Для расчета давления, которое оказывает мальчик на снег при стоянии на лыжах, мы можем использовать формулу давления:
Давление = сила / площадь
Для мальчика, стоящего на лыжах, сила будет весом мальчика, то есть силой тяжести. Сила тяжести равна массе мальчика умноженной на ускорение свободного падения:
Сила = масса × ускорение
Площадь, на которую действует это давление, будет площадью контакта лыж с снегом. Площадь контакта лыж с снегом можно вычислить, зная длину и ширину лыж:
Площадь = длина × ширина
Теперь мы можем рассчитать давление, которое мальчик оказывает на снег при стоянии на лыжах:
Давление на лыжах = (масса × ускорение) / (длина × ширина)
Давление мальчика, стоящего без лыж, на снег равно 15 кПа. Давление мальчика на снег без лыж будет равно силе, которую он оказывает на снег (масса×ускорение), деленной на площадь пятки мальчика.
Давление без лыж = (масса × ускорение) / площадь_пятки
Теперь мы можем выразить отношение давлений:
Отношение давлений = (масса × ускорение) / (длина × ширина) / ((масса × ускорение) / площадь_пятки)
Раскроем скобки и сократим:
Отношение давлений = площадь_пятки / (длина × ширина)
Подставим известные значения:
Отношение давлений = площадь_пятки / (длина × ширина) = 0,1 м × 0,01 м / (1,5 м × 0,1 м) = 0,01 / 0,15
Итак, давление, которое оказывает мальчик на снег стоящий на лыжах, будет в 0,01/0,15 ≈ 0,07 раз меньше давления мальчика стоящего без лыж на снеге.