Определить силу F, необходимую для удержания в равновесии поршня П, если труба под поршнем заполнена водой, а размеры трубы: D= 100 мм, H = 0,5 м; h = 4 м. Длины рычага: а = 0,2 м и b=1,0 м. Собственным весом поршня пренебречь.

Из условия имеем следующую схему. Под поршнем находится труба с перекрывающей её площадью, равной площади круга с диаметром D. Труба имеет вертикальное расположение, её верхняя (при поршне) часть имеет высоту H, а ниже – соединена с резервуаром, уровень свободной поверхности которого расположен на расстоянии h ниже нижней границы трубы. Таким образом, расстояние от нижней поверхности поршня до свободной поверхности воды равно (H + h). Вследствие гидростатического давления сила, действующая со стороны воды на нижнюю сторону поршня, определяется давлением свободного столба воды и площадью пор...