Давление — Задание Физика 8 Класс №00050556

Шина под машиной приплющивается снизу, и у неё появляется плоское пятно на дороге. Сжатый воздух внутри давит на это пятно, и шина сминается до тех пор, пока сила давления воздуха на пятно не сравняется с весом, который приходится на колесо. Значит, площадь пятна найдём по формуле давления.

Сначала вес автомобиля. Масса $1{,}2\text{ т} = 1200\text{ кг}$:

$$P = mg = 1200\cdot 10 = 12\,000\text{ Н}.$$

Колёс четыре, вес делится поровну, на одно колесо приходится:

$$F = \dfrac{12\,000}{4} = 3000\text{ Н}.$$

По условию шина давит на дорогу с давлением $200\text{ кПа} = 200\,000\text{ Па}$. Из $p = \dfrac{F}{S}$ площадь пятна:

$$S = \dfrac{F}{p} = \dfrac{3000}{200\,000} = 0{,}015\text{ м}^2.$$

В квадратном метре $10\,000\text{ см}^2$, поэтому $S = 0{,}015\cdot 10\,000 = 150\text{ см}^2$ — примерно ладонь.

Проверим себя обратным счётом и здравым смыслом. Четыре пятна по $150\text{ см}^2$ дают $600\text{ см}^2 = 0{,}06\text{ м}^2$, а $200\,000\cdot 0{,}06 = 12\,000\text{ Н}$ — ровно вес машины. И подумай: если шины подкачать сильнее, давление вырастет, а пятно станет меньше — по нашей формуле так и выходит.