212. Pulkka keväthangella

Keväthangella olevalle pulkalle kasattiin kilogramman massaisia punnuksia. Kun pulkalle nostettiin 51. punnus, pulkka vajosi hankeen. Pulkka oli ylhäältä katsottuna suorakulmion muotoinen: leveys 52 cm ja pituus 89 cm. Kuinka suuri paine tarvittiin keväthangen rikkomiseen?

Ratkaisu

Paine lasketaan jakamalla pintaan kohdistuva voima pinnan pinta-alalla: [[$p=\frac{F}{A}$]]. Nyt hankeen kohdistuva voima on pulkan ja sen punnusten paino. Paino on voima, jolla maa vetää kappaletta puoleensa ja saadaan kertomalla massa putoamiskiihtyvyydellä: [[$G=mg$]]. Pulkan massaa ei ole kerrottu, mutta punnusten massa on 51 kg ja pulkan massan voidaan olettaa hyvin pieni tähän verrattuna. Pinta-ala on pulkan pinta-ala. Paineeksi saadaan
[[$$p=\frac{F}{A}=\frac{mg}{A}=\frac{51\text{ kg}\cdot 9,81\text{ m}/{s}^2}{0,52\text{ m}\cdot0,89\text{ m}}=1081,0\dots\text{Pa}\approx 1,1\text{ kPa}$$]]