برای محاسبه فشار وارد بر سطح افقی توسط اتومبیل، از فرمول زیر استفاده میکنیم:
\[ \text{فشار} = \frac{\text{نیرو}}{\text{مساحت}} \]
1. **محاسبه نیرو**:
نیروی وارد بر سطح (که همان وزن اتومبیل است) با توجه به جرم اتومبیل محاسبه میشود. جرم اتومبیل \( m = 1000 \) کیلوگرم است و شتاب گرانشی \( g = 10 \) متر بر ثانیه مربع در نظر گرفته شده است. بنابراین:
\[
\text{نیرو} (F) = m \times g = 1000 \, \text{kg} \times 10 \, \text{m/s}^2 = 10000 \, \text{N}
\]
2. **محاسبه مساحت**:
ابعاد سطح تماس هر چرخ اتومبیل به صورت مستطیلی با ابعاد ۱۰ سانتیمتر و ۴۰ سانتیمتر داده شده است. ابتدا این ابعاد را به متر تبدیل میکنیم:
\[
10 \, \text{cm} = 0.1 \, \text{m}
\]
\[
40 \, \text{cm} = 0.4 \, \text{m}
\]
اکنون مساحت هر چرخ را محاسبه میکنیم:
\[
\text{مساحت} (A) = \text{طول} \times \text{عرض} = 0.1 \, \text{m} \times 0.4 \, \text{m} = 0.04 \, \text{m}^2
\]
چون اتومبیل ۴ چرخ دارد، مساحت کل تماس به شکل زیر محاسبه میشود:
\[
\text{مساحت کل} = 4 \times 0.04 \, \text{m}^2 = 0.16 \, \text{m}^2
\]
3. **محاسبه فشار**:
حالا که نیروی وارد بر سطح و مساحت کل را داریم، فشار را محاسبه میکنیم:
\[
\text{فشار} (P) = \frac{F}{A} = \frac{10000 \, \text{N}}{0.16 \, \text{m}^2} = 62500 \, \text{N/m}^2 \, \text{(یا Pascal)}
\]
بنابراین، فشار وارد بر سطح افقی توسط اتومبیل برابر 62500 پاسکال است.
