Дано:
1. Масса человека (m) = 70 кг
2. Ускорение свободного падения (g) ≈ 9,81 м/с²
3. Площадь одной подошвы (Sподошва) = 300 см² = 0,03 м²
4. Площадь одной лыжи (Sлыжа) = 1500 см² = 0,15 м²
Найти:
1. Сила давления человека на снег, когда он стоит на подошвах.
2. Давление человека на снег, когда он стоит на подошвах.
3. Давление человека на снег, когда он стоит на лыжах.
Решение:
1. Сила давления (F) человека на снег определяется как:
F = m * g.
Подставим значения:
F = 70 кг * 9,81 м/с² = 686,7 Н.
2. Давление (P) определяется как сила, действующая на единицу площади:
P = F / S.
Для подошвы:
Pподошва = F / Sподошва = 686,7 Н / 0,03 м² ≈ 22890 Н/м² = 22,89 кПа.
3. Давление на снег, когда человек стоит на лыжах, рассчитывается так же:
Pлыжа = F / (2 * Sлыжа).
Поскольку человек использует две лыжи:
Pлыжа = F / (2 * 0,15 м²) = 686,7 Н / 0,30 м² ≈ 22890 Н/м² = 22,89 кПа.
4. Теперь сравним давление:
- Давление на подошвах: 22,89 кПа.
- Давление на лыжах: 686,7 Н / (0,15 м² * 2) = 686,7 Н / 0,30 m² ≈ 22890 Н/м² = 22,89 кПа.
Однако, площадь увеличивается в 5 раз (0,03 м² на 0,15 м² на каждую лыжу):
Pлыжа = 686,7 Н / (0,15 м² * 2) = 686,7 Н / 0,30 m² = 22890 Н/м² = 22,89 кПа / 5 = 4578 Н/м².
Ответ:
Сила давления не изменяется, давление уменьшается в 5 раз. (Ответ A)