Так как у стола 4 ножки, то общая площадь опоры стола:
S = S₁ · 4 = a² · 4 ;
Сила, с которой стол действует на поверхность - это вес стола. Поскольку стол находится в состоянии покоя, то его вес совпадает с силой тяжести, действующей на него:
P = Fтяж = m · g ;
По определению:
p = P / S ;
p = (m · g) / (a² · 4) ;
p = (15 кг · 10 Н/кг) / ((0,075 м)² · 4) =
= 150 / 0,3 Па = 500 Па .
3. Дано:
a = 80 см = 0,8 м
ρ = 2300 кг/м³ (плотность бетона)
g ≈ 10 Н/кг
p - ?
Объём бетонного куба:
V = a³ ;
По определению:
ρ = m / V ⇒ m = ρ · V = ρ · a³ ;
Сила, с которой куб действует на поверхность - это вес куба. Поскольку куб покоится, то его вес совпадает с силой тяжести, действующей на него:
P = Fтяж = m · g = ρ · a³ · g ;
Площадь опоры куба:
S = a² ;
Тогда давление, оказываемое кубом на поверхность:
p = P / S = (ρ · a³ · g) / a² = ρ · a · g ;
p = 2300 кг/м³ · 0,8 м · 10 Н/кг = 18400 Па .
4. Дано:
m = 120 кг
p = 9,8 кПа = 9800 Па
S - ?
По определению:
p = P / S ⇒ S = P / p ;
Сила, с которой статуя давит на поверхность - это вес статуи. Поскольку статуя находится в состоянии покоя, то её вес совпадает с силой тяжести, действующей на неё:
Силой трения называют силу, которая возникает при движении одного тела по поверхности другого. она всегда направлена противоположно направлению движения. сила трения прямо пропорциональна силе нормального давления на трущиеся поверхности и зависит от свойств этих поверхностей. законы трения связаны с электромагнитным взаимодействием, которое существует между телами. различают трение внешнее и внутреннее. внешнее трение возникает при относительном перемещении двух соприкасающихся твердых тел (трение скольжения или трение покоя). внутреннее трение наблюдается при относительном перемещении частей одного и того же сплошного тела (например, жидкость или газ). различают сухое и жидкое (или вязкое) трение. сухое трение возникает между поверхностями твердых тел в отсутствие смазки. жидким (вязким) называется трение между твердым телом и жидкой или газообразной средой или ее слоями. сухое трение, в свою очередь, подразделяется на трение скольжения и трение качения. рассмотрим законы сухого трения (рис. 4.5). рис. 4.5 рис. 4.6 подействуем на тело, лежащее на неподвижной плоскости, внешней силой , постепенно увеличивая ее модуль. вначале брусок будет оставаться неподвижным, значит, внешняя сила уравновешивается некоторой силой , направленной по касательной к трущейся поверхности, противоположной силе . в этом случае и есть сила трения покоя. установлено, что максимальная сила трения покоя не зависит от площади соприкосновения тел и приблизительно пропорциональна модулю силы нормального давления n:μ0 – коэффициент трения покоя, зависящий от природы и состояния трущихся поверхностей. когда модуль внешней силы, а следовательно, и модуль силы трения покоя превысит значение f0, тело начнет скользить по опоре – трение покоя fтр.пок сменится трением скольжения fск (рис. 4.6):fтр = μ n, (4.4.1) где μ – коэффициент трения скольжения. трение качения возникает между шарообразным телом и поверхностью, по которой оно катится. сила трения качения подчиняется тем же законам, что и сила трения скольжения, но коэффициент трения μ ; здесь значительно меньше. подробнее рассмотрим силу трения скольжения на наклонной плоскости (рис. 4.7). на тело, находящееся на наклонной плоскости с сухим трением, действуют три силы: сила тяжести , нормальная сила реакции опоры и сила сухого трения . сила есть равнодействующая сил и ; она направлена вниз, вдоль наклонной плоскости. из рис. 4.7 видно, что f = mg sin α, n = mg cos α. рис. 4.7 если – тело остается неподвижным на наклонной плоскости. максимальный угол наклона α определяется из условия (fтр)max = f или μ mg cosα = mg sinα, следовательно, tg αmax = μ, где μ – коэффициент сухого трения. fтр = μn = mg cosα, f = mg sinα. при α > αmax тело будет скатываться с ускорением a = g ( sinα - μ cosα ), fск = ma = f - fтр. если дополнительная сила fвн, направленная вдоль наклонной плоскости, приложена к телу, то критический угол αmax и ускорение тела будут зависеть от величины и направления этой внешней силы.
1. Дано:
S = 196 дм² = 1,96 м²
F = 2 кН = 2000 Н
p - ?
По определению:
p = F / S ;
p = 2000 Н / 1,96 м² ≈ 1020 Па .
2. Дано:
a = 7,5 см = 0,075 м
m = 15 кг
g ≈ 10 Н/кг
p - ?
Площадь опоры одной ножки стола:
S₁ = a² ;
Так как у стола 4 ножки, то общая площадь опоры стола:
S = S₁ · 4 = a² · 4 ;
Сила, с которой стол действует на поверхность - это вес стола. Поскольку стол находится в состоянии покоя, то его вес совпадает с силой тяжести, действующей на него:
P = Fтяж = m · g ;
По определению:
p = P / S ;
p = (m · g) / (a² · 4) ;
p = (15 кг · 10 Н/кг) / ((0,075 м)² · 4) =
= 150 / 0,3 Па = 500 Па .
3. Дано:
a = 80 см = 0,8 м
ρ = 2300 кг/м³ (плотность бетона)
g ≈ 10 Н/кг
p - ?
Объём бетонного куба:
V = a³ ;
По определению:
ρ = m / V ⇒ m = ρ · V = ρ · a³ ;
Сила, с которой куб действует на поверхность - это вес куба. Поскольку куб покоится, то его вес совпадает с силой тяжести, действующей на него:
P = Fтяж = m · g = ρ · a³ · g ;
Площадь опоры куба:
S = a² ;
Тогда давление, оказываемое кубом на поверхность:
p = P / S = (ρ · a³ · g) / a² = ρ · a · g ;
p = 2300 кг/м³ · 0,8 м · 10 Н/кг = 18400 Па .
4. Дано:
m = 120 кг
p = 9,8 кПа = 9800 Па
S - ?
По определению:
p = P / S ⇒ S = P / p ;
Сила, с которой статуя давит на поверхность - это вес статуи. Поскольку статуя находится в состоянии покоя, то её вес совпадает с силой тяжести, действующей на неё:
P = Fтяж = m · g ;
Тогда площадь основания статуи:
S = (m · g) / p ;
S = (120 кг · 10 Н/кг) / 9800 Па ≈ 0,12 м² .