Question

某學(xué)校組織學(xué)生到某廠的鍋爐車間進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng).活動(dòng)中鍋爐技術(shù)師傅介紹了鍋爐的一些配套設(shè)備及工作原理,下面就一些設(shè)備的設(shè)計(jì)用我們所學(xué)的知識給予計(jì)算或說明.

(1)圖甲為鍋爐保險(xiǎn)閥,安全壓強(qiáng)值P=1.2×10⁵Pa,當(dāng)蒸汽壓力超過安全值時(shí),圓柱體鐵錘A被頂起,排出部分蒸汽.已知A的底面積S=10cm²,則鐵錘質(zhì)量不能超過多少?(p_外=1.0×10⁵Pa)

(2)圖乙為鍋爐的冷水自控裝置,小水箱與鍋爐相連,它們組成了一個(gè)連通器.浮球C和活塞B及連桿OC組成了一個(gè)杠桿來控制進(jìn)水管的水的流出.當(dāng)杠桿呈水平狀態(tài)時(shí),浮球一半的體積浸入水中,塞子B剛好頂住自來水進(jìn)口.已知浮球體積為500cm³,OC=25cm,OD=1cm,塞子B橫截面積為1cm²,由此算出進(jìn)水管壓強(qiáng)為多大?(不計(jì)杠桿、塞子、浮球的質(zhì)量,g=10N/kg)

(3)小水箱中的杠桿若以浮球受到的浮力為動(dòng)力,則此杠桿是省力還是費(fèi)力?若不用此杠桿,在進(jìn)水管的水壓不變的情況下,直接用浮球?qū)⒒钊�頂�?則活塞的體積至少為多大?

Answer 1

(1)p_內(nèi)-p_外=F/S=G/S=mg/S

所以:m=2kg

(2)F_浮·OC=F_壓·OD

F_壓=62.5N

p_壓=F_壓/S′=6.25×10⁵Pa

(3)省力杠桿;

F_浮′=F_壓=ρ_水gV′

V′=6250cm³.