Какое давление оказывают коньки мальчика массой 55 кг на лед, учитывая ширину и длину лезвия? Сравните это давление

Тема: Давление и коньки

Пояснение: Давление - это сила, которая действует на единицу площади. Чтобы рассчитать давление, оказываемое коньками мальчика на лед, нам понадобится узнать массу мальчика и площадь контакта его коньков с льдом. Также нам нужно сравнить это давление с давлением, создаваемым мальчиком без коньков, учитывая площадь подошв его ботинок.

Обозначим массу мальчика как m = 55 кг. Предположим, что ширина и длина лезвия коньков равны w и l.

Давление, оказываемое коньками мальчика на лед, можно рассчитать с помощью формулы:
P = F / A,

где F - сила, оказываемая мальчиком на лед, а A - площадь контакта коньков с льдом.

Согласно третьему закону Ньютона, действие и реакция равны по модулю, поэтому сила, оказываемая льду коньками мальчика (F) равна силе, оказываемой коньками на мальчика.

Теперь рассмотрим давление, создаваемое мальчиком без коньков на лед. Давление можно рассчитать по той же формуле, где сила (F) будет равна весу мальчика (m * g), а площадь контакта подошв его ботинок (A) - площади подошв.

Пример использования:
Дано:
Масса мальчика (m) = 55 кг
Ширина лезвия коньков (w) = 5 см
Длина лезвия коньков (l) = 15 см
Площадь подошв ботинок (A) = 100 см²

Решение:
1. Рассчитаем площадь контакта коньков с льдом:
A = w * l = 5 см * 15 см = 75 см²

2. Рассчитаем давление, оказываемое коньками мальчика на лед:
P_коньки = F / A,
где F - сила, оказываемая мальчиком на лед.

3. Рассчитаем вес мальчика:
F = m * g,
где g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²).

4. Рассчитаем давление, создаваемое мальчиком без коньков на лед:
P_без_коньков = F / A,
где F - вес мальчика.

5. Сравним полученные значения давления P_коньки и P_без_коньков.

Совет: Если вам необходимо рассчитать площадь контакта коньков с льдом, учтите, что она зависит от формы лезвия коньков, не только от их ширины и длины. В этой задаче мы предположили прямоугольную форму.

Упражнение:
Дано:
Масса мальчика (m) = 40 кг
Ширина лезвия коньков (w) = 6 см
Длина лезвия коньков (l) = 18 см
Площадь подошв ботинок (A) = 120 см²

Найдите давление, оказываемое коньками мальчика на лед, и сравните его с давлением, создаваемым мальчиком без коньков.