Механика

Задание №19. Качественная Задача

№2. Задание 19

ID: 00018572

В каком случае ходить босыми ногами по мелкой морской гальке больнее: на берегу или погрузившись по пояс в воду?

Ответ поясните.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Боль зависит от того, с какой силой ноги давят на гальку. А сила давления — это вес тела, которым мы стоим на камешках. В воде же на тело действует выталкивающая (архимедова) сила, которая часть веса «снимает».

Шаг 1. Что давит на гальку

На берегу ноги прижимаются к камням всем весом человека $$P = mg$$ . Камешки мелкие, площадь опоры маленькая — давление на стопу большое, отсюда и боль.

Шаг 2. Что меняет вода

Когда человек по пояс в воде, на погружённую часть тела действует архимедова сила $$F_A$$ , направленная вверх. Она уменьшает силу, с которой тело давит на дно: $$N = mg - F_A$$ . Чем меньше сила прижатия, тем меньше давление на стопы — значит, по гальке в воде ходить менее больно.

Ответ: больнее на берегу. В воде архимедова (выталкивающая) сила уменьшает вес тела, давление на стопы меньше — ходить не так больно.

Ответ

Больнее на берегу: в воде выталкивающая (архимедова) сила уменьшает вес тела, поэтому давление на стопы меньше.

Другие задания по теме «Механика» (8)