Каково давление, которое оказывает мальчик массой 48 кг на снег, стоя на лыжах? Ширина лыжи составляет 10 см, а длина

Vintik

12

Хорошо, для решения этой задачи нам понадобятся следующие физические законы и формулы:

1. Закон Архимеда: Плавающее тело ощущает подъемную силу, равную весу вытесненной им воды.
2. Давление, обозначаемое символом \( P \), рассчитывается по формуле \( P = \frac{F}{A} \), где \( F \) - сила, действующая на поверхность, а \( A \) - площадь поверхности.

Итак, чтобы вычислить давление, которое мальчик массой 48 кг оказывает на снег, нужно выполнить следующие шаги:

Шаг 1: Рассчитайте силу, с которой мальчик действует на снег.
Масса \( m = 48 \) кг.
Ускорение свободного падения \( g \) примем равным \( 9,8 \) м/с².
Используем формулу силы \( F = m \cdot g \) для определения силы:

\[ F = 48 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} = 470,4 \, \text{Н} \]

Таким образом, сила, с которой мальчик действует на снег, равна 470,4 Н.

Шаг 2: Рассчитайте площадь, на которую действует эта сила.
Ширина лыжи \( w = 10 \) см = \( 0,1 \) м.
Длина лыжи \( l \) не указана в условии задачи, но для решения мы можем принять ее равной \( 1 \) м без потери общности.
Площадь поверхности лыжи \( A \) равна произведению ширины и длины:

\[ A = w \cdot l = 0,1 \, \text{м} \cdot 1 \, \text{м} = 0,1 \, \text{м²} \]

Таким образом, площадь поверхности лыжи, на которую действует сила, составляет \( 0,1 \) м².

Шаг 3: Рассчитайте давление, используя силу и площадь.
Используем формулу для давления \( P = \frac{F}{A} \) с найденной ранее силой и площадью:

\[ P = \frac{470,4 \, \text{Н}}{0,1 \, \text{м²}} = 4704 \, \text{Па} \]

Таким образом, давление, которое мальчик массой 48 кг оказывает на снег, составляет 4704 Па (паскалей).

Важно отметить, что это решение основано на предположении, что вес мальчика равномерно распределен на поверхность лыжи и не учитывает другие факторы, такие как глубина проникновения лыж в снег или эластичные свойства снега. Но для данной задачи такое предположение допустимо и позволяет нам получить оценку давления на основе имеющихся данных.