问题
问答题
一个成年人体重为60kg,一只脚的面积为200cm2,该成年人在一个结冰的河面上行走时,突然发现脚下的冰即将破裂.冰面能承受的最大压强为2×104pa.
求:(1)该成年人双脚站立时,对冰面的压强.
(2)该成年人发现冰即将破裂,赶紧奔跑,冰面会破裂吗?通过计算解释为什么?(注:人奔跑时,单脚接触冰面)
答案
已知:G=60kg,S=200cm2=0.02m2,pmax=2×104pa
求:(1)该成年人双脚站立时,对冰面的压强p;
(2)该成年人发现冰即将破裂,赶紧奔跑,冰面是否会破裂.
(1)该成年人双脚站立时,对冰面的压力:
F=G=mg=60kg×9.8N/kg=588N,
受力面积:
S′=2S=2×0.02m2=0.04m2,
对冰面的压强:
p=
=F S′
=1.47×104Pa;588N 0.04m2
(2)∵人奔跑时对冰面的压力不变,受力面积为一只脚的面积,
∴此时对冰面的压强:
p′=
=F S
=2.94×104Pa,588N 0.02m2
∵2.94×104Pa>2×104Pa
∴冰面会破裂.
答:(1)该成年人双脚站立时,对冰面的压强为1.47×104Pa;
(2)该成年人发现冰即将破裂,赶紧奔跑,冰面会破裂.