Номер 182, страница 23 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

7 класс. Давление твердых тел - номер 182, страница 23.

Условие.

182. Рассчитайте, какую силу надо приложить к шляпке гвоздя, чтобы оказать давление, равное $100\text{ МПа}$, если площадь острия $0,1\text{ мм}^2$.

Решение.

Дано:

Давление $P = 100$ МПа

Площадь острия $S = 0,1$ мм²

Переведем данные в Международную систему единиц (СИ):

Давление: $P = 100 \text{ МПа} = 100 \cdot 10^6 \text{ Па} = 10^8 \text{ Па}$

Площадь: $S = 0,1 \text{ мм}^2 = 0,1 \cdot (10^{-3} \text{ м})^2 = 0,1 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2 = 10^{-7} \text{ м}^2$

Найти:

Силу $\text{F}$

Решение:

Давление ($\text{P}$) определяется как отношение силы ($\text{F}$), действующей перпендикулярно на поверхность, к площади ($\text{S}$) этой поверхности. Формула для давления имеет вид:

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

Чтобы найти силу, которую необходимо приложить к шляпке гвоздя, выразим $\text{F}$ из данной формулы:

$F = P \cdot S$

Сила, приложенная к шляпке гвоздя, передается на его острие. Поэтому для расчета искомой силы мы можем использовать значения давления, создаваемого острием, и площади самого острия.

Подставим числовые значения из системы СИ в полученную формулу и произведем расчет:

$F = 10^8 \text{ Па} \cdot 10^{-7} \text{ м}^2 = 10^{8-7} \text{ Н} = 10 \text{ Н}$

Ответ: чтобы оказать давление 100 МПа, к шляпке гвоздя надо приложить силу 10 Н.