Вопрос задан 25.09.2025 в 07:18. Предмет Физика. Спрашивает Зориков Ваня.

Брусок массой 2 кг имеет форму параллелепипеда. Лёжа на одной грани он оказывает давление 1 кПа, лежа на другой – 2 кПа, стоя на третьей – 4 кПа. Каковы размеры бруска?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Степаненко София.

Давление P=FS=mgSP=\dfrac{F}{S}=\dfrac{mg}{S}. Масса одна и та же, значит давления обратно пропорциональны площадям опорных граней:

S1:S2:S3=1P1:1P2:1P3=11:12:14=4:2:1.S_1:S_2:S_3=\frac{1}{P_1}:\frac{1}{P_2}:\frac{1}{P_3}= \frac{1}{1}:\frac{1}{2}:\frac{1}{4}=4:2:1.

Пусть рёбра бруска abca\ge b\ge c, тогда

ab:ac:bc=4:2:1.ab:ac:bc=4:2:1.

Из первых двух отношений:

abac=bc=2b=2c,\frac{ab}{ac}=\frac{b}{c}=2 \Rightarrow b=2c,

а из вторых двух:

acbc=ab=2a=2b.\frac{ac}{bc}=\frac{a}{b}=2 \Rightarrow a=2b.

Значит a=4c,  b=2ca=4c,\; b=2c.

Теперь найдём абсолютные площади. Возьмём g10м/с2g\approx10\,\text{м/с}^2 (стандартная школьная аппроксимация). Тогда сила тяжести mg=210=20Нmg=2\cdot10=20\,\text{Н}. Отсюда площади опор:

S1=201кПа=201000=0,020м2,S2=0,010м2,S3=0,005м2,S_1=\frac{20}{1{\,}\text{кПа}}=\frac{20}{1000}=0{,}020\,\text{м}^2,\quad S_2=0{,}010\,\text{м}^2,\quad S_3=0{,}005\,\text{м}^2,

что действительно даёт отношение 4:2:14:2:1.

Поскольку bc=S3=0,005bc = S_3 = 0{,}005,

bc=(2c)c=2c2=0,005    c2=0,0025    c=0,05м=5см.bc=(2c)\cdot c=2c^2=0{,}005 \;\Rightarrow\; c^2=0{,}0025 \;\Rightarrow\; c=0{,}05\,\text{м}=5\,\text{см}.

Тогда

b=2c=10см,a=2b=20см.b=2c=10\,\text{см},\qquad a=2b=20\,\text{см}.

Ответ: размеры бруска 20 см×10 см×5 см20\text{ см} \times 10\text{ см} \times 5\text{ см}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос