На столі лежать дві книжки. Якщо їх покласти одна на одну, то вони створюватимуть тиск або 200 Па, або 300 Па. Якою є площа більшої книжки, якщо менша має розміри 15 см х 20 см?
На столі лежать дві книжки. Якщо їх покласти одна на одну, то вони створюватимуть тиск або 200 Па, або 300 Па. Якою є площа більшої книжки, якщо менша має розміри 15 см х 20 см?
Ответ(ы) на вопрос:
Обозначим
m - масса книг
S₁ - Площадь большей книги
S₂ - Площадь меньшей книги =0,15*0,2=0,003 м² (сразу выразим в м²)
и попробуем порассуждать.
Давление определяется как сила отнесенная к площади на которую эта сила действует.
[latex]p= \frac{F}{S} [/latex] (1)
У нас, я так полагаю книжки на Земле, действуют на поверхность стола с силой равной их весу (и численно равной силе тяжести).
[latex]P= mg[/latex] (2) тоже P, но большое!
масса m нам правда пока не известна, и ладно. Зато понятно, что в обоих случаях она одна и та же, а значит и вес один и тот же
Глядя на формулу (1), можно сказать, что при одной и той же силе давление будет больше при меньшей площади. Значит в случае, если нижней является меньшая книга, давление будет:
[latex]p_2= \frac{mg}{S_2}=300 [/latex] (3)
Давление в случае, когда внизу большая книга
[latex]p_1= \frac{mg}{S_1}=200 [/latex] (4)
Формулы (3) (4) дают нам систему из 2-х уравнений с двумя неизвестными S₁ и m
[latex] \frac{mg}{0,003} =300 \newline \frac{mg}{S_1}=200 [/latex]
Нам надо найти только S₁. Ну тогда так и решаем. Из 1-го уравнения выражаем m и подставляем это выражение во 2-е.
[latex]m =300*0,003/g =0,9/g \newline \newline \frac{mg}{S_1}=\frac{0,9g/g}{S_1}=\frac{0,9}{S_1}=200 [/latex]
[latex]\frac{0,9}{S_1}=200 [/latex]
Отсюда площадь S₁
[latex]S_1=0,9/200=0,0045[/latex] м²
Ответ S₁=0,0045 м²
Не нашли ответ?
Похожие вопросы