Question

El radio de un tarro es de 0,07 m. Si la masa de un niño es de 50 kg y la de cada uno de sus zancos es de 1 kg, ¿cuál es la presión que se ejerce sobre el suelo cuando el niño está parado en un pie

Answer 1

Answer:

La presión ejercida sobre el suelo mientras el niño está parado en un pie es 33127,874 pascales.

Explanation:

Después de una rápida investigación por internet, concluimos que este enunciado está incompleto. La versión completa se describe a continuación:

En la imagen se observan los pies de tres niños que caminan en zancos hechos de tarros con arena en el interior. El radio del tarro es de 0,07 metros. Si la masa del niño es de 50 kilogramos y la de cada uno de sus zancos es de un kilogramo, ¿cuál es la presión que se ejerce sobre el suelo cuando el niño está parado en un pie? (Nota: No se ha podido encontrar la citada imagen)

El enunciado hace referencia a aquel juego infantil de poner cada uno de los pies sobre un zanco hecho de una lata metálica. Ambos zancos están unidos mediante una cuerda accionada por las manos y brazos. En este caso, uno de los niños mantiene el equilibrio sobre uno de sus pies. La fuerza generadora de la presión ejercida sobre el suelo es el peso conjunto del niño y los zancos.

Asumiendo que la fuerza se distribuye uniformemente sobre la superficie inferior del zanco, el cual tiene forma de cilindro recto, la presión ejercida sobre el suelo ($p$), en pascales, queda descrita por la siguiente fórmula:

$p = \frac{W}{A}$ (1)

$p = \frac{(m_{N}+2\cdot m_{Z})\cdot g}{\pi\cdot r^{2} }$ (1b)

Donde:

$m_{N}$ - Masa del niño, en kilogramos.

$m_{Z}$ - Masa del zanco, en kilogramos.

$g$ - Aceleración gravitacional, en metros por segundo al cuadrado.

$r$ - Radio del tarro, en metros.

Si sabemos que $m_{N} = 50\,kg$, $m_{Z} = 1\,kg$, $g = 9,807\,\frac{m}{s^{2}}$ and $r = 0,07\,m$, entonces la presión ejercida sobre el suelo mientras el niño está parado en un pie es:

$p = \frac{(50\,kg + 2\,kg)\cdot \left(9,807\,\frac{m}{s^{2}} \right)}{\pi \cdot (0,07\,m)^{2}}$

$p = 33127,874\,Pa$

La presión ejercida sobre el suelo mientras el niño está parado en un pie es 33127,874 pascales.