Грибник пошёл за грибами в болотистую местность. После того как его ноги начали вязнуть в болотистой почве, он решил надеть мокроступы. Определите, на сколько изменилось давление, производимое грибником на почву, если площадь подошвы одного сапога равна 250 см2, длина мокроступа составляет 35 см, а ширина – 20 см. Масса грибника равна 64 кг.
Давление равно силе, разделенной на площадь, на которую эта сила действует. В данном случае, сила – это вес грибника (масса умноженная на ускорение свободного падения), а площадь – площадь подошвы сапога.
Сначала найдем вес грибника:
Масса грибника: 64 кг.
Ускорение свободного падения: примем его равным 9,8 м/с^2. (обычное значение ускорения свободного падения на Земле).
Вес грибника = масса × ускорение свободного падения = 64 кг × 9,8 м/с^2 = 627,2 Н.
Теперь найдем площадь подошвы одного сапога:
Площадь подошвы одного сапога = 250 см^2 = 0,025 м^2. (1 м^2 = 10000 см^2)
Теперь мы можем найти давление, которое грибник создает на почву без мокроступов:
Давление = Вес грибника / Площадь подошвы = 627,2 Н / 0,025 м^2 = 25088 Па. (Паскаль – единица измерения давления)
Теперь посмотрим, на сколько изменилось давление, когда грибник надел мокроступы.
Длина мокроступа: 35 см = 0,35 м.
Ширина: 20 см = 0,2 м.
Давление на почву с мокроступами будет распределяться на большую площадь, так как сам мокроступ увеличивает площадь соприкосновения с почвой.
Площадь подошвы с мокроступом = Длина × Ширина = 0,35 м × 0,2 м = 0,07 м^2.
Теперь мы можем найти новое давление на почву с мокроступами:
Новое давление = Вес грибника / Площадь с мокроступами = 627,2 Н / 0,07 м^2 = 8954,29 Па.
Давление, которое грибник создает на почву, изменилось с 25088 Па до 8954,29 Па, когда он надел мокроступы.
Таким образом, изменение давления, производимого грибником на почву при надевании мокроступов, составляет 25088 Па - 8954,29 Па = 16133,71 Па.