Для решения этих задач используем формулу давления:
\[ P = \frac{F}{S} \]
где \( P \) — давление, \( F \) — сила, действующая перпендикулярно поверхности (в данном случае это вес), а \( S \) — площадь соприкосновения.
Задача 1
Найдем давление, оказываемое автомобилем «Волга»:
Дано:
- Масса \( m = 1420 \, \text{кг} \)
- Площадь соприкосновения одного колеса \( S_{\text{одно колесо}} = 900 \, \text{см}^2 = 0{,}09 \, \text{м}^2 \)
Сила:
Вес автомобиля \( F = mg \), где \( g = 9{,}8 \, \text{м/с}^2 \).\[ F = 1420 \times 9{,}8 = 13916 \, \text{Н} \]
Площадь соприкосновения всех колес:
У автомобиля 4 колеса, следовательно, общая площадь \( S_{\text{общая}} = 4 \times 0{,}09 = 0{,}36 \, \text{м}^2 \).
Давление:
\[ P = \frac{F}{S_{\text{общая}}} = \frac{13916}{0{,}36} \approx 38655{,}56 \, \text{Па} = 38{,}66 \, \text{кПа} \]
Задача 2
Найдем площадь, опирающуюся на лыжи:
Дано:
- Масса \( m = 78 \, \text{кг} \)
- Давление \( P = 2{,}5 \, \text{кПа} = 2500 \, \text{Па} \)
Сила:
\[ F = mg = 78 \times 9{,}8 = 764{,}4 \, \text{Н} \]
Площадь:
\[ S = \frac{F}{P} = \frac{764{,}4}{2500} \approx 0{,}30576 \, \text{м}^2 \]
Таким образом, площадь, на которую опирается лыжник, составляет приблизительно \( 0{,}306 \, \text{м}^2 \).