Rozwiązane

Oblicz ciśa nienie jakie wywiera na podłoże narciarz o masie 65kg jeżeli jedna narta styka się z podlozem na długości 120cm i szerokości 8cm.



Odpowiedź :

Zjawisko ciśnienia.

Ciśnienie narciarza na podłoże wynosi:

[tex]p\approx3385,4Pa\approx3,4kPa[/tex]

Ciśnienie to nacisk ciała na powierzchnię 1 m² powierzchni.

Ciśnienie obliczamy z wzoru:

[tex]p=\frac{F}{S}[/tex]

gdzie:

[tex]p\to[/tex] ciśnienie

[tex]F\to[/tex] siła nacisku

[tex]S\to[/tex] pole powierzchni, na które działa siła nacisku

Jednostki ciśnienia:

[tex]p=1[\frac{N}{m^2}]=1[Pa]\to paskal[/tex]

[tex]1hPa=100Pa\to[/tex] hektopaskal

[tex]1kPa=1000Pa\to kilopaskal[/tex]

[tex]1MPa=1000000Pa\to megapaskal[/tex]

Na podstawie danych obliczamy ciśnienie jakie wywiera narciarz na podłoże

[tex]m=65kg[/tex] masa narciarza

[tex]g\approx10\frac{m}{s^2}\approx10\frac{N}{kg}[/tex]  przyspieszenie grawitacyjne

[tex]a=120cm=1,2m[/tex]  długość narty

[tex]b=8cm=0,08m[/tex]   szerokość narty

Korzystamy z wzoru na ciśnienie:

[tex]p=\frac{F}{S}[/tex]

Obliczamy siłę nacisku narciarza na podłoże, czyli ciężar ciała narciarza:

[tex]F=m*g[/tex]

[tex]F=65kg*10\frac{N}{kg}=650N[/tex]

Obliczamy powierzchnię styku narciarza z podłożem

[tex]S_1=a*b[/tex]   powierzchnia jednej narty

[tex]S_1=1,2m*0,08m=0,096m^2[/tex]

Ponieważ narciarz stoi na podłożu na dwóch nartach to powierzchnia styku wynosi :

[tex]S=2S_1[/tex]

[tex]S=2*0,096m^2=0,192m^2[/tex]

Obliczamy ciśnienie narciarza na podłoże:

[tex]p=\frac{650N}{0,192m^2}[/tex]

[tex]p\approx3385,4Pa\approx3,4kPa[/tex]