Question

Без ощущения боли к коже можно прижать острие швейной иглы с силой 0,2 Н. Сколько игл должно быть в «стуле факира», чтобы на нем было небольно сидеть? Какой минимальной величины должна быть площадь стула, чтобы сидеть на нем было небольно? Исходи из того, что на каждые 10 мм2 поверхности приходится одна игла

Answer 1

Все зависит от массы факира..))

Допустим, что она равна 70 кг.

Тогда вес факира:

               P = mg = 70 · 9,8 = 686 (Н)

Разделив полученный вес на порог болевого ощущения, получим количество игл:

              n = P/F = 686 : 0,2 = 3430 (шт.)

Площадь стула при условии плотности игл 1 шт. на 10 мм²:

             S = 3430 · 10 = 34300 (мм²) = 343 (см²)

Строго говоря, здесь имеет смысл говорить не о площади стула, а о плошади соприкосновения тела факира с иглами. Если все иглы в стуле распределены равномерно по всей "площади опоры" факира на стул, тогда ответ именно такой..))

Answer 2

Для решения данной задачи нам нужно учесть, что при сидении на стуле факира вес человека будет равномерно распределен на поверхность стула через острия игл.

1. Сначала определим, сколько игл потребуется для того, чтобы на них можно было небольшое время сидеть. Для этого возьмем во внимание, что сила, которую оказывает одна игла на кожу, составляет 0,2 Н. Предположим, что человек будет сидеть равномерно на иглах, распределенных по всей площади стула. Тогда суммарная сила, равная весу человека, будет равномерно распределена на все иглы.

Допустим, вес человека составляет F кг. Тогда суммарная сила, которую должны выдержать иглы, равна массе человека, умноженной на ускорение свободного падения (примем его за g = 9,8 м/с²). Таким образом, общая сила на иглы составит:

Общая сила = F * g

Так как каждая игла выдерживает силу 0,2 Н, количество игл (N) для сидения на стуле факира равно:

N = (Общая сила) / (Сила на одну иглу) = (F * g) / 0,2

2. Теперь определим минимальную величину площади стула, чтобы сидеть на нем было небольшим временем. Для этого нам нужно знать, какая площадь приходится на одну иглу. По условию, на каждые 10 мм² поверхности приходится одна игла.

Пусть S - площадь стула в мм², тогда количество игл (N) на стуле равно:

N = S / 10

3. Чтобы определить минимальную величину площади стула, мы можем соединить два уравнения, которые мы получили выше:

(F * g) / 0,2 = S / 10

Теперь можем найти S:

S = (F * g * 10) / 0,2

Таким образом, минимальная величина площади стула, чтобы на нем можно было небольшое время сидеть, равна (F * g * 10) / 0,2 мм².