Kann eine extrem kleine Kraft in einem hydraulischen System einen Berg anheben? Wenn nicht, warum nicht?

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Wie Sie auf dem Bild sehen, kann ein Auto mit einer kleinen Kraft F1 angehoben werden. Hier wird gezeigt, dass 'F1. A1 = F2 . A2'. Was passiert, wenn A1 die Größe einer Stiftquerschnittsfläche hat? Kann ein Kind einen Lastwagen mit einer Sicherheitsnadel auf diese Weise anheben? Wenn nicht, und ich fühle mich nicht, was wird dann verhindern, dass dies geschieht? Wird die Metallstruktur brechen? Gehen Sie davon aus, dass sich das Kind nicht mit der Nadel verletzt, wenn es sie drückt ...

Nur ein Tipp: Wenn ich "Wenn nicht, warum nicht?" höre. Ich gehe uh-oh – klingt wie eine Hausaufgabenfrage.

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Was passiert, wenn A1 die Größe einer Stiftquerschnittsfläche hat? Kann ein Kind einen Lastwagen mit einer Sicherheitsnadel auf diese Weise anheben?

Unter der Annahme, dass eine inkompressible Flüssigkeit verwendet wird und nichts strukturell bricht, lautet die Antwort ja , ein Kind kann einen Lastwagen anheben.

Dies mag auf den ersten Blick unintuitiv erscheinen. Wenn Sie jedoch jemals in einem Autohaus gearbeitet haben, wissen Sie, dass eine Person einen ganzen Lastwagen anheben kann, indem sie einen kleinen Hebel an einem Wagenheber nach oben und unten drückt; dieser begriff der kraftverstärkung durch die verwendung verschiedener bereiche ist das leitprinzip hinter der funktion von hydraulischen hebern und verwandter technologie.

Es gibt jedoch einen Kompromiss. Wenn Sie den Stift ein Stück nach unten drücken D 1 , durch Erhaltung des Flüssigkeitsvolumens haben Sie auch

D 1 A 1 = D 2 A 2 → D 2 = D 1 A 1 A 2 .
Wenn das Kind beispielsweise bei einem Stift mit einem Durchmesser von 1 mm und einem Lastwagen auf einer Plattform mit einem Durchmesser von 2 m den Stift um 6 Zoll nach unten drückt, wird der Lastwagen angehoben D 2 = 38 nm . Das ist so klein, dass man nicht einmal sehen konnte, wie der Lastwagen angehoben wird. Im Wesentlichen tauschen Sie also mehr Kraft für weniger Hubweg.

Sie können auch berechnen, dass dieser Prozess in ähnlicher Weise der Energieerhaltung gehorcht, indem Sie die Kräfte und Entfernungen anstelle von Kräften und Flächen verwenden.

Aber wenn man bedenkt, dass es eine sehr lange Nadel ist, und wir fahren damit fort, Wasser zu verdrängen. Wie Sie sagten, ist der Betrag, um den das schwere Objekt angehoben wird, proportional zum Volumen des Stifts. Das Erhöhen der Länge des Stifts würde das tun, oder nicht?
@Raja: Ja, wenn Sie den Stift weit nach unten drücken, können Sie ihn theoretisch anheben. Ein Stift wäre eigentlich übertrieben, da Sie in Wirklichkeit nur einen Faktor von ~ 200 Multiplikation der Kraft benötigen, um einen Menschen einen Lastwagen anheben zu lassen, also einen Durchmesser von 5 Zoll A 1 wäre eigentlich ok.

"Gib mir einen Platz zum Stehen und mit einem Hebel werde ich die ganze Welt bewegen" - Archimedes.

Ja, im Prinzip könnte der Berg gehoben werden. Die Entfernung, um die er angehoben würde, wäre jedoch extrem klein im Vergleich zu der Entfernung, die sich der Stift bewegt. Das Verhältnis der zurückgelegten Wege ist gleich dem Verhältnis der Querschnittsflächen.

Aber wenn man bedenkt, dass es eine sehr lange Nadel ist, und wir fahren damit fort, Wasser zu verdrängen. Wie Sie sagten, ist der Betrag, um den das schwere Objekt angehoben wird, proportional zum Volumen des Stifts. Das Erhöhen der Länge des Stifts würde das tun, oder nicht?
Das auf der einen Seite verdrängte Flüssigkeitsvolumen entspricht dem auf der anderen Seite verdrängten Flüssigkeitsvolumen. Es reicht nicht aus, nur den Stift zu verlängern, auch die Flüssigkeitssäule muss verlängert werden. In einer praktischen Aufbocksituation würden Sie eine Art Ratschenmechanismus entwickeln, damit Sie iterativ anheben können. Zum Beispiel im Flüssigkeitsbehälter vielleicht ein Rückschlagventil, damit Sie den Stift nach unten drücken, die Flüssigkeit abdichten, den Stift zurückziehen, mehr Flüssigkeit über der Dichtung hinzufügen und den Fund in einem Zyklus wieder nach unten drücken können.
Kann eine extrem kleine Kraft in einem hydraulischen System einen Berg anheben? Wenn nicht, warum nicht?
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