Потребуется ли равное количество фунтов силы, равное общему весу воды, давящей на поршень, чтобы прийти в равновесие? Принцип Паскаля

Принцип Паскаля звучит просто, но я немного запутался в этом.

Цилиндр диаметром 24 дюйма и высотой 5 футов, наполненный 117 галлонами (980 фунтов), соединенный с трубой диаметром 1 дюйм, идущей вверх на высоту 300 футов, заполненной 12 галлонами (100 фунтов).

Я знаю, что с большей глубиной давление воды увеличивается, но я немного теряюсь в вопросе о том, какая сила в фунтах мне понадобится, чтобы поднять эту воду вверх.

У меня есть 129 галлонов воды или (1080 фунтов) общего веса, дающего нагрузку на поршень, установленный в самом низу 24-дюймового цилиндра D. Учитывая, что высота меньшей трубы составляет 300 футов, нужно ли мне такое же количество силы веса (1080 фунтов), чтобы этот поршень находился в равновесии?

И чтобы поднять этот поршень, я бы предположил, что сила в фунтах должна быть немного выше равновесия, если бы я использовал рычаг.

рисунок

Спасибо Аарон за редактирование!

Ответы (2)

Я предполагаю, что вопрос заключается в том, чтобы определить силу, требуемую поршнем. Обратите внимание, что если поршень в самом низу находится в равновесии, величина силы воды, действующей на поршень, должна равняться силе, действующей на поршень.

Так что нам просто нужно найти силу воды на поршень. В самом верху трубы давление равно атмосферному. Изменение давления из-за глубины воды определяется выражением Δ п "=" час р г , где час в данном случае 305 футов. Таким образом, чтобы получить давление в самом низу, вы можете просто добавить это изменение к начальному атмосферному давлению.

Наконец, достаточно использовать выражение Ф "=" п А где А площадь поршня для определения силы.

Возможно, странным результатом статического давления жидкости является то, что оно не зависит ни от массы, ни от объема, ни от формы жидкости, а только от высоты. Если бы мы увеличили диаметр верхней трубы, сохраняя при этом постоянный уровень воды, масса жидкости явно увеличилась бы, но сила поршня осталась бы прежней (при условии, что площадь поршня не изменилась).

Кольцевая область крышки цилиндра также оказывает направленное вниз усилие на жидкость внизу. Таким образом, общая сила, действующая на поршень, равна произведению давления на поршень на общую площадь поршня.

Потребуется ли равное количество фунтов силы, равное общему весу воды, давящей на поршень, чтобы прийти в равновесие? Принцип Паскаля
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v