На рисунке изображен сосуд с газом до и после перемещения поршня вниз. Опишите как изменяется давление внутри внутри сосуда и количество ударов о стенки сосуда. Площадь меньшего поршня гидравлического пресса 15 см^2., площадь большего поршня 300 см^2. На меньший поршень действует сила 350Н. Какая сила действует на больший поршень?

Как изменяется давление внутри сосуда и количество ударов о стенки сосуда, если поршень перемещается вниз?

Когда поршень перемещается вниз, объем газа в сосуде уменьшается. Согласно закону Бойля, для идеального газа при постоянной температуре давление будет увеличиваться, так как давление обратно пропорционально объему. Таким образом, когда объем уменьшается, давление увеличивается. Это связано с тем, что молекулы газа сталкиваются с меньшей площадью стенок сосуда, а значит, количество ударов о стенки увеличивается, так как молекулы газа имеют меньше пространства для движения и чаще сталкиваются с поверхностью сосуда.

Какая сила действует на больший поршень гидравлического пресса?

Для решения этой задачи воспользуемся законом Паскаля, который гласит, что давление в закрытой системе передается одинаково во все части. В данном случае давление на меньшем поршне будет передаваться на больший поршень. Чтобы найти силу, действующую на больший поршень, сначала вычислим давление на меньшем поршне.

Площадь меньшего поршня $S_1 = 15 \, \text{см}^2$, площадь большего поршня $S_2 = 300 \, \text{см}^2$.

Давление на меньшем поршне вычисляется по формуле:

где $F = 350 \, \text{Н}$ — сила, действующая на меньший поршень.

Тогда:

Теперь, зная давление на меньшем поршне, можно найти силу, действующую на больший поршень. Поскольку давление передается одинаково, на большем поршне будет действовать сила:

Подставляем значения:

Таким образом, сила, действующая на больший поршень, составляет 7000 Н.