Давление
Известно, что человеку удобнее ходить по глубокому снегу на лыжах, так как при этом он меньше проваливается под снег. А разрезать предметы удобнее остро отточенным ножом. Причина этого – давление. В первом случае мы стремимся уменьшить давление на снег, а во втором случае, мы стараемся максимально увеличить давление.
Формула давления твердого тела
Рассмотрим твердое тело, например, кирпич. Пусть он лежит на горизонтальной поверхности и давит на нее своим весом (рис. 1).
На рисунке символом S обозначена нижнее основание тела – это площадь, на которую тело опирается (давит). Сила, с которой тело давит на поверхность – это сила тяжести mg.
Давление, которое твердое тело оказывает на поверхность, можно рассчитать так:
Примечание: Эта формула подходит для расчета давления твердых тел. Существует еще одна формула, с помощью которой рассчитывают давление жидкостей.
\( P \left( \text<Па>\right) \) – давление;
\( F_ <\perp>\left(H \right) \) – сила, которая давит (сила давления). Эта сила располагается под прямым углом к поверхности;
\( S \left( \text<м>^<2>\right) \) – площадь, на которую давит сила.
Иногда в условии задачи указывают площадь в квадратных сантиметрах, или других единицах, отличающихся от основных единиц, принятых в СИ. Чтобы правильно рассчитать давление, нужно уметь переводить площадь в квадратные метры.
В системе СИ давление измеряется в Паскалях.
Поэтому, перед решением задач, нужно давление переводить в Паскали, если в условии встретятся другие единицы измерения давления.
В некоторых школьных задачах просят найти не давление, а силу давления. Нужно уметь их различать.
Сила давления, как и любая сила, измеряется в Ньютонах. Именно она давит на поверхность.
А давление — это дробь, в числителе расположена сила, которая давит, а в знаменателе — площадь поверхности, на которую давят. Давление измеряют в Паскалях.
Примечание: Давление – это сила, деленная на площадь. Сила должна располагаться перпендикулярно поверхности (рис. 2а).
Когда сила не перпендикулярна поверхности
Силу раскладываем на проекции, если она направлена к поверхности не под прямым углом (рис. 2б). Выберем часть силы, расположенную перпендикулярно поверхности. Именно эту часть силы и нужно подставлять в формулу для расчета давления.
Источник
СПАДИЛО.РУ
теория по физике 🧲 статика
Давление твердого тела — отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.
Давление — скалярная величина. Обозначается буквой P. Единица измерения — Паскаль (Па), или Ньютон, деленный на метр квадратный (Н/м 2 ).
Численно давление твердого тела определяется формулой:
F⊥ — перпендикулярная составляющая силы, которая действует на поверхность площадью S.
В твердых телах давление передается в том направлении, в котором действует на поверхность сила F.
Как уменьшить или увеличить давление?
Давление твердого тела на поверхность можно уменьшить двумя способами:
- Путем уменьшения силы. Пример: узкие ножки уличного столика вдавливаются в песок, если поставить на него тяжелый груз. Но если поставить столик с такими же ножками на песок без груза, ножки не вдавливаются.
- Путем увеличения площади поверхности. Пример: человек проваливается в снегу, но надев лыжи, он остается на поверхности. Сила, действующая на снежную гладь, осталась прежней (сила тяжести человека). Но площадь соприкосновения с поверхностью при этом увеличилась (площадь лыж больше площади обуви).
Давление также можно увеличить. Для этого нужно увеличить прикладываемую к поверхности силу или уменьшить площадь этой поверхности.
Пример №1. Книга лежит на столе. Масса книги равна 0,6 кг. Площадь ее соприкосновения со столом равна 0,08 м 2 . Определите давление книги на стол.
На стол будет давить сила, равная весу книги. Так как она покоится, ее вес будет равен силе тяжести. Следовательно:
P = F S . . = m g S . . = 0 , 6 · 10 0 , 08 . . = 75 ( П а )
Источник
Итоги главы: Давление твёрдых тел, жидкостей и газов
Самое главное
Если тело всплывает, то
Если тело тонет, то
Проверь себя
1. Давление твёрдого тела рассчитывают по формуле:
2. Давление тела на опору увеличится, если:
A. уменьшить площадь опоры
Б. увеличить площадь опоры
B. увеличить силу и площадь поверхности
3. При повышении температуры давление газа:
A. увеличится
Б. уменьшится
B. не изменится
4. Давление жидкости или газа на стенки сосуда передаётся в любую точку:
A. одинаково во всех направлениях
Б. только в направлении дна сосуда
B. на дно сосуда больше, на стенки меньше
5. С глубиной давление жидкости:
A. увеличивается Б. уменьшается
B. остаётся неизменным
6. По какой формуле рассчитывается давление на дно и стенки сосуда?
7. В один аквариум налили 2 л морской воды, в другой 4 л. Уровень воды относительно дна в первом аквариуме равен 10 см, во втором — 20 см. В каком аквариуме давление на дно больше?
A. в первом в 2 раза больше
Б. во втором в 2 раза больше
B. давление одинаково
8. Какие из перечисленных величин меняются, если молоко из пакета перелить в кувшин?
A. объём
Б. давление
B. сила тяжести
Г. вес
9. Атмосферное давление по мере увеличения высоты над уровнем Земли:
A. увеличивается
Б. уменьшается
B. остаётся неизменным
10. Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, направлена:
A. противоположно силе тяжести, приложенной к телу
Б. в направлении силы тяжести, приложенной к телу
B. в начале в направлении силы тяжести, по мере погружения — противоположно силе тяжести
11. Тело будет плавать, если:
Выполните задания, предложенные в электронном приложении.
Источник