Каково изменение давления, оказываемого на горизонтальную поверхность пола одной ножкой табурета, после аккуратного отпиливания двух ножек, при условии, что табурет остался стоять? Масса каждой ножки равна 0,5 кг, масса сиденья 4 кг, а сечение ножки представляет собой квадрат со стороной 5 см. Ускорение свободного падения равно 10 м/с^2. Предоставьте ответ в килопаскалях (кПа), округленный до целого значения.
Пошаговый ответ:
Пояснение: Чтобы определить изменение давления, оказываемого на горизонтальную поверхность пола одной ножкой табурета, нужно рассмотреть силы, действующие на табурет. После отпиливания двух ножек табурет остался стоять, поэтому на него действуют только две ножки и сиденье.
Масса каждой ножки равна 0,5 кг, а масса сиденья равна 4 кг. Всего мы имеем три объекта, оказывающих давление на пол: две ножки и сиденье. Чтобы найти изменение давления, нужно сначала найти силы, оказываемые каждым объектом на поверхность пола.
Сила, оказываемая на каждый объект, равна произведению его массы на ускорение свободного падения. Примем ускорение свободного падения равным 10 м/с^2. Тогда сила, оказываемая каждой ножкой, будет равна 0,5 кг * 10 м/с^2 = 5 Н. Сила, оказываемая сиденьем, будет равна 4 кг * 10 м/с^2 = 40 Н.
Теперь рассчитаем площадь, на которую распределены эти силы. Сечение ножки представляет собой квадрат со стороной 5 см, или 0,05 м. Площадь одной ножки составляет 0,05 м * 0,05 м = 0,0025 м^2. Площадь сиденья равна площади одной ножки, так как ножки и сиденье стоят горизонтально.
Изменение давления можно найти, поделив силу каждого объекта на площадь его действия. Изменение давления одной ножкой табурета равно 5 Н / 0,0025 м^2 = 2000 Па.
Переведем полученный результат в килопаскали (кПа), разделив на 1000. Таким образом, изменение давления одной ножкой табурета составляет 2000 Па / 1000 = 2 кПа.
Пример использования: отпиливания двух ножек, при условии, что табурет остался стоять? Масса каждой ножки равна 0,5 кг, масса сиденья 4 кг, а сечение ножки представляет собой квадрат со стороной 5 см. Ускорение свободного падения равно 10 м/с^2.
Совет: Чтобы лучше понять данную задачу, важно знать определение давления и уметь применять формулу: Давление = сила/площадь. Также обратите внимание на единицы измерения, чтобы правильно указать результат.
Упражнение: Масса ножки стула равна 1 кг, а масса сиденья 6 кг. Площадь соприкосновения ножки со стулом составляет 0,01 м^2. Каково изменение давления на пол, оказываемое одной ножкой стула после изменения его конструкции, при котором ножки стали короче, но их масса осталась прежней? Ускорение свободного падения равно 9,8 м/с^2. Ответ предоставьте в Паскалях (Па).