P=F/S=mg/S, где S - площадь лыж.
P=50*9,8/(1,5*0,08*2)≈2042 Па
Т.к. P>P max, то проехать по льду мальчик не сможет - лед под давлением проломится.
Дано:
1- вода
2- лед
m1= 10 кг
T1 = 10 C
T2 = - 50 C
T = - 4 C
T0 = 0 C
C1 = 4200 Дж/(кг*град)
C2 = 2100 Дж/(кг*град)
λ = 3,4*10^5 Дж/кг
Найти:
m2
Лед в сосуде нагревается до T = - 4 C
Q = C2m2(T-T2)
Вода охлаждается до T =0 С
Q1= C1m1(T0-T1)
Вода замерзает при T0 =0 C
Q2 = - λm1
Лед из воды охлаждается до T = - 4 C
Q3 = C2m1(T-T0)
Уравнение теплового баланса
Q + Q1 +Q2 +Q3 = 0
C2m2(T-T2) + C1m1(T0-T1) - λm1 + C2m1(T-T0) = 0
m1 *( C1(T0-T1) + λ + C2(T-T0) )= - C2m2(T-T2)
m2 = m1 *( C1(T0-T1) - λ + C2(T-T0) ) / (- C2(T-T2) )
m2 = 10 *( 4200(0-10) - 3,4*10^5 + 2100(-4-0) ) / (- 2100(-4-(-50)) ) = 40,4 кг
ответ: масса льда 40,4 кг
давление определяется по формуле p = F/S
сила тяжести F= mg
площадь поверхности двух лыж S = 2 L b
p = 50*10 / (2*1,5*0,08) = 2083 Па
2083 Па > 1700 Па
по льду он проехать не сможет