يحقق النظام الهيدروليكي الهدف نفسه تقريبًا الذي تحققه الرافعة ولعبة الميزان، وهو مضاعفة القوة. فإذا وقف طفل وزنه 400N على أحد المكبسين بحيث يتزن مع شخص بالغ وزنه 1100N يقف على المكبس الثاني، فما النسبة بين مساحتي مقطعي المكبسين العرضيين ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
= 0.4 يقف الشخص البالغ على المكبس ذي مساحة المقطع الكبير.
تعمد فكرة العمل بالنظام الهيدروليكي على قاعدة باسكال، والتي تنص على أن الضغط المؤثر على سائل محصور ينتقل بالتساوي لجميع أجزائه. وبما أن الضغط يساوي القوة مقسومة على المساحة ($الضغط = \frac{القوة}{المساحة}$)، فهذا يعني أن القوة تتناسب طردياً مع مساحة المكبس.
لحل هذه المسألة وحساب النسبة بين مساحتي مقطعي المكبسين، نتبع الخطوات التالية:
- تحديد المعطيات:
- وزن الطفل (القوة الأولى $F_1$) = $400 \, \text{N}$
- وزن الشخص البالغ (القوة الثانية $F_2$) = $1100 \, \text{N}$
- تطبيق قانون المكبس الهيدروليكي:
العلاقة بين القوى ومساحات المكبسين تُكتب بالشكل التالي:
$$\frac{F_1}{F_2} = \frac{A_1}{A_2}$$
يث يقترن وزن الطفل بالمكبس الأول ($A_1$)، ووزن الشخص البالغ بالمكبس الثاني ($A_2$).
$$\frac{400}{1100} = \frac{A_1}{A_2}$$
بقسمة $400$ على $1100$، نحصل على النتيجة:
$$\frac{A_1}{A_2} = 0.4$$
بما أن وزن الشخص البالغ أكبر ($1100 \, \text{N}$)، فإنه يحتاج إلى مساحة مقطع أكبر ليتولد عنه قوة أكبر تحقق الاتزان مع الطفل، ولذلك يقف الشخص البالغ على المكبس ذي مساحة المقطع الكبير.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال يحقق النظام الهيدروليكي الهدف نفسه تقريبًا الذي تحققه الرافعة ولعبة الميزان، وهو مضاعفة القوة. فإذا وقف طفل وزنه 400N على أحد المكبسين بحيث يتزن مع شخص بالغ وزنه 1100N يقف على المكبس الثاني، فما النسبة بين مساحتي مقطعي المكبسين العرضيين ؟ اترك تعليق فورآ.
