Masa łyżwiarza stojącego na tafli lodu wynosi 80kg. Oblicz ciśnienie jakie wywiera on na

lód jeśli powierzchnia łyżew wynosi 10 cm 2

Jak zmieni się ciśnienie gdy łyżwiarz będzie stał bez łyżew? Przyjmij że powierzchnia gdy

stoi na stopach jest 30 razy większa niż gdy ma na sobie łyżwy.


Odpowiedź :

Ciśnienie.

Ciśnienie się zmniejszy 30 razy ponieważ ciężar łyżwiarza rozłoży się na większej powierzchni.

Ciśnienie to iloraz siły nacisku do 1 m ²powierzchni, na którą jest wywierana siła nacisku.

Ciśnienie obliczamy ze wzoru:  

[tex]p=\frac{F}{S}[/tex]

Jednostką ciśnienia jest paskal

[tex]p=1[\frac{N}{m^2}=1[Pa][/tex]

[tex]1kPa=1000Pa[/tex]

dane:

[tex]m=80kg[/tex]  masa

[tex]g=10\frac{m}{s^2}=10\frac{N}{kg}[/tex]

[tex]S=10cm^2=10*\frac{1}{10000}m^2=0,001m^2[/tex]

[tex]szukane:p[/tex]

[tex]p=\frac{F}{S}[/tex]

Obliczamy siłę nacisku łyżwiarza na podłoże

[tex]F=m*g[/tex]

[tex]F=80kg*10\frac{N}{kg}=800N[/tex]

Obliczamy ciśnienie

[tex]p_1=\frac{800N}{0,001m^2}=800000Pa=800kPa[/tex]

Jak zmieni się ciśnienie gdy łyżwiarz będzie stał bez łyżew?
Przyjmij że powierzchnia gdy stoi na stopach jest 30 razy większa niż gdy ma na sobie łyżwy.

[tex]S=30*0.001m^2=0,03m^2[/tex]

Obliczamy ciśnienie

[tex]p=\frac{F}{S}[/tex]

[tex]p_2=\frac{800N}{0,03m^2}=26666,7Pa=26,7kPa[/tex]

Jak się zmieni ciśnienie?

[tex]\frac{p_1}{p_2}=\frac{800kPa}{26,7kPa}\approx29,9\approx30[/tex]

Ciśnienie się zmniejszy 30 razy ponieważ ciężar łyżwiarza rozłoży się na większej powierzchni.