Давление: решение задач - СПИШИ У АНТОШКИ

Поиск
Перейти к контенту

Главное меню:

Давление: решение задач

1. Определите, какое давление оказывает на снег щенок Антошка?
Для решения практической задачи, нам нужно:
1) Определить массу щенка (на весах) 3 кг
 2) Найти площадь подошвы лапки – (используя листок в клеточку. 4 кл. = 1 см2)
По рисунку площадь подошвы лапки составила - 13 клеток = 3,25 см2
3) Сделать перевод см2 в м2
3,25 см2 = 0,000325м2
4) Определить площадь 4 лапок = 0,000325 м2 * 4 = 0,0013 м2
4) Вычислить давление по формуле P=F/S
Р = (3кг * 10 кг/м2) / 0,0013 м2 = 23077 Па
23077 Па = 23,077 кПа
Ответ: щенок массой 3 кг оказывает на снег давление Р = 23,077 кПа


 Задача 2. Эквилибрист стоит на горизонтальной доске, положенной на мяч, наполненный водой. Мяч лежит на жестком полу. Площадь соприкосновения мяча с доcкой равна S1 = 0.05 м2, а с полом S2  = 0.2 м2. Найти расстояние между доской и полом. Масса эквилибриста вместе с доской M = 50 кг, масса воды m = 300 кг, плотность воды ρ =1000 кг/м3, постоянная g = 10 Н/кг

Дано:
S1 = 0.05 м2
S2 = 0.2 м2
M = 50 кг
m = 300 кг
ρ =1000 кг/м3
g = 10 Н/кг
Решение:
Рассмотрим условие равновесия эквилибриста. Пусть давление между доской и шаром равно P1. Соответствующая сила давления P1S1 противодействует силе тяжести, действующей на эквилибриста вместе с доской: Mg = P1S1.
Отсюда можем найти давление, которое эквилибрист c доской оказывает на шар (а шар – на эквилибриста):
P1 =Mg / S1 = 50 · 10 / 0.05 = 10 кПа.
Рассмотрим теперь условие равновесия всей системы – мяча вместе с эквилибристом. На систему действуют: суммарная сила тяжести (направлена вниз) и сила давления, со стороны пола (направлена вверх). Пусть
давление на шар со стороны пола (и на пол со стороны шара) равно P2. Тогда условие равновесия имеет вид
(M + m)g = P2S2. Отсюда можем найти давление P2:
P2 =(M + m)g / S2 =350 · 10 / 0.2 = 17.5 кПа.
Рассмотрим теперь жидкость внутри мяча. В верхней части мяча давление жидкости равно P1, а в нижней P2. Так как верхняя часть жидкости выше нижней на величину h, разница давлений P2 − P1 описывается уравнением:
P2 − P1 = ρgh ⇒ h = (P2 − P1) / ρg = (17500 − 10000) / 1000 · 10 = 0.75 м 
 
 Ответ: h  = 0.75 м
h - ?
Немного усложним: 
 В цирке проводят необычный эксперимент. На жёсткий горизонтальный пол кладут тонкий резиновый шар, наполненный водой объёмом V=300 л. На верхней поверхности шара размещают доску. Циркач забирается на доску и балансирует так, чтобы она принимала горизонтальное положение.
Определите расстояние между доской и полом, если площадь соприкосновения мяча с доcкой составляет S1=0,06 м2, а с полом – S2=0,24 м2. Ответ выразить в см, округлив до целых. Масса циркача вместе с доской равна M=72 кг. Плотность воды составляет ρ=1000 кг/м3. Ускорение свободного падения g=10 Н/кг. 
 
 





 Задача 3.  По шоссе едет велосипедист. Камера велосипедного колеса накачана до давления 0,7 МПа. Велосипед весит 11 кг, велосипедист — 73 кг. Оцените площадь контакта одного колеса с асфальтом.

Дано:
P = 0,7 МПа 
M = 73 кг
m = 11 кг

g = 10 Н/кг
Решение:
Давление, оказываемое велосипедом на дорогу, есть отношение силы к площади. В качестве силы выступает вес велосипедиста вместе с велосипедом, а в качестве площади нужно взять площадь контакта двух колёс велосипеда с асфальтом. 
Следовательно, обозначив за S площадь контакта с асфальтом одного колеса, получим:
P = (m1g+m2g )/ 2S ⇒ S=0,5⋅(m1g + m2g )/P
Подставляя численные значения, находим S = 6 см
 Ответ: S = 6 см2
S = ?


 Задача 4. Хозяйка режет капусту, нажимая на нож с силой 50 Н. Длина лезвия ножа 12 см, толщина режущего края - 0,2 мм. Какое давление оказывает лезвие ножа на капусту.
Дано:
F = 50Н
a = 12 см
b = 0.2 мм
g = 10 Н/кг
СИ

0,12 м
0,00002 м 
 
Решение:
P = F / S = F / a*b
P = 50Н / 0,12 м * 0,00002 м = 2,08 МПа 
 


Ответ: P = 2,08 МПа
P = ?



 
Поиск
Назад к содержимому | Назад к главному меню