达人帮我研究一下一个汽缸,外物对它做功!要求,对外物的拉力和推力都是7KG（外物往复运动）.其实汽缸也可以做成气筒的形式.怎么设计汽缸?汽缸的力都和什么有关系?我感觉F和外物速度v,活

Question

达人帮我研究一下
一个汽缸,外物对它做功!要求,对外物的拉力和推力都是7KG（外物往复运动）.其实汽缸也可以做成气筒的形式.怎么设计汽缸?
汽缸的力都和什么有关系?
我感觉F和外物速度v,活塞面积S,汽缸内气体密度,气体体积都有关系.
如果外物速度定为w（角速度）,那其他量要怎么定义?
有没有学过或涉及过的,有公式也可以.

Answer 1

在汽缸中压缩气体力的大小和速度是没关系的,就和压缩弹簧是一样的
很容易想像当气体的体积压缩到原来的一半,则压强增加为原来的一倍.我们通常都是与大气压接触着.
其实气体压强与密度没直接关系,而是与单位体积内的分子个数有关.因此和气体的体积也没直接关系,
直接相关的是单位体积内的分子个数和面积,但是计算最好还是从宏观上与大气压联系起来算,把单位体积内的分子个数和体积联系起来
F=P0*S*V/V0(P0为大气压,V为开始的体积,V0为压缩后的体积)
因此设计汽缸时,选定一个活塞面积S,和汽缸长度L
假如S=100CM^2 L=1M
要使对外物的拉力和推力都是7KG
70=100000*0.01*1/L
L=0.07M=7CM
所以当在来回7厘米的长度内运动就可以了
你说的与速度有关的是物体在空气,或液体中运动时.
这时F=1/2*PSV^2 P为流体密度,S为面积