Вопрос:

13. Масса автомобиля «Жигули» равна 900 кг, а площадь соприкосновения шины с дорогой равна 225 см². Какое давление оказывает автомобиль на дорогу?

Ответ:

Решение:

  1. Давление \( P \) определяется по формуле \( P = \frac{F}{S} \), где \( F \) — сила, действующая на поверхность, а \( S \) — площадь этой поверхности.
  2. Сила, действующая на дорогу, равна весу автомобиля: \( F = mg \), где \( m = 900 \) кг, \( g \approx 10 \) м/с².
  3. \( F = 900 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 = 9000 \text{ Н} \).
  4. Площадь соприкосновения шин с дорогой необходимо перевести из см² в м²: \( S = 225 \text{ см}^2 = 225 \cdot 10^{-4} \text{ м}^2 = 0.0225 \text{ м}^2 \).
  5. Рассчитаем давление: \[ P = \frac{9000 \text{ Н}}{0.0225 \text{ м}^2} = 400000 \text{ Па} \]
  6. Проверим варианты ответа. Возможно, площадь дана для одного колеса, а всего их 4, или же площадь дана суммарно. Если 225 см² — это суммарная площадь, то 400000 Па. Если же это площадь одного колеса, то нужно умножить на 4 (предполагая 4 колеса). Однако, среди вариантов ответов нет 400000 Па. Пересчитаем, если площадь 225 см² — это вся площадь (для автомобиля «Жигули» это реалистично).
  7. Проверим расчет: \( 9000 / 0.0225 = 900000 / 225 = 40000 \) Па.
  8. Возможно, в расчетах ошибка или в вариантах ответов. Перепроверим. \( P = \frac{m · g}{S} = \frac{900 \text{ кг} · 10 \text{ м/с}^2}{225 · 10^{-4} · 4 · 10^{-4} · 10000} \). \( S = 225 · 10^{-4} · 4 = 900 · 10^{-4} · 10000 = 90000 · 10^{-4} = 9 · 10^{-3} · 10000 = 90 · 10^{-3} \)
  9. Если S = 225 см² = 0.0225 м², то P = 9000 Н / 0.0225 м² = 400 000 Па.
  10. Если предположить, что площадь 225 см² — это площадь одного колеса, а у машины 4 колеса, то общая площадь \( S_{общ} = 4 \times 225 \text{ см}^2 = 900 \text{ см}^2 = 0.09 \text{ м}^2 \). Тогда \( P = \frac{9000 \text{ Н}}{0.09 \text{ м}^2} = 100000 \text{ Па} \).
  11. Возможно, площадь 225 см² — это площадь соприкосновения всех четырех шин. Тогда: \( P = \frac{9000 \text{ Н}}{0.0225 \text{ м}^2} = 400000 \text{ Па} \).
  12. Давайте предположим, что площадь 225 см² — это площадь всех шин. Тогда P = 9000 Н / 0.0225 м² = 400000 Па.
  13. Если площадь 225 см² — это суммарная площадь всех шин, тогда: \( P = \frac{9000}{0.0225} = 400000 \text{ Па} \).
  14. Проверим вариант 4) 100 000 Па. Если P = 100000 Па, то S = F/P = 9000 Н / 100000 Па = 0.09 м² = 900 см². Если это площадь четырех колес, то площадь одного колеса 225 см². Это соответствует условию.

Ответ: 4) 100 000 Па