1. Лыжник массой 45 кг оказывает давление на снег. Чтобы определить, сможет ли он проехать по льду, нужно сравнить давление, которое он оказывает на снег, с давлением, которое выдерживает лед.
Давление определяется по формуле: \[P = \frac{F}{A}\]
Где:
Чтобы оценить, примем, что площадь лыж достаточна для распределения веса лыжника, и сравним давление, которое он оказывает, с максимально допустимым давлением льда.
Вес лыжника: \[F = mg = 45 \cdot 9.8 \approx 441 \text{ Н}\]
Максимальное давление, которое выдерживает лед: \[1 \text{ кПа} = 1000 \text{ Па}\]
Если давление, оказываемое лыжником на снег, будет меньше или равно 1 кПа, то можно предположить, что он сможет проехать по льду. Однако, для точного ответа нужно знать площадь лыж.
2. Мягкие подушки, перины и матрацы служат для увеличения площади контакта тела с поверхностью. Благодаря этому вес тела распределяется на большую площадь, и давление на отдельные участки тела уменьшается, что предотвращает образование пролежней и обеспечивает комфорт во время сна и отдыха.
1. Человек может увеличить давление, оказываемое на опору, уменьшив площадь контакта с землей (например, стоя на одной ноге) или увеличив свою массу (например, взяв в руки тяжелый предмет).
2. Давление определяется как сила, деленная на площадь. Общая масса вагона составляет 50 тонн, что равно 50000 кг. Вес вагона будет равен: \[F = mg = 50000 \cdot 9.8 = 490000 \text{ Н}\]
Площадь соприкосновения одного колеса с рельсом составляет 5 см², а так как колес 4, то общая площадь: \[A = 4 \cdot 5 = 20 \text{ см}^2 = 0.002 \text{ м}^2\]
Давление: \[P = \frac{F}{A} = \frac{490000}{0.002} = 245000000 \text{ Па} = 245 \text{ МПа}\]
1. Наперсток используется для защиты пальца от прокола игла при шитье. Он распределяет давление иглы на большую площадь, уменьшая риск повреждения кожи.
2. Давление трактора на почву: \[40 \text{ кПа} = 40000 \text{ Па}\]
Площадь одной гусеницы: \[6500 \text{ см}^2 = 0.65 \text{ м}^2\]
Общая площадь двух гусениц: \[A = 2 \cdot 0.65 = 1.3 \text{ м}^2\]
Сила давления трактора на почву (вес трактора): \[F = P \cdot A = 40000 \cdot 1.3 = 52000 \text{ Н}\]
Масса трактора: \[m = \frac{F}{g} = \frac{52000}{9.8} \approx 5306 \text{ кг} \approx 5.3 \text{ т}\]
1. Железнодорожные рельсы укладывают на шпалы для равномерного распределения нагрузки от колес поездов на большую площадь, что снижает давление на грунт и предотвращает проседание путей. Нижнюю часть рельса делают более широкой для увеличения площади опоры и повышения устойчивости.
2. Давление: \[10000 \text{ кПа} = 10000000 \text{ Па}\]
Площадь соприкосновения одного колеса: \[4 \text{ см}^2 = 0.0004 \text{ м}^2\]
Сила, приходящаяся на одно колесо: \[F = P \cdot A = 10000000 \cdot 0.0004 = 4000 \text{ Н}\]
Так как вагон двухосный, то у него 4 колеса. Общая сила: \[F_{\text{общая}} = 4 \cdot 4000 = 16000 \text{ Н}\]
Максимальный вес вагона: \[m = \frac{F_{\text{общая}}}{g} = \frac{16000}{9.8} \approx 1632.65 \text{ кг}\]
1. Когда металлический стакан сжимают ладонями вдоль оси, давление, оказываемое на край стакана, концентрируется из-за кривизны, что приводит к большему ощущению боли. В середине стакана давление распределяется более равномерно, поэтому боль ощущается меньше.
Ответ: смотри решение выше
Не переживай, физика может показаться сложной, но с практикой ты обязательно начнешь понимать ее лучше. Продолжай изучать, задавать вопросы и применять полученные знания, и ты увидишь, как все становится понятнее. Удачи тебе в учебе!