394. Человек стоит на льду. Площадь подошв его ботинок 300 см². Во сколько раз изменится давление человека на лед, если он наденет коньки? Длина лезвия конька 20 см, а его ширина 4 мм.
Решение:
Давление определяется по формуле: $$P = \frac{F}{S}$$, где
В данном случае сила давления - это вес человека, который не меняется. Значит, давление зависит только от площади опоры. Обозначим:
Тогда:
$$P_1 = \frac{F}{S_1}$$
$$P_2 = \frac{F}{S_2}$$
Надо найти отношение $$P_2$$ к $$P_1$$.
$$\frac{P_2}{P_1} = \frac{\frac{F}{S_2}}{\frac{F}{S_1}} = \frac{S_1}{S_2}$$
Вычислим $$S_2$$: длина лезвия конька 20 см, а ширина 4 мм = 0,4 см. Так как коньков два, то
$$S_2 = 2 \cdot 20 \cdot 0.4 = 16 \text{ см}^2$$
$$\frac{P_2}{P_1} = \frac{300}{16} = 18.75$$
Ответ: давление увеличится в 18,75 раз.