Номер 1, страница 96 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Контрольная работа № 6 (подготовка к экзамену). Вариант 3 - номер 1, страница 96.

Условие.

1. На полу стоит мальчик массой $40 \text{ кг}$. Какое давление он производит на пол, если общая площадь подошв его ботинок, соприкасающихся с полом, равна $250 \text{ см}^2$? (Принять $g = 10 \text{ м/с}^2$.)

Решение.

Дано:

Масса мальчика, $m = 40$ кг

Общая площадь подошв, $S = 250 \text{ см}^2$

Ускорение свободного падения, $g = 10 \text{ м/с}^2$

Перевод в систему СИ:
Площадь: $S = 250 \text{ см}^2 = 250 \cdot (10^{-2} \text{ м})^2 = 250 \cdot 10^{-4} \text{ м}^2 = 0.025 \text{ м}^2$

Найти:

Давление, $\text{p}$

Решение:

Давление $\text{p}$ определяется как отношение силы $\text{F}$, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности $\text{S}$. Формула для расчета давления:

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

Сила $\text{F}$, с которой мальчик давит на пол, равна его весу. Вес вычисляется как произведение массы $\text{m}$ на ускорение свободного падения $\text{g}$.

$F = m \cdot g$

Подставим выражение для силы в формулу давления:

$p = \frac{m \cdot g}{S}$

Теперь подставим числовые значения в систему СИ и произведем расчеты.

Сначала найдем силу (вес мальчика):

$F = 40 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 = 400 \text{ Н}$

Теперь рассчитаем давление, используя найденную силу и площадь в м$^2$:

$p = \frac{400 \text{ Н}}{0.025 \text{ м}^2} = 16000 \text{ Па}$

Давление также можно выразить в килопаскалях (кПа), зная, что 1 кПа = 1000 Па.

$16000 \text{ Па} = 16 \text{ кПа}$

Ответ: давление, которое мальчик производит на пол, равно $16000$ Па или $\text{16}$ кПа.