Question

Узнав важные сведения, немецкий солдат  побежал к своим с донесением через поле зимой. Масса его 80  кг, а площадь подошв его обуви 500 см?. Какое давление он  оказывал на снег? Провалится он или нет, если лед на речке,  до которой солдат все-таки дошел, выдерживает давление  10000 Па?

Answer 1

дано:
- масса солдата m = 80 кг
- площадь подошв обуви S = 500 см² = 0.05 м² (1 см² = 1 × 10^(-4) м²)
- предельное давление льда P_лед = 10000 Па

найти:
1. Давление, оказываемое солдатом на снег.
2. Провалится ли солдат на льду.

решение:

1. Давление P определяется как сила F, действующая на поверхность, деленная на площадь S:
   P = F / S.

2. Сила F, действующая на снег, равна весу солдата и определяется формулой:
   F = m * g,
   где g — ускорение свободного падения, принимаем g ≈ 9.81 м/с².

3. Подставим известные значения для силы:
   F = 80 кг * 9.81 м/с² = 784.8 Н.

4. Теперь найдем давление, оказываемое солдатом на снег:
   P = F / S = 784.8 Н / 0.05 м².

5. Выполним вычисления:
   P = 15696 Н/м² = 15696 Па.

6. Сравним полученное давление с предельным давлением льда:
   P = 15696 Па > P_лед = 10000 Па.

ответ:
1. Давление, оказываемое солдатом на снег, составляет примерно 15696 Па.
2. Солдат провалится, так как давление превышает прочность льда (10000 Па).