Упр.20.23 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)
- Стандартный кирпич размерами $$250 \times 120 \times 65\ \text{мм}$$ помещали на горизонтальную поверхность тремя различными гранями (см. рис. III-4). Чему равны сила давления и давление в каждом случае? Изменятся ли они, если поверхность слегка наклонить?
- Какое давление оказывает на грунт гранитная колонна объёмом $$6\ \text{м}^3$$, если площадь основания её равна $$1{,}5\ \text{м}^2$$?
Объём кирпича:
$$V=abc=0{,}25\cdot 0{,}12\cdot 0{,}065=0{,}00195\ \text{м}^3.$$
Масса кирпича:
$$m=\rho V=1700\cdot 0{,}00195=3{,}315\ \text{кг}.$$
Сила давления на поверхность равна весу кирпича:
$$P=mg=3{,}315\cdot 9{,}8\approx 32{,}5\ \text{Н}.$$
Площади опоры для трёх положений:
$$S_1=0{,}12\cdot 0{,}065=0{,}0078\ \text{м}^2,$$
$$S_2=0{,}25\cdot 0{,}065=0{,}01625\ \text{м}^2,$$
$$S_3=0{,}25\cdot 0{,}12=0{,}03\ \text{м}^2.$$
Давление в каждом случае:
$$p_1=\frac{P}{S_1}=\frac{32{,}5}{0{,}0078}\approx 4165\ \text{Па},$$
$$p_2=\frac{P}{S_2}=\frac{32{,}5}{0{,}01625}=2000\ \text{Па},$$
$$p_3=\frac{P}{S_3}=\frac{32{,}5}{0{,}03}\approx 1085\ \text{Па}.$$
При небольшом наклоне поверхности сила давления и давление уменьшатся, так как уменьшается составляющая силы тяжести, перпендикулярная поверхности.
Для гранитной колонны:
$$m=\rho V,$$
$$P=mg=\rho Vg.$$
Берём для гранита $$\rho \approx 2600\ \text{кг/м}^3$$:
$$P=2600\cdot 6\cdot 9{,}8\approx 1{,}53\cdot 10^5\ \text{Н}.$$
Тогда давление на грунт:
$$p=\frac{P}{S}=\frac{1{,}53\cdot 10^5}{1{,}5}\approx 1{,}0\cdot 10^5\ \text{Па}.$$
Ответ: $$P=32{,}5\ \text{Н};\ p_1\approx 4165\ \text{Па};\ p_2=2000\ \text{Па};\ p_3\approx 1085\ \text{Па};$$ при наклоне поверхности они уменьшатся; для колонны $$p\approx 1{,}0\cdot 10^5\ \text{Па}.$$
