Một ống nằm ngang như hình vẽ, phần rộng có tiết diện \({S_1} = 100\,\,c{m^2}\), phần hẹp có

Câu hỏi số 503230:

Vận dụng cao

Một ống nằm ngang như hình vẽ, phần rộng có tiết diện \({S_1} = 100\,\,c{m^2}\), phần hẹp có tiết diện \({S_2} = 20\,\,c{m^2}\). Ma sát của pit-tông vào thành ống không đáng kể. Tác dụng một lực \({F_1} = 200\,\,N\) vuông góc lên mặt pit-tông lớn. Tìm lực \({F_2}\) tác dụng lên pit-tông nhỏ để nó đứng cân bằng trong 2 trường hợp:

a) Trong ống giữa hai pit-tông đổ đầy nước.

b) Trong ống giữa hai pit-tông không có nước, giữa hai pit-tông có thanh cứng AB.

A. a) 40 N; b) 200 N.

B. a) 40 N; b) 40 N.

C. a) 200 N; b) 200 N.

D. a) 200 N; b) 40 N.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:503230

Phương pháp giải

Định luật Paxcan: Áp suất tác dụng lên chất lỏng (hoặc chất khí) được chất lỏng (chất khí) truyền nguyên vẹn theo mọi phương.

Thanh cứng có tác dụng truyền lực nguyên vẹn tới tất cả các điểm trên thanh.

Áp suất: \(p = \dfrac{F}{S}\)

Giải chi tiết

a) Áp suất do pit-tông lớn tác dụng lên chất lỏng là: \(p = \dfrac{{{F_1}}}{{{S_1}}}\)

Theo định luật Paxcan, áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn đến pit-tông nhỏ

Áp lực tác dụng lên pit-tông nhỏ là:

\({F_2} = p.{S_2} = \dfrac{{{F_1}}}{{{S_1}}}.{S_2} = {F_1}.\dfrac{{{S_2}}}{{{S_1}}} = 200.\dfrac{{20}}{{100}} = 40\,\,\left( N \right)\)

Vậy để hệ thống cân bằng, cần tác dụng lên pit-tông nhỏ một lực bằng 40 N, ngược chiều với \({F_1}\).

b) Lực tác dụng lên pit-tông lớn, được truyền nguyên vẹn đến pit-tông nhỏ thông qua thanh AB.

→ Để hệ thống cân bằng, cần tác dụng lên pit-tông nhỏ một lực theo chiều ngược lại và có độ lớn là:

\({F_2} = {F_1} = 200\,\,\left( N \right)\)

Đáp án cần chọn là: A

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link