Какое давление оказывает на лед конькобежец массой 60 кг, если длина одного конька 40 см, а ширина лезвия 3 мм?

Чтобы рассчитать давление, которое оказывает конькобежец на лед, нужно воспользоваться формулой для давления, которая выглядит следующим образом:

$P = \frac{F}{A}$

где:

• $P$ — давление,
• $F$ — сила, действующая на лед (в данном случае это сила тяжести, равная весу конькобежца),
• $A$ — площадь контакта конька с льдом.

Шаг 1: Рассчитаем силу тяжести

Сила тяжести (вес) конькобежца определяется по формуле:

$F = m \cdot g$

где:

• $m = 60 \, \text{кг}$ — масса конькобежца,
• $g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2$ — ускорение свободного падения.

Таким образом, сила тяжести:

$F = 60 \cdot 9.81 = 588.6 \, \text{Н}$

Шаг 2: Рассчитаем площадь контакта лезвия с льдом

Площадь контакта $A$ можно найти, умножив длину лезвия на его ширину. Нам даны следующие данные:

• длина лезвия $l = 40 \, \text{см} = 0.4 \, \text{м}$,
• ширина лезвия $w = 3 \, \text{мм} = 0.003 \, \text{м}$.

Тогда площадь контакта:

$A = l \cdot w = 0.4 \, \text{м} \cdot 0.003 \, \text{м} = 0.0012 \, \text{м}^2$

Шаг 3: Рассчитаем давление

Теперь, когда у нас есть сила и площадь контакта, можем найти давление:

$P = \frac{F}{A} = \frac{588.6}{0.0012} \approx 490500 \, \text{Па}$

Итак, давление, которое оказывает конькобежец на лед, составляет примерно 490500 паскалей (Па).

Это довольно большое давление, поскольку площадь контакта с льдом очень мала, а вес конькобежца распределяется только на два узких конька.