На полу находится кирпич размерами: высота -5 см, ширина - 10 см, длина - 20 см. Его масса 2 кг. Какое...

Чтобы рассчитать давление, оказываемое кирпичом на пол в разных положениях, нужно помнить формулу давления:

[ P = \frac{F}{S}, ]

где:

• (P) — давление (в паскалях, Па),
• (F) — сила, действующая на поверхность (в данном случае это сила тяжести (F = mg)),
• (S) — площадь опоры (в квадратных метрах, м²),

где (m) — масса кирпича, (g) — ускорение свободного падения ((g \approx 9.8 \, \text{м/с}^2)).

Дано:

• Масса кирпича: (m = 2 \, \text{кг}),
• (g = 9.8 \, \text{м/с}^2),
• Высота кирпича: (h = 5 \, \text{см} = 0.05 \, \text{м}),
• Ширина кирпича: (w = 10 \, \text{см} = 0.1 \, \text{м}),
• Длина кирпича: (l = 20 \, \text{см} = 0.2 \, \text{м}).

Сила тяжести:
[ F = mg = 2 \cdot 9.8 = 19.6 \, \text{Н}. ]

Теперь рассчитаем давление для трёх положений кирпича.

Положение 1: Кирпич лежит на грани (10 \, \text{см} \times 20 \, \text{см})

Площадь опоры:
[ S_1 = w \cdot l = 0.1 \cdot 0.2 = 0.02 \, \text{м}^2. ]

Давление:
[ P_1 = \frac{F}{S_1} = \frac{19.6}{0.02} = 980 \, \text{Па}. ]

Положение 2: Кирпич лежит на грани (5 \, \text{см} \times 20 \, \text{см})

Площадь опоры:
[ S_2 = h \cdot l = 0.05 \cdot 0.2 = 0.01 \, \text{м}^2. ]

Давление:
[ P_2 = \frac{F}{S_2} = \frac{19.6}{0.01} = 1960 \, \text{Па}. ]

Положение 3: Кирпич лежит на грани (5 \, \text{см} \times 10 \, \text{см})

Площадь опоры:
[ S_3 = h \cdot w = 0.05 \cdot 0.1 = 0.005 \, \text{м}^2. ]

Давление:
[ P_3 = \frac{F}{S_3} = \frac{19.6}{0.005} = 3920 \, \text{Па}. ]

Ответ:

Давление, оказываемое кирпичом на пол в разных положениях:

1. При опоре на (10 \, \text{см} \times 20 \, \text{см}): (P_1 = 980 \, \text{Па}),
2. При опоре на (5 \, \text{см} \times 20 \, \text{см}): (P_2 = 1960 \, \text{Па}),
3. При опоре на (5 \, \text{см} \times 10 \, \text{см}): (P_3 = 3920 \, \text{Па}).

Таким образом, давление зависит от площади опоры: чем меньше площадь, тем больше давление.

Давление, которое оказывает тело на поверхность, определяется по формуле:

[ P = \frac{F}{S} ]

где:

• ( P ) — давление,
• ( F ) — сила, действующая на поверхность (в данном случае это вес кирпича),
• ( S ) — площадь поверхности, на которую действует сила.

Сила ( F ) равна весу кирпича, который можно рассчитать по формуле:

[ F = m \cdot g ]

где:

• ( m ) — масса кирпича (2 кг),
• ( g ) — ускорение свободного падения (примерно ( 9.81 \, \text{м/с}^2 ) на поверхности Земли).

Таким образом, вес кирпича:

[ F = 2 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 19.62 \, \text{Н} ]

Теперь рассчитаем давление в трех различных положениях кирпича:

1. Кирпич лежит на самой большой грани (10 см x 20 см)

Площадь ( S ) будет равна:

[ S = 10 \, \text{см} \cdot 20 \, \text{см} = 200 \, \text{см}^2 = 0.02 \, \text{м}^2 ]

Теперь подставим значения в формулу для давления:

[ P = \frac{F}{S} = \frac{19.62 \, \text{Н}}{0.02 \, \text{м}^2} = 981 \, \text{Па} ]

2. Кирпич лежит на грани 5 см x 10 см

Площадь ( S ) будет равна:

[ S = 5 \, \text{см} \cdot 10 \, \text{см} = 50 \, \text{см}^2 = 0.005 \, \text{м}^2 ]

Теперь подставим значения в формулу для давления:

[ P = \frac{F}{S} = \frac{19.62 \, \text{Н}}{0.005 \, \text{м}^2} = 3924 \, \text{Па} ]

3. Кирпич стоит на самой узкой грани (5 см x 20 см)

Площадь ( S ) будет равна:

[ S = 5 \, \text{см} \cdot 20 \, \text{см} = 100 \, \text{см}^2 = 0.01 \, \text{м}^2 ]

Теперь подставим значения в формулу для давления:

[ P = \frac{F}{S} = \frac{19.62 \, \text{Н}}{0.01 \, \text{м}^2} = 1962 \, \text{Па} ]

Резюме

• Давление, когда кирпич лежит на грани 10 см x 20 см: 981 Па.
• Давление, когда кирпич лежит на грани 5 см x 10 см: 3924 Па.
• Давление, когда кирпич стоит на грани 5 см x 20 см: 1962 Па.

Таким образом, давление меняется в зависимости от положения кирпича, так как оно зависит от площади, на которую он опирается. Чем меньше площадь, тем больше давление.