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問題詳情:
汽車更換輪胎時需要把車軸抬起來,這時可以使用“油壓千斤頂”。下圖是油壓千斤頂的原理圖。向下按動手柄,圓柱形小活塞把小油缸中的機油壓向大油缸。大油缸中的油量增多,把圓柱形大活塞向上推,帶著上面的重物上升。實驗表明,加在密閉的液體上的壓強, 能夠按照原來的大小向各個方向傳遞(這個規律叫做帕斯卡定律)。現在有一個油壓千斤頂,有關尺寸如圖所示。如果希望在手柄上用20牛頓的力向下壓時就能在大活塞上舉起1噸的重物,大活塞的直徑至少是多少?
【回答】
l1 = 0.6 米, l2 = 0.06米, F0 = 20牛 小活塞受的力 F1 = (1) 小活塞對液體的壓強 (2) 液體對大活塞的壓強與大活塞對液體的壓強相等,即 (3) 其中 F2 = mg(4) 根據帕斯卡定律 p2 = p1 (5) 把(1)、(2)、(3)、(4)式代入(5)式,解出 (6)
考慮到 (7) 進一步解出 (8)
把數值代入,得 d2 = 7.0 釐米 (9)
知識點:物理競賽
題型:計算題
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