Задача по физике 7кл Вычисли сколько гвоздей необходимо забить в доску остриями вверх чтобы положенная на неё другая доска массой 55кг испытала давление 3МПа площадь одного острия 0.1 мм2
Чтобы решить задачу, необходимо использовать формулу давления:
p=FS p = \frac{F}{S} p=SF
где:
p p p — давление впаскаляхв паскаляхвпаскалях,F F F — сила, действующая на поверхность вНьютонахв НьютонахвНьютонах,S S S — площадь, на которую эта сила действует вквадратныхметрахв квадратных метрахвквадратныхметрах.Преобразуем давление:
Давление p=3 МПа=3×106 Па p = 3 \text{ МПа} = 3 \times 10^6 \text{ Па} p=3МПа=3×106Па.
Вычислим силу:
Сила F F F, действующая на доску, равна весу в 55 кг. Вес можно выразить как:
F=m⋅g F = m \cdot g F=m⋅g
где g≈9.81 м/с2 g \approx 9.81 \text{ м/с}^2 g≈9.81м/с2 — ускорение свободного падения.
Подставляем:
F=55 кг⋅9.81 м/с2≈539.55 Н F = 55 \text{ кг} \cdot 9.81 \text{ м/с}^2 \approx 539.55 \text{ Н} F=55кг⋅9.81м/с2≈539.55Н
Найдём необходимую площадь:
Используя формулу давления, можем найти необходимую площадь S S S:
Чтобы решить задачу, необходимо использовать формулу давления:
p=FS p = \frac{F}{S} p=SF
где:
p p p — давление впаскаляхв паскаляхвпаскалях,F F F — сила, действующая на поверхность вНьютонахв НьютонахвНьютонах,S S S — площадь, на которую эта сила действует вквадратныхметрахв квадратных метрахвквадратныхметрах.Преобразуем давление:Давление p=3 МПа=3×106 Па p = 3 \text{ МПа} = 3 \times 10^6 \text{ Па} p=3 МПа=3×106 Па.
Вычислим силу:Сила F F F, действующая на доску, равна весу в 55 кг. Вес можно выразить как:
F=m⋅g F = m \cdot g F=m⋅g
где g≈9.81 м/с2 g \approx 9.81 \text{ м/с}^2 g≈9.81 м/с2 — ускорение свободного падения.
Подставляем:
F=55 кг⋅9.81 м/с2≈539.55 Н F = 55 \text{ кг} \cdot 9.81 \text{ м/с}^2 \approx 539.55 \text{ Н} F=55 кг⋅9.81 м/с2≈539.55 Н
Найдём необходимую площадь:Используя формулу давления, можем найти необходимую площадь S S S:
S=Fp=539.55 Н3×106 Па≈0.00017985 м2 S = \frac{F}{p} = \frac{539.55 \text{ Н}}{3 \times 10^6 \text{ Па}} \approx 0.00017985 \text{ м}^2 S=pF =3×106 Па539.55 Н ≈0.00017985 м2
Преобразуем площадь в квадратные миллиметры:S≈0.00017985 м2×106 мм2/м2≈179.85 мм2 S \approx 0.00017985 \text{ м}^2 \times 10^6 \text{ мм}^2/\text{м}^2 \approx 179.85 \text{ мм}^2 S≈0.00017985 м2×106 мм2/м2≈179.85 мм2
Определим площадь одного острия:Площадь одного острия равна 0.1 мм2 0.1 \text{ мм}^2 0.1 мм2.
Найдём количество гвоздей:Теперь найдем количество гвоздей, необходимых для создания нужного давления:
N=SSострия=179.85 мм20.1 мм2=1798.5 N = \frac{S}{S_{\text{острия}}} = \frac{179.85 \text{ мм}^2}{0.1 \text{ мм}^2} = 1798.5 N=Sострия S =0.1 мм2179.85 мм2 =1798.5
Так как количество гвоздей должно быть целым числом, необходимо округлить в большую сторону:
Количество гвоздей, необходимых для создания давления 3 МПа, составляет 1799 гвоздей.