Упр.20.23 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)
Решение #1
Решение #2
Решение #3
Решение #4ИИ
Варианты решения:
Плотность кирпича примем равной ρ = 1800 кг/м³, g ≈ 10 Н/кг.
Объём кирпича:
V = 0,25 · 0,12 · 0,065 = 0,00195 м³.
Масса и сила давления на горизонтальную поверхность:
m = ρV = 1800 · 0,00195 = 3,51 кг,
F = mg = 3,51 · 10 = 35,1 Н.
Сила давления одинакова при любом положении кирпича, а давление p = F/S зависит от площади опоры:
1. Грань 250 × 120 мм:
S₁ = 0,25 · 0,12 = 0,03 м²,
p₁ = 35,1/0,03 = 1170 Па.
2. Грань 250 × 65 мм:
S₂ = 0,25 · 0,065 = 0,01625 м²,
p₂ = 35,1/0,01625 = 2160 Па.
3. Грань 120 × 65 мм:
S₃ = 0,12 · 0,065 = 0,0078 м²,
p₃ = 35,1/0,0078 = 4500 Па.
Если поверхность наклонить под углом α, сила давления станет равна mg cos α, поэтому и давление уменьшится в cos α раз.
Для гранитной колонны ρ = 2600 кг/м³:
F = ρVg = 2600 · 6 · 10 = 156 000 Н,
p = F/S = 156 000/1,5 = 104 000 Па = 104 кПа.
Ответ: для кирпича F = 35,1 Н; давления равны 1170 Па, 2160 Па и 4500 Па. Давление гранитной колонны на грунт равно 104 кПа.
Объём кирпича:
V = 0,25 · 0,12 · 0,065 = 0,00195 м³.
Масса и сила давления на горизонтальную поверхность:
m = ρV = 1800 · 0,00195 = 3,51 кг,
F = mg = 3,51 · 10 = 35,1 Н.
Сила давления одинакова при любом положении кирпича, а давление p = F/S зависит от площади опоры:
1. Грань 250 × 120 мм:
S₁ = 0,25 · 0,12 = 0,03 м²,
p₁ = 35,1/0,03 = 1170 Па.
2. Грань 250 × 65 мм:
S₂ = 0,25 · 0,065 = 0,01625 м²,
p₂ = 35,1/0,01625 = 2160 Па.
3. Грань 120 × 65 мм:
S₃ = 0,12 · 0,065 = 0,0078 м²,
p₃ = 35,1/0,0078 = 4500 Па.
Если поверхность наклонить под углом α, сила давления станет равна mg cos α, поэтому и давление уменьшится в cos α раз.
Для гранитной колонны ρ = 2600 кг/м³:
F = ρVg = 2600 · 6 · 10 = 156 000 Н,
p = F/S = 156 000/1,5 = 104 000 Па = 104 кПа.
Ответ: для кирпича F = 35,1 Н; давления равны 1170 Па, 2160 Па и 4500 Па. Давление гранитной колонны на грунт равно 104 кПа.
Для расчётов примем: плотность кирпича 1800 кг/м³, плотность гранита 2600 кг/м³, g ≈ 10 Н/кг.
Объём кирпича:
V = 0,25 · 0,12 · 0,065 = 0,00195 м³.
Его вес, то есть сила давления на горизонтальную опору:
F = ρVg = 1800 · 0,00195 · 10 = 35,1 Н.
Площадь соприкосновения зависит от того, какой гранью поставлен кирпич.
1. На грани 250 × 120 мм:
S = 0,25 · 0,12 = 0,030 м²;
p = 35,1 / 0,030 = 1170 Па.
2. На грани 250 × 65 мм:
S = 0,25 · 0,065 = 0,01625 м²;
p = 35,1 / 0,01625 = 2160 Па.
3. На грани 120 × 65 мм:
S = 0,12 · 0,065 = 0,0078 м²;
p = 35,1 / 0,0078 = 4500 Па.
Следовательно, во всех трёх положениях сила давления равна примерно 35 Н, но наибольшее давление кирпич создаёт, стоя на самой маленькой грани.
При наклоне поверхности сила, действующая перпендикулярно опоре, станет меньше: F = mg cos α. Поэтому давление также уменьшится в cos α раз.
Вес гранитной колонны:
F = ρVg = 2600 · 6 · 10 = 156000 Н.
Давление на грунт:
p = F / S = 156000 / 1,5 = 104000 Па = 104 кПа.
Объём кирпича:
V = 0,25 · 0,12 · 0,065 = 0,00195 м³.
Его вес, то есть сила давления на горизонтальную опору:
F = ρVg = 1800 · 0,00195 · 10 = 35,1 Н.
Площадь соприкосновения зависит от того, какой гранью поставлен кирпич.
1. На грани 250 × 120 мм:
S = 0,25 · 0,12 = 0,030 м²;
p = 35,1 / 0,030 = 1170 Па.
2. На грани 250 × 65 мм:
S = 0,25 · 0,065 = 0,01625 м²;
p = 35,1 / 0,01625 = 2160 Па.
3. На грани 120 × 65 мм:
S = 0,12 · 0,065 = 0,0078 м²;
p = 35,1 / 0,0078 = 4500 Па.
Следовательно, во всех трёх положениях сила давления равна примерно 35 Н, но наибольшее давление кирпич создаёт, стоя на самой маленькой грани.
При наклоне поверхности сила, действующая перпендикулярно опоре, станет меньше: F = mg cos α. Поэтому давление также уменьшится в cos α раз.
Вес гранитной колонны:
F = ρVg = 2600 · 6 · 10 = 156000 Н.
Давление на грунт:
p = F / S = 156000 / 1,5 = 104000 Па = 104 кПа.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Лукашик, Иванова 7-9 класс, Просвещение:
Стандартный кирпич размерами 250х120х65 мм помещали на горизонтальную поверхность тремя различными гранями (см. рис. III-4). Чему равны сила давления и давление в каждом случае? Изменятся ли они, если поверхность слегка наклонить?
Какое давление оказывает на грунт гранитная колонна объемом 6 м3, если площадь основания ее равна 1,5 м2?
