Какова площадь соприкосновения каждого из восьми колёс вагона с рельсом, если давление, оказываемое колесом, равно 3*10 в степени 9 Па, а масса вагона составляет 60 тонн?
Физика 8 класс Давление и его расчет площадь соприкосновения давление колеса масса вагона физика 8 класс вагоны и рельсы расчет площади давление и площадь механика физические задачи Новый
Для того чтобы найти площадь соприкосновения каждого колеса вагона с рельсом, нам необходимо использовать формулу, связывающую давление, силу и площадь:
P = F / S
Где:
В нашем случае давление P равно 3 * 10^9 Па, а масса вагона составляет 60 тонн. Сначала переведем массу вагона в килограммы:
60 тонн = 60 000 кг
Теперь мы можем найти силу F, действующую на рельс. Сила в данном случае равна весу вагона, который вычисляется по формуле:
F = m * g
где g - ускорение свободного падения, приблизительно равное 9.81 м/с². Подставим значения:
F = 60 000 кг * 9.81 м/с² = 588 600 Н
Теперь, зная силу, мы можем найти общую площадь соприкосновения всех восьми колес с рельсом. Сначала используем формулу давления, чтобы выразить площадь:
S = F / P
Подставим значения для общего давления:
S = 588 600 Н / (3 * 10^9 Па) = 0.0001962 м²
Это площадь соприкосновения всех восьми колес. Чтобы найти площадь соприкосновения одного колеса, нужно разделить полученное значение на количество колес:
S_колеса = S / 8
S_колеса = 0.0001962 м² / 8 = 0.000024525 м²
Таким образом, площадь соприкосновения каждого из восьми колес вагона с рельсом составляет примерно 0.0000245 м² или 24.5 см².