4. Ходить по рыхлому снегу неудобно, так как ноги всё время проваливаются в него. Если такая прогулка всё же необходима, то используют снегоступы. Какой должна быть минимальная площадь одного снегоступа для того, чтобы человек массой 60 кг проваливался в снег не более чем на 5 см? На рыхлом снегу это условие соблюдается при давлении не более 15 кПа. Учтите, что когда человек делает шаг при ходьбе, то в какие-то промежутки времени он опирается только на одну ногу. Ответ запишите в м².

Краткое пояснение:

Давление \( P \) равно силе \( F \), деленной на площадь \( S \): \( P = \frac{F}{S} \).

В данном случае сила — это вес человека, который равен массе, умноженной на ускорение свободного падения \( g \) (примем \( g \approx 10 \text{ м/с}^2 \)).

Сила \( F = m \cdot g = 60 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 = 600 \text{ Н} \).

Максимальное допустимое давление \( P = 15 \text{ кПа} = 15000 \text{ Па} \) (так как 1 Па = 1 Н/м², а 1 кПа = 1000 Па).

Так как человек опирается на одну ногу, вся его сила приходится на площадь одного снегоступа. Чтобы найти минимальную площадь \( S \) одного снегоступа, преобразуем формулу давления:

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

\[ S = \frac{600 \text{ Н}}{15000 \text{ Па}} = 0.04 \text{ м}^2 \]

Ответ: 0.04 м²