若 OA 長度為 10 cm,OB 長度為 25 cm,於「滿水位時水深為 20cm」,活塞重量為 100 gw、面積為 10 cm2(在不考慮所有鐵桿重量及任何浮力下且馬桶內為乾淨的純水),下列有關轉鈕設 計的敘述,何者正確?
高雄市私立正義高中・112學年 第一學期 九年級 第二次段考 理化・第 30 題・由 Siao 提供
附圖二十六為馬桶儲水槽的「部分裝置」示意圖,其中活塞因受到水的壓力而將出水口堵住,AOB 為鐵 製槓桿裝,A 點(轉鈕)為施力點,B 點為抗力點。當壓下轉鈕時,堵住出水口的活塞被拉起,使得槽 內的水沖入馬桶中。
解答
答案
若於滿水位時,於 A 點至少需下壓 750 gw 的力,才可將堵住出水口的活塞拉起
- A於滿水位時,在 A 點下壓 300 gw 的力時,可將堵位出水口的活塞拉起
- B若於滿水位時,於 A 點至少需下壓 750 gw 的力,才可將堵住出水口的活塞拉起正解
- C此槓桿為省力的機械裝置
- D當壓下轉鈕拉起活塞時,槓桿的順時鐘力矩大於它的逆時鐘力矩 (圖二十六)
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