Номер 237, страница 65 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Решение

Глубина погружения ножек столиков в песок зависит от давления, которое они оказывают на песок. Давление ($\text{p}$) — это физическая величина, равная отношению силы ($\text{F}$), действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности ($\text{A}$).

Формула для расчета давления выглядит следующим образом: $p = \frac{F}{A}$.

В данном опыте на оба столика действуют одинаковые силы. Сила ($\text{F}$) в обоих случаях — это суммарный вес столика и установленной на нем гири. Так как столики и гири одинаковы, то и силы, с которыми они давят на песок, равны.

Однако площадь опоры ножек в двух случаях кардинально отличается. В первом случае (рисунок слева) ножки-гвозди перевернуты шляпками вниз. Площадь соприкосновения четырех шляпок с песком ($A_1$) является относительно большой. Во втором случае (рисунок справа) гвозди обращены вниз остриями. Суммарная площадь четырех остриев ($A_2$) очень мала. Очевидно, что $A_1 > A_2$.

Из формулы давления видно, что при одинаковой действующей силе давление обратно пропорционально площади опоры. Это означает, что чем меньше площадь, тем большее давление создается. Следовательно, давление, производимое столиком, стоящим на остриях ($p_2 = \frac{F}{A_2}$), значительно больше давления, которое производит столик, стоящий на шляпках ($p_1 = \frac{F}{A_1}$).

Поскольку столик справа оказывает на песок гораздо большее давление, он и погружается в него на большую глубину.

Ответ: Глубина погружения ножек различна, потому что при одинаковой силе тяжести (вес столика с гирей) они создают разное давление на песок из-за разной площади опоры. Столик, стоящий на остриях гвоздей, имеет меньшую площадь опоры и, следовательно, оказывает большее давление, из-за чего погружается в песок глубже.