a) Tính khối lượng của người đó
Dư kiện:
- Áp suất người tác dụng lên mặt sàn: P = 15000 N/m²
- Diện tích tiếp xúc của mỗi bàn chân: S = 180 cm² = 0,018 m² (Vì 1 m² = 10000 cm²)
- Người đó đứng bằng hai chân nên diện tích tiếp xúc tổng cộng: S_tổng = 2S = 2 * 0,018 m² = 0,036 m²
Công thức tính áp suất: P = F/S Trong đó:
- P: Áp suất (N/m²)
- F: Áp lực (N)
- S: Diện tích tiếp xúc (m²)
Tính lực tác dụng (trọng lượng của người): F = P * S = 15000 N/m² * 0,036 m² = 540 N
Tính khối lượng của người:
- Trọng lượng P = m * g, với g là gia tốc trọng trường (g ≈ 10 m/s²)
- m = P/g = 540 N / 10 m/s² = 54 kg
Vậy khối lượng của người đó là 54 kg.
b) Tính áp suất khi người đó cầm thêm quả tạ và đứng bằng một chân
Dư kiện:
- Khối lượng quả tạ: m_tạ = 1 kg
- Trọng lượng quả tạ: P_tạ = m_tạ * g = 1 kg * 10 m/s² = 10 N
- Diện tích tiếp xúc khi đứng một chân: S' = 0,018 m²
Tính trọng lượng tổng cộng:
- P_tổng = P + P_tạ = 540 N + 10 N = 550 N
Tính áp suất mới:
- P' = P_tổng / S' = 550 N / 0,018 m² ≈ 30555,56 N/m²
Vậy khi người đó cầm thêm quả tạ và đứng bằng một chân thì áp suất tác dụng lên mặt sàn là khoảng 30555,56 N/m².