Номер 324, страница 47 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Давление. Давление твёрдых тел - номер 324, страница 47.

Условие.

324. К человеку, под которым провалился лёд, подходить нельзя. Для спасения ему бросают лестницу или длинную доску. Объясните, почему таким способом можно спасти провалившегося человека.

Решение.

Решение

Этот способ спасения основан на понятии давления. Давление ($\text{p}$) — это физическая величина, равная отношению силы ($\text{F}$), действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности ($\text{S}$).

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

Когда человек стоит на льду, его вес (сила тяжести) действует на лёд через очень маленькую площадь — площадь его ступней. В соответствии с формулой, малая площадь опоры ($\text{S}$) приводит к созданию большого давления ($\text{p}$) на лёд. Если это давление превышает предел прочности льда, он ломается.

Лестница или длинная доска имеют значительно большую площадь поверхности по сравнению с площадью ступней человека. Когда человек (спасатель или спасаемый) ложится на доску или лестницу, его вес распределяется по всей этой большой площади. Так как площадь опоры $\text{S}$ значительно увеличивается, а сила $\text{F}$ (вес человека) остаётся прежней, давление $\text{p}$, оказываемое на лёд, во столько же раз уменьшается. Этого сниженного давления оказывается недостаточно, чтобы проломить лёд.

Таким образом, использование лестницы или доски позволяет безопасно передвигаться по тонкому льду и спасти человека, не создавая избыточного давления, которое могло бы привести к дальнейшему разрушению льда.

Ответ: Лестница или доска имеют большую площадь. Когда человек опирается на них, его вес распределяется на эту большую площадь, создавая на лёд значительно меньшее давление, чем когда он стоит на ногах. Это позволяет льду выдержать вес человека, не проламываясь.