Номер 4, страница 57 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов (часть 1). Давление. Единицы давления - номер 4, страница 57.

Решение.

Дано:

Три бруска одинаковых размеров и массы.

$m_1 = m_2 = m_3 = m$

Найти:

Какой из брусков оказывает на стол большее давление?

Решение:

Давление ($\text{p}$) твердого тела на опору определяется по формуле:

$p = \frac{F}{S}$

где $\text{F}$ – сила, действующая перпендикулярно опоре, а $\text{S}$ – площадь опоры.

В данном случае сила $\text{F}$ – это вес бруска, который вычисляется по формуле $F = mg$, где $\text{m}$ – масса бруска, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения.

По условию задачи, все три бруска имеют одинаковую массу ($m_1 = m_2 = m_3 = m$). Следовательно, они действуют на стол с одинаковой силой (весом):

$F_1 = F_2 = F_3 = F = mg$

Таким образом, давление, оказываемое каждым бруском, зависит только от площади его опоры $\text{S}$:

$p = \frac{mg}{S}$

Из этой формулы видно, что давление обратно пропорционально площади опоры. Это означает, что чем меньше площадь опоры, тем большее давление оказывает тело при одной и той же действующей силе.

Сравним площади опоры брусков, изображенных на рисунке:

Брусок № 1 лежит на своей самой большой грани, поэтому площадь его опоры $S_1$ является максимальной.

Брусок № 2 стоит на своей самой маленькой грани, поэтому площадь его опоры $S_2$ является минимальной.

Брусок № 3 лежит на грани, площадь которой $S_3$ имеет промежуточное значение между $S_1$ и $S_2$.

Таким образом, площади соотносятся как $S_2 < S_3 < S_1$.

Поскольку давление обратно пропорционально площади, наибольшее давление будет оказывать тот брусок, у которого наименьшая площадь опоры. В данном случае это брусок № 2.

Соответственно, давления соотносятся как $p_2 > p_3 > p_1$.

Следовательно, брусок № 2 оказывает на стол большее давление.

Ответ: 2) № 2.