Данил Ферулев
Профи
(964)
11 месяцев назад
Мне кажется Дано:
• Масса человека: m = 90 кг
• Максимальная глубина проваливания: h = 5 см = 0,05 м
• Давление на снег: p = 15 кПа = 15000 Па
Найти:
• Минимальную площадь одного снегоступа: S
Решение:
Глубина проваливания зависит от давления на снег:
p = mg / S
где:
• p - давление на снег (Па)
• m - масса человека (кг)
• g - ускорение свободного падения (9,81 м/с²)
• S - площадь опоры (м²)
Подставив данные задачи, получим:
15000 Па = 90 кг * 9,81 м/с² / S
S = 90 кг * 9,81 м/с² / 15000 Па
S = 0,613 м²
Поскольку человек опирается только на одну ногу при ходьбе, минимальная площадь одного снегоступа должна быть:
S = 0,613 м² / 2 = **0,307 м²**
Ответ: 0,307 м²
Viktor Platz
Ученик
(188)
11 месяцев назад
Для того чтобы определить минимальную площадь снегоступа, необходимо использовать формулу давления
�
P, которое равно силе
�
F, действующей на единицу площади
�
A:
�
=
�
�
P=
A
F
Где:
�
P — давление,
�
F — сила (в нашем случае это вес человека),
�
A — площадь.
Вес человека
�
W можно вычислить, умножив его массу
�
m на ускорение свободного падения
�
g, которое приблизительно равно
9.8
м/с
2
9.8м/с
2
:
�
=
�
⋅
�
W=m⋅g
Давление, при котором человек не будет проваливаться в снег более чем на 5 см, составляет 15 кПа, что равно
15
×
1
0
3
Па
15×10
3
Па.
Теперь мы можем выразить площадь
�
A через известные нам величины:
�
=
�
�
A=
P
W
Подставим числовые значения:
�
=
�
⋅
�
�
A=
P
m⋅g
�
=
90
кг
⋅
9.8
м/с
2
15
×
1
0
3
Па
A=
15×10
3
Па
90кг⋅9.8м/с
2
Переведем килограммы в ньютоны, учитывая, что
1
кг
⋅
9.8
м/с
2
=
1
Н
1кг⋅9.8м/с
2
=1Н, и вычислим площадь:
�
=
90
⋅
9.8
15
×
1
0
3
A=
15×10
3
90⋅9.8
�
=
882
15000
A=
15000
882
�
≈
0.0588
м
2
A≈0.0588м
2
Таким образом, минимальная площадь одного снегоступа должна быть примерно 0.0588 квадратных метра. Это позволит человеку массой 90 кг не проваливаться в рыхлый снег более чем на 5 см при условии, что давление не превышает 15 кПа. Учитывая, что вес распределяется на одну ногу во время шага, каждый снегоступ должен иметь как минимум указанную площадь.