машина даёт выигрыш в силе во столько раз, во сколько площадь её большого поршня превышает площадь малого.

Гидравлическую машину, предназначенную для прессовки (сжатия) пористых тел (внутри которых есть пустоты), называют гидравлическим прессом. Тело для прессования кладут на платформу, размещённую на большом поршне (рис. 10З). Когда поршень поднимается, тело упирается в неподвижную верхнюю платформу и сжимается.

Из малого сосуда и большого масло перекачивается повторными движениями малого поршня. Когда он поднимается вверх, то под поршень всасывается масло из сосуда. При этом клапан 1 открывается, а клапан 2 закрывается под действием давления масла. Когда опускается малый поршень, наоборот, кланам 1 закрывается, а открывается клапан 2, и жидкость переходит к большой сосуд.

Например, если площадь малого поршня S1 = 5 см 2 , а площадь большого поршня S2 = 500 см 2 выигрыш в силе будет составлять 100 раз. Установив этот удивительный фак. Паскаль написал, что с помощью изобретенной им машины «один человек, нажимающий на малый поршень, уравновесит силу ста людей, которые нажимают на поршень, в сто раз больший, и тем самым преодолеют силу девяносто девяти людей». Впервые гидравлические прессы начали применяться на практике в конце XVIII — в начале XIX ст.

Гидравлические прессы используют в производстве стальных валов и кузовов машин, железнодорожных колес, различных металлических и пластмассовых изделий. Для выдавливания сока из винограда, масла — из семян подсолнечника, изготовления халвы также используют прессы. Современные гидравлические прессы могут создавать давление 41 700 MПа.

В автомобилях используют гидравлические тормоза. Схема устройства такого гидравлического тормоза показана на рис. 104. Если водитель давит на педаль 1, то поршень в цилиндре 2 создает давление на жидкость, которая заполняет цилиндр 2, трубку и тормозные цилиндры 3. Это давление согласно закону Паскаля передается без изменения жидкостью на поршни тормозных цилиндров 3. Поршни по действием силы давления расходятся и прижимают тормозные колодки 4 к тормозным барабанам — колеса автомобиля тормозят, автомобиль уменьшает скорость и останавливается. Если водитель прекращает давить на педаль, то пружина сжимается и возвращает тормозные колодки в исходное положение.

Видео: Урок 61 (осн). Задачи на гидравлический пресс — 1 Скачать

Урок 61 (осн). Задачи на гидравлический пресс - 1

Гидравлическая машина

Закон Паскаля положен в основу принципа действия многих технических устройств и машин. Для случая использования закона Паскаля для жидкостей они получили название гидравлических машин.

Простейшая гидравлическая машина состоит из двух цилиндров, соединенных между собой трубкой. В каждом цилиндре находится поршень, плотно прилегающий к стенкам цилиндра. Под поршнями в цилиндрах находится какая-либо жидкость. Как правило, это минеральное масло (рис. 88). Использование жидкости обусловлено тем, что она мало сжимается.

чему равна площадь большого поршня

Если нажать на один из поршней так, чтобы он сместился, создавая давление на жидкость, то второй поршень также сместится. Таким образом, согласно закону Паскаля давление, действующее на жидкость в первом цилиндре, будет передаваться жидкости во втором цилиндре. Благодаря этому давлению поршень второго цилиндра сместится.

Ценным свойством гидравлической машины является возможность с ее помощью изменять значение силы. И такое изменение можно рассчитать.

Пусть площадь первого поршня равна чему равна площадь большого поршняЕсли на него действует сила чему равна площадь большого поршня, то она создает давление чему равна площадь большого поршня

чему равна площадь большого поршня

чему равна площадь большого поршня

Согласно закону Паскаля такое же давление, как во всей жидкости, будет действовать и на второй поршень:

чему равна площадь большого поршня

Так как

чему равна площадь большого поршня

Из последней формулы можно сделать вывод, что, изменяя площади поперечного сечения цилиндров, можно изменять силу, действующую на них со стороны жидкости.

Чем больше площадь одного цилиндра по сравнению с площадью другого, тем большее изменение силы получим при использовании такой машины:

чему равна площадь большого поршня

Использование гидравлической машины в технике

Одной из проблем, которые решает современная техника, является поднятие грузов большой массы и веса. Это может быть груженый автомобиль, железнодорожный вагон и даже целый дом. С этой целью используют специальные приспособления — домкраты. Наиболее распространены домкраты, в которых используется принцип гидравлической машины (рис. 89). Он состоит из двух цилиндров разных диаметров и поршней, размещенных в них. Поршень малого диаметра одновременно является поршнем насоса, который нагнетает масло в цилиндр большого диаметра. Поскольку диаметр (площадь) второго поршня значительно больше, то и сила, действующая на него, будет значительно большей, чем сила, действующая на поршень малого диаметра. Пользуясь домкратом, водитель может самостоятельно поднять многотонный автомобиль.

чему равна площадь большого поршня

Подобный принцип используется в тормозных системах современных автомобилей. Тормоза, получившие название гидравлических, имеют цилиндр малого диаметра 1 (рис. 90), поршень которого жестко связан с тормозной педалью, и цилиндры большего диаметра. Поршни 2 непосредственно действуют на тормозные колодки. Тормозные колодки, в свою очередь, с двух сторон сжимают диски, находящиеся на каждом колесе 3. Вся тормозная система заполнена минеральным маслом. Такое строение тормозов дает возможность незначительным нажимом на педаль создать большую силу, которая действует на тормозные колодки (рис. 90).

чему равна площадь большого поршня

Гидравлическими машинами являются и большинство рабочих механизмов современных транспортных, строительных и грузоподъемных машин. Типичным примером такого механизма является гидравлический пресс (рис. 91). Он имеет цилиндры с поршнем 2 большого диаметра и насос 1, нагнетающий масло в него. Так как площадь рабочего цилиндра больше, чем площадь цилиндра насоса, то получают соответственный выигрыш в силе.

чему равна площадь большого поршня

  • Весовое давление жидкостей в физике
  • Сообщающиеся ссуды в физике
  • Атмосферное давление в физике и его измерение
  • Манометры в физике
  • Движение тела под действием нескольких сил
  • Наклонная плоскость в физике
  • Давление газов и жидкостей
  • Движение жидкостей и газов

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Видео: 7 класс. Гидравлические машины. Скачать

7 класс. Гидравлические машины.

Соотношение силы давления и площади поршней гидравлического пресса

Работа гидравлического пресса основывается на законе Паскаля. По этому принципу работают подъемные механизмы, гидравлические тормоза, преобразователи давления. Внутри гидравлической машины расположены два цилиндра, имеющих малый и большой поршни, соединенные между собой трубкой (как показано на фото). Полости цилиндров и соединяющую их трубку наполняют маслом. Уровень залитой жидкости и в том, и в другом цилиндре будет равным до тех пор, пока на поршни нет давления. Рассмотрим пример.

чему равна площадь большого поршня

Видео: Урок 62 (осн). Задачи на гидравлический пресс — 2 Скачать

Урок 62 (осн). Задачи на гидравлический пресс - 2

Принцип работы

Обозначим площадь малого поршня гидравлического пресса- S1, большого S2. Сила давления поршней на жидкость F1 и F2 соответственно, как показано на фото. Давление меньшего поршня будет соответствовать формуле p1=F1/S1. Формула давления поршня с большой площадью — p2=F2/S2. Закон Паскаля гласит, что давление жидкости, находящейся в состоянии покоя, одинаково во все стороны. Отсюда можно сделать вывод, что p1=p2, а значит F1/S1=F2/S2. Соответственно F2/F1=S2/S1.

То есть, становится понятно, что давление большого поршня (F2) будет больше давления малого (F1) во столько раз, во сколько площадь большого поршня гидравлического пресса превышает площадь малого. Приведем пример.

Известно, что площадь малого поршня гидравлического пресса 5 кв.см, а площадь большого поршня гидравлического пресса 5.см 2 * 100. Также известна сила, действующая на малый поршень. Она равна 100. Из вышесказанного стает понятно, что сила, действующая на большой поршень, будет равна 10 000.

Следовательно, при помощи гидравлических механизмов можно уравновешивать силы. Современное гидравлическое оборудование может достигать мощности в несколько миллионов ньютон.

чему равна площадь большого поршня

Видео: № 463 — Физика 7-9 класс Пёрышкин сборник задач Скачать

№ 463 - Физика 7-9 класс Пёрышкин сборник задач

Применение и разновидности

Гидропрессы применяют в различных отраслях промышленности. Например, на заводах, выжимающих масло. Там необходима огромная сила сдавливания. Также используется для прессования картона, фанеры, керамической плитки и т.д. Незаменим для ремонта автомобильной техники и во время проведения слесарных работ.

Гидравлические прессы разделяют на два типа: для металлических и не металлических конструкций. Прессы, предназначенные для изделий из металла, делятся, в свою очередь, на 5 групп:

  • для штампования и ковки;
  • для выдавливания;
  • для штампования листов;
  • для сборки деталей;
  • для обработки отходов, оставшихся после работы с металлом.

В зависимости от того, в какой отрасли промышленности используется гидравлический пресс, различают несколько конструкций станины:

  • одна стойка;
  • две стойки;
  • колонная;
  • специализированная.

чему равна площадь большого поршня

Гидравлический пресс используют и в домашнем хозяйстве. Наверняка, всем знаком домкрат. Он предназначен для поднятия тяжелых и громоздких предметов. Его можно встретить не только в гараже, но и в чемодане любого мастера. Домкрат используется и в строительных работах. Умелые мастера приспособились сооружать гидропресс своими руками. Но не стоит забывать о технике безопасности. Заводской агрегат всегда будет более надежным и безопасным в эксплуатации.

Управление гидравлическим прессом в быту осуществляется, в основном, ручным или ножным способом. Промышленное гидравлическое оборудование чаще всего бывает электрическим.

Видео: Урок 60 (осн). Гидравлический пресс Скачать

Урок 60 (осн). Гидравлический пресс

Возможные неисправности

Слишком маленькое количество масла в системе может привести к повышению температуры и давления. Само же масло быстро загрязнится, может потребоваться его замена.

Попадание воздуха в масло приведет к образованию пены, в результате чего может ухудшиться смазывающий эффект. Недостаток смазки приведет к быстрому износу деталей.

Необходимо внимательно следить за состоянием гидравлических фильтров. Если они загрязнены, нужна срочная замена. В противном случае частицы грязи, оставшиеся в устройстве, приведут к поломке всей системы. Бывают случаи, когда всасывающий и выводящий фильтры вмонтированы неправильно. Это также приведет к неисправности.

Важно следить, чтобы масло не протекало. Иначе возникает риск попадания в него воздуха и мусора. Необходимо не реже одного раза в неделю подкручивать гайки в соединениях трубопровода.

чему равна площадь большого поршня

Клапаны должны плотно закрываться, чтобы давление внутри цилиндров не понизилось. Замеряет давление манометр, который также должен быть в исправном состоянии.

Важно, чтобы жидкость соответствовала определенному типу гидравлического пресса. При выборе масла необходимо учитывать его вязкость. При правильном выборе смазка будет осуществляться качественно. Это поможет продлить работу системы без перебоев.

Полное очищение гидравлической системы с применением водной эмульсии должно проводиться минимум один раз в 3-4 месяца. При использовании эмульсии важно следить за её кислотностью во избежание появления коррозии.

Нельзя допускать чрезмерного повышения температуры. Это приведет к преждевременной порче жидкости внутри агрегата.

чему равна площадь большого поршня

Техника безопасности

Перед началом работы убедитесь, что оборудование исправно и не имеет видимых повреждений. Загружать и разгружать гидропресс можно только в спецодежде.

Во время работы агрегата необходимо следить за давлением. Оно не должно превышать допустимую норму. Поэтому важно, чтобы монометр был всегда исправен.

чему равна площадь большого поршня

Чтобы избежать несчастных случаев, недопустимо присутствие посторонних людей во время работы аппарата. Выгружать готовую продукцию можно только в специальных перчатках. Во время работы гидравлического пресса помещение должно хорошо проветриваться.

Содержание в чистоте рабочего места и самого оборудования — залог качественной и долгой работы.

�� Видео

ОГЭ Физика Задание 5 #8753 Скачать

ОГЭ Физика Задание 5 #8753

Физика 7 кл (2013 г) Пер § 49 Упр 25 № 2 . В гидравлическом прессе площадь малого поршня 5 см2 ,площ Скачать

Физика 7 кл (2013 г) Пер § 49 Упр 25 № 2 . В гидравлическом прессе площадь малого поршня 5 см2 ,площ

Решение задачи по теме «Гидравлические машины » Скачать

Решение задачи по теме

Физика 7 класс.Гидравлический пресс. Решение задач Скачать

Физика 7 класс.Гидравлический пресс. Решение задач

Урок 73 (осн). Задачи на вычисление работы Скачать

Урок 73 (осн). Задачи на вычисление работы

Урок 59 (осн). Жидкостный поршневой насос Скачать

Урок 59 (осн). Жидкостный поршневой насос

Пёрышкин. Задача463

Пёрышкин. Задача464

7 класс. Практическая работа №13 «Решение задач». Скачать

7 класс. Практическая работа №13

Физика. 7 класс. Гидравлическая машина /09.02.2021/ Скачать

Физика. 7 класс. Гидравлическая машина /09.02.2021/

Рассмотрение темы: «Гидравлический пресс» Скачать

Рассмотрение темы:

Задача №502

№ 464 — Физика 7-9 класс Пёрышкин сборник задач Скачать

Физика (7 класс)/Давление

вначале использовали воздушные шары, которые наполняли или нагретым воздухом, или водородом либо гелием.

Для того, чтобы воздушный шар поднялся в воздух, необходимо, чтобы архимедова сила (выталкивающая) FА, действующая на шар, была больше силы тяжести Fтяж, т. е. FА > Fтяж.

По мере поднятия шара вверх архимедова сила, действующая на него, уменьшается (FА = gρV), так как плотность верхних слоев атмосферы меньше, чем у поверхности Земли. Чтобы подняться выше, с шара сбрасывается специальный балласт (груз) и этим облегчает шар. В конце концов шар достигает своей своей предельной высоты подъема. Для спуска шара из его оболочки при помощи специального клапана выпускается часть газа.

В горизонтальном направлении воздушный шар перемещается только под действием ветра, поэтому он называется аэростатом (от греч аэр — воздух, стато — стоящий). Для исследования верхних слоев атмосферы, стратосферы еще не так давно применялись огромные воздушные шары — стратостаты.

До того как научились строить большие самолеты для перевозки по воздуху пассажиров и грузов, применялись управляемые аэростаты — дирижабли. Они имеют удлиненную форму, под корпусом подвешивается гондола с двигателем, который приводит в движение пропеллер.

Воздушный шар не только сам поднимается вверх, но может поднять и некоторый груз: кабину, людей, приборы. Поэтому для того, чтобы узнать, какой груз может поднять воздушный шар, необходимо определить его подъемную силу.

Пусть, например, в воздух запущен шар объемом 40 м 3 , наполненный гелием. Масса гелия, заполняющая оболочку шара, будет равна:
mГе = ρГе·V = 0,1890 кг/м 3 · 40 м 3 = 7,2 кг,
а его вес равен:
PГе = g·mГе ; PГе = 9,8 Н/кг · 7,2 кг = 71 Н.
Выталкивающая же сила (архимедова), действующая на этот шар в воздухе, равна весу воздуха объемом 40 м 3 , т. е.
FА = g·ρвоздV; FА = 9,8 Н/кг · 1,3 кг/м 3 · 40 м 3 = 520 Н.

Значит, этот шар может поднять груз весом 520 Н — 71 Н = 449 Н. Это и есть его подъемная сила.

Шар такого же объема, но наполненный водородом, может поднять груз 479 Н. Значит, подъемная сила его больше, чем шара, наполненного гелием. Но все же чаще используют гелий, так как он не горит и поэтому безопаснее. Водород же горючий газ.

Гораздо проще осуществить подъем и спуск шара, наполненного горячим воздухом. Для этого под отверстием, находящимся в нижней части шара, располагается горелка. При помощи газовой горелки можно регулировать температуру воздуха внутри шара, а значит, его плотность и выталкивающую силу. Чтобы шар поднялся выше, достаточно сильнее нагреть воздух в нем, увеличив пламя горелки. При уменьшении пламени горелки температура воздуха в шаре уменьшается, и шар опускается вниз.

Можно подобрать такую температуру шара, при которой вес шара и кабины будет равен выталкивающей силе. Тогда шар повиснет в воздухе, и с него будет легко проводить наблюдения.

По мере развития науки происходили и существенные изменения в воздухоплавательной технике. Появилась возможность использования новых оболочек для аэростатов, которые стали прочными, морозоустойчивыми и легкими.

Достижения в области радиотехники, электроники, автоматики позволили сконструировать беспилотные аэростаты. Эти аэростаты используются для изучения воздушных течений, для географических и медико-биологических исследований в нижних слоях атмосферы.

Ссылки

  • Страницы с неработающими файловыми ссылками
  • Физика 7-го класса

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *