Question

Мальчики массой 40 кг каждый катают друг-друга на ледянке (один сидит на ней, другой везет ее за веревочку). Площадь ледянки 500 см², а площадь каждой подошвы обуви 250 см². Какое давление каждый из мальчиков оказывает на снег? Почему мальчик который везет ледянку - проваливается в снег?

Answer 1

Ответ:

Катающий мальчик (отдельно нога): p = 16000 Па = 16 кПа

Мальчик на ледянке: p = 8000 Па = 8 кПа

Везущий мальчик проваливается, т.к. он оказывает давление вдвое больше другого мальчика, т.к. площадь соприкосновения вдвое меньше.

Объяснение:

p(везущий) = mg / S₁ = (40 кг * 10 Н/кг) / 0,025 м^2 = 16000 Па = 16 кПа

p(ледянка) = mg / S₂ = (40 кг * 10 Н/кг) / 0,05 м^2 = 8000 Па = 8 кПа

Answer 2

Давление, которое мальчики оказывают на снег, можно вычислить, разделив силу, которую они оказывают на снег, на площадь, на которую эта сила распределена. Формула для вычисления давления выглядит следующим образом:

Давление = Сила / Площадь

1. Площадь ледянки: 500 см² = 0.05 м² (переведем в квадратные метры).
2. Площадь одной подошвы обуви: 250 см² = 0.025 м² (переведем в квадратные метры).

Сначала найдем силу, которую оказывает каждый мальчик на снег.

Масса каждого мальчика: 40 кг. Ускорение свободного падения на Земле (g) примерно равно 9.81 м/с².

Сила, которую оказывает каждый мальчик на снег, равна их весу:

Сила = Масса × Ускорение свободного падения Сила = 40 кг × 9.81 м/с² ≈ 392.4 Н (Ньютонов)

Теперь вычислим давление для каждого мальчика:

Давление (каждый мальчик) = Сила / Площадь подошвы Давление (каждый мальчик) = 392.4 Н / 0.025 м² ≈ 15696 Па (Паскалей)

Теперь почему мальчик, который везет ледянку, проваливается в снег:

Мальчик, который везет ледянку, оказывает на снег гораздо большее давление (15696 Па) по сравнению с мальчиком, сидящим на ледянке, так как давление зависит от силы и площади, на которую она распределена. Площадь подошвы обуви у мальчика, который везет ледянку, гораздо меньше, чем площадь ледянки. Из-за этого он оказывает большее давление и проваливается в снег. Это объясняет, почему мальчик на ледянке не проваливается, так как его вес равномерно распределен по всей площади ледянки, что снижает давление на снег.