Вопрос по физике:

1. Какова площадь соприкосновения каждого из восьми колес вагона с рельсом, если давление на колесо составляет 3×10^9 Па, а масса вагона равна 60 т?
2. На горизонтальном полу находится бетонная плита толщиной 25 см. Какое давление оказывает эта плита?

Физика Колледж Давление и его применение площадь соприкосновения колес давление на колесо масса вагона давление бетона толщина плиты физика 12 класс Новый

Чтобы найти площадь соприкосновения каждого из восьми колес вагона с рельсом, начнем с определения общего давления, которое оказывает вагон на рельсы.

Давление (P) определяется как сила (F), действующая на поверхность (S):

P = F / S

Сначала найдем силу, действующую на рельсы. Сила равна весу вагона, который можно рассчитать по формуле:

F = m * g

где:

• m - масса вагона (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²).

Масса вагона равна 60 тонн, что в килограммах составляет:

m = 60 т = 60 000 кг

Теперь подставим значения в формулу для силы:

F = 60 000 кг * 9.81 м/с² = 588 600 Н

Теперь, зная давление на колесо (3×10^9 Па), можем найти площадь соприкосновения одного колеса:

P = F / S => S = F / P

Подставляем значения:

S = 588 600 Н / (3 × 10^9 Па) = 0.0001962 м²

Так как у нас 8 колес, площадь соприкосновения каждого колеса будет:

Площадь соприкосновения одного колеса = 0.0001962 м²

Теперь перейдем ко второму вопросу: какое давление оказывает бетонная плита толщиной 25 см.

Давление, создаваемое плитой, можно рассчитать по формуле:

P = F / S

В данном случае сила (F) будет равна весу плиты. Для этого нам нужно знать объем плиты и плотность бетона.

Предположим, что плита имеет площадь основания A. Тогда объем V плиты будет:

V = A * h

где:

• h - высота плиты (в метрах),

Так как толщина плиты 25 см, то:

h = 0.25 м

Теперь, если плотность бетона составляет примерно 2400 кг/м³, то масса плиты будет:

m = V * ρ = A * 0.25 м * 2400 кг/м³ = 600 A

Теперь подставим эту массу в уравнение для силы:

F = m * g = 600 A * 9.81 м/с² = 5886 A Н

Теперь можем выразить давление:

P = F / S = (5886 A) / A = 5886 Па

Итак, давление, оказываемое плитой, составляет:

P = 5886 Па