1)porównaj ciśnienia ucznia o masie m=40kg na podłoże,gdy kolejno :
a)stoi na śniegu w butach-jeżeli pole powierzchni każdego buta wynosi S=250cm²
b)stoi na śniegu na nartach,których długość wynosi a=1,6m a szerokość każdej z nich b=10 cm
sformułuj ogólny wniosek z tych obliczeń
a)stoi na śniegu w butach-jeżeli pole powierzchni każdego buta wynosi S=250cm²
b)stoi na śniegu na nartach,których długość wynosi a=1,6m a szerokość każdej z nich b=10 cm
sformułuj ogólny wniosek z tych obliczeń
m = 40kg
a) Sb = 250cm²
b) a1 = 1,6m, b1 = 10cm
Żeby wyliczyć ciśnienie, na pierwszym miejscu musimy obliczyć ciężar chłopca:
F = m * g
g (stała grawitacji dla Ziemi) ≈ 9,81 m/s² ≈ 10m/s²
F = 40kg * 10m/s²
F = 400 kgm/s² = 400 N
Wzór na ciśnienie:
p = F/s
p - ciśnienie
F - ciężar
s - powierzchnia
a)
F = 400N
s = 250cm² - zamieniamy cm² na m²= 0,025m² * 2(mnozymy przez 2, ponieważ jest podana powierzchnia jednego buta, a chłopiec zapewne nosi 2 buty:) = 0,05m²
p=F/s
p=400N / 0,05m²
p = 8000Pa ~ 8kPa
b)
Pole powierzchni nart to dwa prostokąty: 2*(a1*b1) = 2*(1.6m*0.1m) = 0.32m²
s = 0,32m²
p = F/s
p = 400N/0,32m²
p = 1250Pa ~ 1.2kPa
Ciśnienie zależy od ciężaru i powierzchni - im większy jest stosunek ciężaru do powierzchni, tym wyższe jest ciśnienie. Czyli im większy ciężar oraz im mniejsza powierzchnia, tym wyższe jest ciśnienie - im mniejszy jest cięzar oraz im większa jest powierzchnia, tym niższe jest ciśnienie.
F = mg = 40[kg] * 10[m^2/s] = 400[N]
S = 250[cm^2] * 2 = 0,05[m^2]
p = F/s = 400[N] / 0,05[m^2] = 8000[Pa]
b)
S = 2 * 1,6[m] * 0,1[m] = 0,32[m^2]
p = F/s = 400[N] / 0,32[m^2] = 1250[Pa]
Stojąc w nartach wywiera mniejsze ciśnienie na podłoże, gdyż powierzchnia nart jest większa niż powierzchnia butów.