Гидравлический пресс своими руками

Промышленность выпускает различные варианты прессов разного назначения. Без них немыслимо производство картона, фанеры. В металлургии применение прессов стало неотъемлемой частью практически всех процессов обработки металлов.

Гидравлические устройства, основанные на том же принципе, в наше время являются совершенно привычными деталями автомобилей, велосипедов и так далее.

Однако, пресс гидравлический можно изготовить и своими руками. Причем, часто, как показывает опыт, самодельный гидравлический пресс не только не уступает заводским аналогам, но и превосходит их.

Для этого необходимо наличие некоторых инструментов, правильно приделанных рук и, естественно, «соображалки». Чертежей и рекомендаций, как сделать гидравлический пресс в домашних условиях в интернете предостаточно, главное – это соблюдайте правила техники безопасности.

И изготовление пресса обойдется вам в сумму в несколько раз меньшую, чем при покупке заводского варианта.

35

Действие жидкости и газа на погруженное в них тело

 

Из повседневной жизни известно, что вес тела уменьшается, если погрузить его в воду. На этом явлении основано, например, плавание судов.

Воздушные шары поднимаются в воздух из-за существования некоторой силы, направленной противоположно силе тяжести. Силу, с которой жидкость или газ действуют на погружённое в них тело, называют также силой Архимеда. Рассмотрим природу этой силы.

Как известно, жидкость (или газ) оказывает некоторое давление на каждую точку поверхности тела, погружённого в неё. Но чем ниже точка, тем большее давление оказывается на неё.

Следовательно, на нижние грани тела оказывается большее давление, чем на верхние. Значит, сила, действующая на тело снизу, больше силы, действующей на него сверху.

Значит, жидкость (или газ) действует на погружённое в неё тело с некоторой силой, направленной вверх. Отметим, что если нижняя поверхность тела плотно прилегает к дну сосуда с жидкостью, то жидкость действует на тело с силой, направленной вниз, так как тогда она будет давить только на верхнюю часть тела, не проникая под нижнюю. Тогда сила Архимеда отсутствует.

Величина силы Архимеды, действующей на тело

Рассмотрим величину силы Архимеда, действующей на тело, погружённое в жидкость или газ. Заменим (мысленно) тело жидкостью (или газом) в объёме этого тела. Очевидно, этот объём находится в покое относительно окружающей жидкости (или газа).

Получается, что сила Архимеда, действующая на данный объём, равна силе тяжести по модулю и противоположна по направлению.

Отсюда вывод: сила Архимеда, действующая на тело, погружённое в жидкость или газ, по модулю равна весу жидкости или газа в объёме этого тела, и противоположна по направлению, т.е. её можно рассчитать по формуле p*g*V, где р – плотность жидкости или газа, g – ускорение свободного падения, V– объём тела.

Для газа это, правда, не всегда верно, т.к. его плотность на разных высотах разная. Из этой формулы вытекает, что если средняя плотность тела больше плотности жидкости (или газа), в которую погружено тело, то вес тела больше веса жидкости в его объёме, и тело тонет

Если средняя плотность тела равна плотности жидкости или газа, тело находится в покое в толще жидкости или газа, не всплывает и не тонет, т.к. сила Архимеда уравновешивается силой тяжести, действующей на тело; если же средняя плотность тела меньше плотности жидкости или газа, тело плавает.

Пример задачи

Рассмотрим пример. Алюминиевый цилиндр имеет в воздухе вес 54 Н, а в некоторой жидкости – 40 Н. Определите плотность жидкости.

Решение. Найдём объём цилиндра: V=P/g/p, где V – объём, P - вес тела, p1 – плотность тела, т.е. V=54 Н: 10 Н/кг: 2700 кг/м3 = 0,002 м3

Найдём силу Архимеда, равную разности весов в воздухе и в воде:

FА= 54 Н – 40 Н = 14 Н

Зная объём тела и величину выталкивающей силы, найдём плотность жидкости: р2 =14 Н: 10 Н/кг: 0,002 м3= 700 кг / м3.

Добавим, что сила Архимеда играет важную роль в жизни человека. Это, как говорилось выше, и плавание судов, и воздухоплавание.

36

Архимедова сила

 

Почему плавают на поверхности воды тяжелые корабли? Почему мы можем лежать на поверхности моря, выставив нос к солнцу и не опускаясь на дно?

Наверное, существует какая-то сила, которая выталкивает нас и кораблики, то есть, все тела из воды и позволяет плавать на поверхности или в ее толще. Сила эта называется в физике архимедовой силой и изучается в курсе седьмого класса.

Архимедова сила в физике

На уроках действие архимедовой силы демонстрируется и объясняется путем проведения различных опытов. Мы же с вами можем просто представить себе тихое утреннее озерцо, пение птиц, лодочку у бережка. И вот мы, полные чудесных эмоций, садимся в лодочку и что происходит? Лодочка под нашим весом погружается глубже.

Если в простую деревянную лодочку сядут двое влюбленных покататься, то все будет, скорее всего, прекрасно, и признание в любви прозвучит просто волшебно на фоне рассвета и соловьев. Но если в лодку набьется полтора десятка любителей романтики, то лодочка, не успев отплыть от берега, замечательным образом опустится на дно вместе со всеми злополучными пассажирами.

И тогда вместо любования природой им придется дружно доставать лодку со дна и сушить вещи у костерка, что тоже, безусловно, не лишено некоторой доли романтики.