برای حل این سوال، باید فشار وارد شده توسط آجر را بر روی زمین حساب کنیم. فشار از رابطه زیر محاسبه میشود:
\[ P = \frac{F}{A} \]
که در اینجا \( P \) فشار، \( F \) نیرو (که معادل وزن آجر است) و \( A \) مساحت سطح تماس است.
وزن آجر (\( F \)) معادل نیروی گرانش وارد بر آن است:
\[ F = mg \]
که \( m \) جرم آجر و \( g \) شتاب گرانش (تقریباً \( 9.8 \, \text{m/s}^2 \)) است.
آجر ابعاد \( 20 \times 10 \times 5 \, \text{cm} \) دارد و جرم آن \( 2 \, \text{kg} \) است.
الف) برای بیشترین فشار وارد شده، کمترین سطح تماس را انتخاب میکنیم، یعنی سطح \( 10 \times 5 \, \text{cm} \).
\[ A = 10 \times 5 = 50 \, \text{cm}^2 = 0.005 \, \text{m}^2 \]
سپس فشار را محاسبه میکنیم:
\[ F = 2 \times 9.8 = 19.6 \, \text{N} \]
\[ P = \frac{19.6}{0.005} = 3920 \, \text{N/m}^2 \]
ب) برای کمترین فشار، بیشترین سطح تماس را در نظر می‌گیریم، یعنی سطح \( 20 \times 10 \, \text{cm} \).
\[ A = 20 \times 10 = 200 \, \text{cm}^2 = 0.02 \, \text{m}^2 \]
سپس فشار را محاسبه میکنیم:
\[ P = \frac{19.6}{0.02} = 980 \, \text{N/m}^2 \]
بنابراین با تغییر جهت قرارگیری آجر، می‌توان بیشترین و کمترین فشار وارد بر سطح را تعیین کرد.
