N08. Erinevate jõudude tekitatud rõhk

Ülesanne. 50 kg kaaluv naine seisab kontsakingadel. Ühe kingatalla pindala on 70 cm2.
2700 kg kaaluv elevant seisab neljal jalal. Ühe jalatalla raadius on 25 cm.
Mis on rõhk pinnale kummalgi juhul? Võrdle tulemusi ja arutle.


Lahendus.

Paneme kirja andmed ülesande esimese poole lahendamiseks:

m equals 50 space k g
S equals 2 times 70 space c m squared equals 0 comma 014 space m squared
minus negative negative negative negative negative negative negative negative negative
p minus ?

Pindala juures tekkis kahega korrutamine, sest antud oli ühe jalatalla pindala, inimene seisab aga eeldatavasti kahel jalal:
p equals F over S equals fraction numerator m g over denominator S end fraction equals fraction numerator 50 space k g times 9 comma 8 begin display style m over s squared end style over denominator 0 comma 014 space m squared end fraction equals 35000 space P a

Paneme kirja andmed ülesande teise poole lahendamiseks:

m equals 2700 space k g
r equals 25 space c m equals 0 comma 25 space m
minus negative negative negative negative negative negative negative negative negative
p minus ?

Teeme lihtsustuse ja eeldame, et elevandi jalatald on ringikujuline. Sellisel juhul on nelja jala kogupindala:

S equals 4 times pi r squared equals 4 times pi left parenthesis 0 comma 25 space m right parenthesis squared almost equal to 0 comma 79 space m squared
p equals F over S equals fraction numerator m g over denominator S end fraction equals fraction numerator 2700 space k g times 9 comma 8 begin display style m over s squared end style over denominator 0 comma 79 space m squared end fraction almost equal to 33494 space P a

Rõhud kummalgi juhul olid väga sarnased. Põhjus on selles, et kuigi inimene on väga palju kergem ning tema raskusjõud on väga palju väiksem elevandi omast, siis samuti on palju väiksem pindala, mille peal inimene seisab ning rõhud tulid seetõttu sarnase väärtusega.
VASTUS: Rõhk esimesel juhul: 35000 Pa, teisel juhul u. 33500 Pa.