Feladat: 2175. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Borsos Zsolt ,  Csordás Zoltán Mihály ,  Tóth Ildikó ,  Varjas István 
Füzet: 1987/november, 418 - 419. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Nyomás, Becslési feladatok, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1986/december: 2175. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A személygépkocsik és a kerékpárok is gumiabroncs segítségével támaszkodnak a földön. Mivel a gumiabroncs úttal érintkező része jó közelítéssel síknak tekinthető (nem kell görbületi nyomást figyelembe venni) és egyensúlyban van, így a benne uralkodó nyomás értékét úgy is kiszámíthatjuk, hogy elosztjuk a kerekeken eloszló súlyt a támaszkodó felszín nagyságával. Egy átlagos személygépkocsi tömege utassal együtt kb. mgk=1200 kg. Egy kerékpáros kerékpárral együtt kb. mk=70 kg.
A felületek nagyságát becsülhetjük is, de érdemes egy tiszta papírra rányomni a kerékpárt, illetve emelővel ráengedni a személygépkocsit.
Így személygépkocsi esetén kb. Agk=14 cm×12 cm, kerékpárnál kb. Ak=6 cm×2,5 cm a támaszkodó felület, közepesen felfújt gumiabroncsok esetén.
Ekkor a nyomások értékei:

pgk=mgkg4Agkéspk=mkg2Ak,pgk1,8105 Papk2,3105 Pa.

Tehát általában a kerékpár abroncsában nagyobb a légnyomás, bár az egyes nyomásértékek nagyon függnek a gumiabroncs minőségétől (radiál‐diagonál) és a "felfújtság'' mértékétől.
Személygépkocsik esetén a légnyomás általában 1,5-2,2105 Pa között van. Ilyen nagy légnyomás értéket kerékpároknál az egészen keskeny, versenyzők által használt gumikban mérhetünk.
 

Megjegyzések: Az, hogy a személygépkocsi és a kerékpárpumpa kb. ugyanakkora erővel működtethető, de a gépkocsipumpa átmérője, és így dugattyúfelszíne jóval nagyobb, szintén arra utal, hogy a kerékpárok tömlőjében nagyobb a nyomás.
 

Sokan a pkVk=pgkVgk alapján a Vgk>Vk-ból vonták le a pgk<pk következtetést.
Mivel pV=NkT, de a molekulák száma nem azonos a két különböző tömlő esetén, így ez a gondolatmenet természetesen hibás.