1.p = F/S
Т.к у мальчика 2 ноги, значит
S = 2 * 320 см^2 = 2 * 0.032 см^2 = 0.064 м^2
F = mg = 48 кг * 10 Н/кг = 480 Н
Теперь подставляем числа
p = 480 H/ 0.064 м^2 = 7500 Па = 7.5 кПа
2.Найдём гидростатическое давление
p = ро * gh
ро(воды) = 1000 кг/м^3
h = 30 см = 0.3 м
Подставляем числа
p = 1000 кг/м^3 * 10 Н/кг * 0.3 м = 3000 Па = 3 кПа
F = pS
Находим площадь
S = ab
a = 50 см = 0.5 м
b = h = 30 см = 0.3 м
S = 0.5 * 0.3 = 0.15 м^2
Теперь подставляем в формулу силы давления чиста
F = 3000 Па * 0.15 м^2 = 450 Н
m1 = 55 т = 55000 кг.
m2 = 30 кг.
V2" = 1132 м/с.
V1" - ?
Запишем закон сохранения импульса для замкнутой системы платформа -снаряды в векторной форме: m1 *V1 + 2 *m2 *V2 = m1 *V1" + 2 *m2 *V2", где m1, m2 - массы платформы и снаряда, V1, V2 - скорость платформы и снарядов до выстрела, V1", V2" - скорости платформы и снарядов после выстрела.
Так как платформа со снарядами находится в состоянии покоя, то V1 = V2 = 0 м/с.
Закон сохранения импульса примет вид: 0 = m1 *V1" + 2 *m2 *V2".
m1 *V1" = - 2 *m2 *V2".
V1" = - 2 *m2 *V2"/m1.
Знак "-" означает, что скорость платформы после выстрела направленная в противоположенную сторону скорости снаряда.
V1" = 2 *30 кг *1132 м/с/55000 кг = 1,235 м/с.
ответ: после двух выстрелов платформа будет двигаться со скоростью V" = 1,235 м/с.
Материальная точка позволяет определять положение тела, независимо от размеров, формы и т.п.
К примеру, для определения средней скорости движения самолета из Москвы и в Краснодар его лучше принять за материальную точку, не принимая в расчет его размеры и формы, которые в данном случае не имеют значения.
НО!
Тело можно считать материальной точкой только в тех случаях, когда его размеры, форма, вращение не имеют существенного значения в условиях решаемой задачи и ими можно пренебречь.
Возьмем для примера тот же самолет. При вычислении силы сопротивления воздуха, действующей на самолет, его размеры и форма имеют принципиальное значение – а значит, в этом случае самолет нельзя принять за материальную точку.