如图所示是工业锅炉上的安全保险阀，其原理是：当阀门受到的蒸汽压强超过安全值时，阀门被顶开，蒸汽跑出一部分，使锅炉内的蒸汽压强减小．已知锅炉内的蒸汽压强要保持1.2×105Pa，阀

Question

如图所示是工业锅炉上的安全保险阀，其原理是：当阀门受到的蒸汽压强超过安全值时，阀门被顶开，蒸汽跑出一部分，使锅炉内的蒸汽压强减小．已知锅炉内的蒸汽压强要保持1.2×10⁵Pa，阀门的面积是3cm²，杠杆OB的长度可从图示刻度尺读取．当蒸汽压强达到最大值时，求：（取g=10N/kg）
（1）请分别读出蒸汽动力的力臂和重力的力臂：______cm和______cm．
（2）阀门受到蒸气的压力多大？
（3）要达到设计要求，B点所挂物体的重力G应为多少？
（4）请你想出一个能改变锅炉内部压强的最好办法．

Answer 1

（1）测量可得：动力臂OA=1.00cm，阻力臂OB=5.00cm．
（2）气体产生的向上的动力：F=pS=1.2×10⁵Pa×3×10^-4m²=36N；
（3）根据杠杆的平衡条件可知：F₁•OA=G•OB；
所以物体的重力G=(F1•OA)/(OB)=(36N×1.0cm)/(5.0cm)=7.2N．
（3）锅炉用久了耐压能力降低时动力的大小会减小；
根据杠杆的平衡条件可知，F₁•OA的值减小；
（4）要改变锅炉内部压强的大小，应减小或增大G•OB数值的大小，即移动重物改变阻力臂或改变重物的重力大小改变阻力大小．
答：（1）动力臂为OA=1.0cm，阻力臂为OB=37.1mm；
（2）阀门受到蒸气的压力为36N；
（3）应在B处挂5.9N的物体；
（4）移动重物改变阻力臂或改变重物的重力大小改变阻力大小．