Механика

Задание №5. Выбор Верного Утверждения

№2. Задание 5

ID: 00000708

Андрей заметил, что ходить босыми ногами по мелкой морской гальке не так больно, если идти не по берегу, а погрузившись по пояс в воду. С чем это связано?

1) В воде трение между ногами и галькой меньше по сравнению с соответствующим трением на берегу.

2) На человека в воде действует выталкивающая сила, так что сила давления гальки на человека уменьшается.

3) Более холодная по сравнению с воздухом температура воды снимает боль при хождении по гальке.

4) В воде человек может плыть и не испытывать боль от хождения по гальке.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано: человек идёт по гальке: а) по берегу; б) по пояс в воде Найти: объяснение уменьшения боли в воде ⠀ Решение: На суше на человека действует только сила тяжести

$mg$

. Сила реакции гальки на ноги равна весу человека. В воде на человека дополнительно действует выталкивающая сила Архимеда:

F_A = \rho_{\text{воды}} \cdot g \cdot V_{\text{погружённой части тела}}

Сила Архимеда направлена вертикально вверх и частично компенсирует силу тяжести. Поэтому сила давления ног на гальку (и, по третьему закону Ньютона, ответная сила гальки на ноги) уменьшается:

N = mg - F_A \lt mg

Именно поэтому в воде ходить по гальке не так больно — сила давления на стопы меньше. Ответ соответствует варианту 2: «На человека в воде действует выталкивающая сила, поэтому сила давления гальки на человека уменьшается».

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механика» (8)