Какое давление оказывают коньки мальчика массой 55 кг на лед, если ширина лезвий коньков составляет 5 мм, а длина
Объяснение: Давление — это физическая величина, которая определяется отношением силы, действующей на определенную площадь. Давление выражается в единицах силы, деленной на единицу площади. Формула для расчета давления: P = F / A, где P — давление, F — сила и A — площадь.
Чтобы найти давление, которое оказывают коньки мальчика на лед, нам необходимо знать массу мальчика и площадь контакта лезвий с льдом. Мы можем использовать формулу для площади прямоугольника, чтобы найти площадь подошвы коньков: A = ширина * длина. Таким образом, площадь подошвы коньков составляет 5 мм * 17 см = 85 см².
Давление, оказываемое коньками мальчика на лед, можно рассчитать, используя формулу: P = F / A. Сила, действующая на лед, равна весу мальчика, то есть масса * ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения обычно обозначается буквой g и равно приблизительно 9,8 м/с².
Теперь мы можем рассчитать давление коньков: P = (масса * g) / A. Подставляя значения, получаем P = (55 кг * 9,8 м/с²) / 85 см². Ответ будет в Па (паскалях) или Н/м² (ньютонах на квадратный метр).
Чтобы сравнить это давление с давлением мальчика без коньков, нам необходимо знать площадь подошвы его обычных ботинок. Площадь подошвы ботинок равна 300 м². Мы можем использовать ту же формулу для расчета давления: P = F / A. Сила, действующая на лед, без коньков также будет равна весу мальчика. Теперь мы можем рассчитать давление без коньков: P = (масса * g) / A. Подставляя значения, получаем P = (55 кг * 9,8 м/с²) / 300 м².
Пример использования:
Задача: Какое давление оказывают коньки мальчика массой 55 кг на лед, если ширина лезвий коньков составляет 5 мм, а длина лезвий, которые опираются на лед, равна 17 см? Сравните это давление с давлением мальчика без коньков, если площадь подошвы его ботинок равна 300 м².
Решение:
Давление коньков: P = (55 кг * 9,8 м/с²) / 85 см².
Давление без коньков: P = (55 кг * 9,8 м/с²) / 300 м².
Совет: Для лучшего понимания давления и площадей, полезно вспомнить основные единицы измерения для физических величин. Давление измеряется в паскалях (Па), а площадь — в квадратных метрах (м²). Не забудьте также преобразовывать единицы измерения, если в задаче приведены различные единицы.
Упражнение: Какое давление оказывает рука девочки массой 40 кг на лед, если площадь контакта ее ладони с льдом составляет 25 см²? Сравните это давление с давлением, оказываемым ножкой девочки без обуви, если площадь подошвы ее ноги равна 200 м². Ответы представьте в паскалях.