Question

лёд на озере выдерживает давление p=300кПа рыбак массой m=96 кг в сапогах с площадью S= 1,6 дм³ мечтает пойти на зимний рыбалку на это озеро . может ли рыбак безопасно осуществить свою мечту ? обоснуйте это.​

Answer 1

Дано:

p=300кПа⇒300000Па

m=96кг

S=1.6дм^3

g=9.8 м/с^2

Решение:

Здесь работает сила тяжести оказываемая рыбаком на лёд и давление тела:

F=mg; F= 96×9.8=940.8

p=F/S; p= 940.8/1.6=1505.28

Так как лёд выдерживает давление в 300000Па а давление оказываемое рыбаком на лёд 1505.28Па ответ: Может

Answer 2

Чтобы определить, может ли рыбак безопасно осуществить свою мечту, мы можем использовать принцип Архимеда и рассмотреть, превышает ли сила, действующая на лед от рыбака, прочность льда.

Согласно принципу Архимеда, на тело, погруженное в жидкость (в данном случае лёд), действует поддерживающая сила, равная весу вытесненной жидкости. В данном случае жидкость - это вода, а вытесненная жидкость - объем льда, который погружается в воду.

Масса вытесненной воды будет равна массе рыбака, так как он полностью погружен в лед и вода вытесняется его объемом. Масса рыбака m = 96 кг.

Теперь мы можем вычислить объем вытесненной воды. Поскольку площадь сапог рыбака S = 1,6 дм², то объем вытесненной воды будет равен объему сапог, умноженному на высоту подъема воды.

Объем сапог: V = S * h

В данном случае высота подъема воды h будет равна толщине льда, который рыбак вытесняет, чтобы погрузиться в него. Давление, выдерживаемое льдом, равно 300 кПа, что можно перевести в паскали: 300 кПа = 300 000 Па.

По определению давления: P = F / S,

где P - давление, F - сила и S - площадь.

Сила, действующая на лед со стороны рыбака, равна его весу: F = m * g,

где m - масса рыбака, g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с² на поверхности Земли).

Таким образом, у нас есть следующие уравнения: P = F / S, F = m * g.

Мы можем решить первое уравнение относительно F: F = P * S.

Теперь мы можем заменить F вторым уравнением: m * g = P * S.

Мы можем решить это уравнение относительно h: h = (m * g) / (P * S).

Теперь мы можем подставить известные значения: m = 96 кг, g = 9,8 м/с², P = 300 000 Па (или 300 кПа), S =