Реши задание на изображении

Краткий ответ

Вариант 2: \(F_1 = F_2\), \(p_1 < p_2\).

Почему так

1. Сила давления. Брусок один и тот же, на стол он давит своим весом. Вес не зависит от того, какой гранью брусок лежит:

\[ F_1 = F_2 = mg \]

Поэтому \(F_1 = F_2\) — сразу отпадают варианты 3 и 4.

2. Давление. Давление — это сила, приходящаяся на единицу площади:

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

В положении 1 опора — широкая грань, площадь \(S_1\) большая. В положении 2 — узкая, \(S_2\) меньше. Сила одна и та же, а площадь разная:

\[ S_1 > S_2 \quad \Rightarrow \quad p_1 = \frac{F}{S_1} < p_2 = \frac{F}{S_2} \]

Чем меньше площадь при той же силе, тем больше давление. Значит, на узкой грани давление больше: \(p_1 < p_2\).

Проверка

Если бы площадь широкой грани была, например, в 3 раза больше узкой, то \(p_1 = \frac{F}{3S_2} = \frac{p_2}{3}\): давление в 3 раза меньше. Направление неравенства сохраняется при любых размерах бруска — ответ от них не зависит. Именно это и требует вариант 2.

Запомнить принцип: сила давления отвечает на вопрос «с какой силой давят», давление — «как сильно это распределено по площади». Одна и та же сила на меньшей площади даёт большее давление (как остриё кнопки или лезвие конька).