Uzasadnienie:
W treści zadania mamy podane wymiary prostopadłościanu:
▶ długość prostopadłościanu:
▶ szerokość prostopadłościanu:
▶ wysokość prostopadłościanu:
Co więcej, podane jest, że jest to ołowiany prostopadłościan, zatem korzystając z tablicy na stronie 239 podręcznika odczytujemy:
▶ gęstość ołowiu:
Rozwiązując to zadanie skorzystamy również z:
▶ wartość przyspieszenia ziemskiego:
Zadaniem naszym jest wyznaczenie ciśnienia jakie wywiera ten prostopadłościan na podłoże zakładając, że powierzchnia styku pomiędzy podłożem a prostopadłościanem jest najmniejsza, czyli, że prostopadłościan leży na najmniejszej ścianie.
Ciśnienie informuje nas, jak duża jest wartość siły działającej na jednostkę powierzchni. Możemy je obliczyć za pomocą wzoru:
gdzie:
- ciśnienie,
- wartość siły nacisku (parcia) działającej na powierzchnię,
- pole powierzchni, na którą działa ta siła.
Zauważmy, że siłą nacisku, która działa na powierzchnie jest siła ciężkości prostopadłościanu, zatem zapiszemy:
Wartość siły ciężkości możemy obliczyć za pomocą wzoru:
gdzie:
- wartość siły ciężkości,
- masa ciała,
- wartość przyspieszenia ziemskiego.
Wówczas:
Nie znamy masy prostopadłościanu, ale znamy jego wymiary (możemy więc wyznaczyć objętość) jak i również znamy jego gęstość. Korzystając z definicji gęstości wiemy, że:
gdzie:
– gęstość ciała,
– masa ciała,
– objętość ciała.
Przekształcając powyższą zależność otrzymamy:
Wówczas:
Wracamy do wzoru na ciśnienie:
Rozważamy prostopadłościan, zatem jego objętość opisuje wzór:
gdzie:
- długości boków prostopadłościanu.
Natomiast pole powierzchni na którą działa siła nacisku obliczymy korzystając z wzoru na pole powierzchni prostokąta. Interesuje nas prostokąt o najmniejszych wymiarach, czyli o wymiarach i :
gdzie:
- wymiary prostokąta.
Wracamy do wzoru na ciśnienie:
Wprowadzamy dane i obliczamy:
Odpowiedź:
C. 22 kPa
Ania Dymczak
Nauczycielka fizyki
Zobacz lekcje, które wyjaśnią temat krok po kroku:
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

