Номер 35.7, страница 54 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Давление твёрдого тела - номер 35.7, страница 54.

Условие.

Задание 35.7*. Какое давление оказывает квадратный лист фанеры на пол? Массой листа можно пренебречь.

Указание: изобразите на рисунке все силы, действующие на гирю.

Дано:	СИ	Решение:

Ответ:

Решение.

Дано:

Масса гири $m = 10$ кг

Показание динамометра $F_{упр} = 30$ Н

Сторона квадратного листа фанеры $a = 20$ см

Ускорение свободного падения $g \approx 10$ Н/кг

СИ:

$a = 0.2$ м

Найти:

$\text{p}$ - ?

Решение:

Давление $\text{p}$ на поверхность определяется отношением силы $\text{F}$, действующей перпендикулярно этой поверхности, к ее площади $\text{S}$:

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

Поскольку по условию задачи массой листа фанеры можно пренебречь, сила $\text{F}$, с которой лист давит на пол, равна силе, с которой гиря давит на лист. Чтобы найти эту силу, рассмотрим все силы, действующие на гирю. На гирю действуют три силы: сила тяжести $F_{тяж}$, направленная вертикально вниз; сила упругости пружины динамометра $F_{упр}$, направленная вертикально вверх; и сила нормальной реакции опоры $\text{N}$ со стороны листа фанеры, также направленная вертикально вверх.

Так как гиря находится в состоянии покоя (равновесии), сумма всех сил, действующих на нее, равна нулю. Запишем условие равновесия в проекции на вертикальную ось:

$F_{упр} + N - F_{тяж} = 0$

Из этого уравнения выразим силу реакции опоры $\text{N}$:

$N = F_{тяж} - F_{упр}$

Согласно третьему закону Ньютона, сила $\text{F}$, с которой гиря давит на лист фанеры, равна по модулю силе реакции опоры $\text{N}$. Таким образом, сила давления на пол равна:

$F = N = F_{тяж} - F_{упр}$

Рассчитаем силу тяжести, действующую на гирю:

$F_{тяж} = m \cdot g = 10 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 100 \text{ Н}$

Теперь можем найти силу давления на пол:

$F = 100 \text{ Н} - 30 \text{ Н} = 70 \text{ Н}$

Площадь квадратного листа фанеры $\text{S}$ равна квадрату его стороны $\text{a}$. Из рисунка видно, что сторона листа равна $\text{20}$ см.

$S = a^2 = (0.2 \text{ м})^2 = 0.04 \text{ м}^2$

Наконец, рассчитаем давление, которое лист фанеры оказывает на пол:

$p = \frac{F}{S} = \frac{70 \text{ Н}}{0.04 \text{ м}^2} = 1750 \text{ Па}$

Ответ: $1750 \text{ Па}$.