Question

У разі небезпеки бобер занурюеться під воду на глибину 1,5 м. Визначте: А) тиск, який діе на бобра масою 20 кг на цій глибині: Б) тиск, який чинить бобер, стоячи на двох задніх лапкам площею 170 см² кожна; B) як і у скільки разів зміниться тиск, що чинить бобер, якщо в стане ще і на передні лапки?Дам 50 балів!!!​

Answer 1

Ответ: 15кПа; 5882Па; 2941Па; 2

Объяснение:

Дано:

ρ=1000кг/м³

g=10Н/кг

h=1,5м

m=20кг

S1=170см²=0,017м²

n1=2

n2=4

----------

Р1-?; Р2-?; Р3-?

Р2/Р3-?

Р1=ρgh=1000*10*1,5=15000Па=15кПа

Р2=F/S2=mg/(S1*2)=20*10/(0,017*2)=5882Па

Р3=F/S3=mg/(S1*4)=20*10/(0,017*4)=2941Па

Р2/Р3=5882/2941=2

Answer 2

Для розв'язання цих задач, використаємо формулу тиску, яка визначається як відношення сили до площі:

\[P = \frac{F}{A}\]

де \(P\) - тиск, \(F\) - сила, що діє, і \(A\) - площа, на яку ця сила діє.

А) Тиск, який діє на бобра масою 20 кг на глибині 1,5 м:

Спочатку визначимо силу, яка діє на бобра, використовуючи формулу сили в гравітаційному полі:

\[F = m \cdot g\]

де \(m\) - маса бобра, \(g\) - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²).

\[F = 20 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} = 196 \, \text{Н}\]

Тепер визначимо тиск:

\[P = \frac{F}{A}\]

На глибині 1,5 м під водою площа під дотиком бобра буде дорівнювати площі його лапки (площа круга):

\[A = \pi r^2\]

де \(r\) - радіус лапки.

\[r = \sqrt{\frac{170 \, \text{см²}}{\pi}} \approx 7,35 \, \text{см}\]

\[A \approx \pi \cdot (7,35 \, \text{см})^2 \approx 169 \, \text{см²}\]

Тепер визначимо тиск:

\[P = \frac{196 \, \text{Н}}{169 \, \text{см²}} \approx 1,16 \, \text{Н/см²}\]

Б) Тиск, який чинить бобер, стоячи на двох задніх лапках площею 170 см² кожна:

Тут площа \(A\) вже відома - 170 см². Так що просто використаємо формулу тиску:

\[P = \frac{F}{A}\]

\[P = \frac{F}{340 \, \text{см²}}\]

В) Як і у скільки разів зміниться тиск, якщо встане ще і на передні лапки:

Якщо більша частина ваги перейде на передні лапки, то зміниться сила, а отже і тиск. Спочатку визначимо нову силу, використовуючи ту ж саму формулу:

\[F_{\text{нова}} = m \cdot g\]

де \(m\) - маса бобра, але тепер більша частина цієї маси буде діяти на передні лапки. Припустимо, наприклад, що 60% ваги перейде на передні лапки, тоді:

\[F_{\text{нова}} = 0.6 \cdot 20 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²}\]

Тепер визначимо новий тиск:

\[P_{\text{новий}} = \frac{F_{\text{нова}}}{A}\]

\[P_{\text{новий}} = \frac{0.6 \cdot 196 \, \text{Н}}{340 \, \text{см²}}\]

Тепер можна порівняти тиск \(P_{\text{новий}}\) і тиск \(P\) і визначити, у скільки разів зміниться тиск.