الإجابة:
إذا كانت مساحة المكبس الأول 0.02 متر مربع، والقوة المؤثرة عليه 10 نيوتن، فإن الضغط المؤثر على المكبس الأول يساوي:
P = F / A
P = 10 N / 0.02 m^2
P = 500 Pa
ونظرًا لأن الضغط في النظام الهيدروليكي ثابت، فإن الضغط المؤثر على المكبس الثاني يساوي أيضًا 500 باسكال. ولكن نظرًا لأن مساحة المكبس الثاني أكبر من مساحة المكبس الأول، فإن القوة المؤثرة على المكبس الثاني ستكون أكبر من القوة المؤثرة على المكبس الأول.
F_2 = P_2 * A_2
F_2 = 500 Pa * 1 m^2
F_2 = 500 N
وعليه، فإن القوة المؤثرة على المكبس الثاني هي 500 نيوتن.
التفسير الموسع:
يعمل المكبس الهيدروليكي على مبدأ باسكال، والذي ينص على أن الضغط في نظام مغلق ثابت. وهذا يعني أن الضغط المؤثر على المكبس الأول يساوي الضغط المؤثر على المكبس الثاني.
في السؤال المطروح، مساحة المكبس الأول صغيرة جدًا، بينما مساحة المكبس الثاني كبيرة جدًا. وهذا يعني أن القوة المؤثرة على المكبس الثاني ستكون أكبر بكثير من القوة المؤثرة على المكبس الأول.
وعليه، فإن القوة المؤثرة على المكبس الثاني في السؤال المطروح هي 500 نيوتن. هذه القوة كافية لرفع سيارة متوسطة الوزن.
التطبيقات العملية:
تستخدم المكابس الهيدروليكية في العديد من التطبيقات العملية، مثل:
- رفع السيارات
- تشغيل آلات البناء
- تشغيل أنظمة التوجيه في السيارات
- تشغيل الفرامل في السيارات
- تشغيل المصعد
وتتميز المكابس الهيدروليكية بأنها توفر قوة كبيرة بحركة صغيرة، مما يجعلها مثالية للعديد من التطبيقات.
