Меню

В каких единицах измеряется давление твердых тел

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

Давление твердых тел. Единицы давления

Разделы: Физика

– ввести понятие о давлении как одной из характеристик взаимодействия, его единицах и способах изменения;
– развивать математические навыки – прямая и обратная зависимость, расчет площади, перевод единиц: см 2 в м 2 .

Ход урока: (возле доски находятся мягкие игрушки – слон и муравей).

Выше слон на лесную дорожку,
Наступил муравью он на ножку.
И вежливо очень сказал муравью:
“Можешь и ты наступить на мою”.

Вопрос: Одинаковый ли результат получится в итоге? (Ответ сводится к обсуждению массы слона и муравья)

Читайте также:  Какое давление в бензонасосе на пежо 207

Вопрос: От чего зависит результат действия силы? (От точки приложения, от модуля, от направления)

Вывод: масса слона больше, поэтому и вес слона больше, а значит, и воздействие слона больше.

Учитель: рассмотрим рисунки в учебнике, наблюдаем результат – в первом случае мальчик сильнее провалился в снег, чем во втором. Модуль силы тот же, направление то же, точка приложения та же, а результат разный.

Вопрос: В чем причина? (Разная площадь соприкосновения поверхностей)

Вывод: результат действия зависит как от силы, так и от площади соприкосновения.

Вопрос: Как от площади зависит результат? (Обратная зависимость)

Вопрос: От модуля силы? (Прямая зависимость)

Учитель: Нам необходимо ввести новую физическую величину. Тема урока “Давление твердых тел” (записывает на доске). Сегодня на уроке мы познакомимся с физической величиной “давление”, с единицами давления; выясним, от чего зависит давление, найдем причины изменения давления в быту и технике.

При делении силы на всю площадь поверхности, перпендикулярно которой действует эта сила, мы узнаем, какая это сила действует на единицу площади.

Определение: давление – это физическая величина, которая показывает, какая сила действует на единицу площади поверхности.

Единица давления в системе СИ: [p ] = 1Па = 1

1 Па – это такое давление, которое оказывает сила 1 Н на площадь поверхности 1м 2

Производные единицы: 1 кПа = 1000 Па

Вопрос: Что значит: давление равно 1500 Па, 25 кПа?

(на каждый квадратный метр поверхности действует сила 1500 Н, 25 кН)

Учитель: Давайте рассчитаем, какое давление оказывает предмет на снег на примере рисунка. Что для этого необходимо знать? (площадь основания и силу). Пусть известна масса 5 кг. Рассчитать давление производимое на снег и сравнит полученные результаты.

Учитель: Теория совпадает с практикой. Пожалуйста, все встаньте. Определите, какое давление вы оказываете на пол? Для этого нам нужно знать массу своего тела (для расчета силы) и (примерно) площадь своей обуви.

Вопрос: одинаковое ли вы оказываете давление? (Разное, потому что разный размер обуви)

Вопрос: Можно ли увеличить это давление? (Встав на одну ногу, уменьшив тем самым площадь, затем на носочек… Съесть побольше пирожных, взять в руки портфель, тем самым увеличить модуль силы)

Вопрос: А как уменьшить давление? (Сесть на пол, лечь на пол, т.е. увеличить площадь… Срочно похудеть, уменьшив модуль силы)

Читайте также:  Можно ли баллончик под давлением в самолете

Запишем опорный конспект:

Учитель: Подведем итог. Мы выяснили, что результат действия силы зависит еще и от площади поверхности, перпендикулярно которой она действует. Познакомились с новой физической величиной – давлением. Узнали, в каких единицах выражают давление. Выяснили, от чего зависит давление и как его можно изменять.

Домашнее задание: §33, 34 составить ДЭЗ

П о теме «Давление твердых тел»

О твет 1. в первом случае мальчик сильнее провалился в снег, чем во втором. Модуль силы тот же, направление то же, точка приложения та же, а результат разный.

В чем причина? разная площадь соприкосновения поверхностей 2. Как от площади зависит результат? обратная зависимость 3. Как от модуля силы зависит результат? прямая зависимость 4. Формула давления 5. Что называется давлением? давление – это физическая величина, равная отношению силы к площади поверхности на которую действует сила 6. Каков физический смысл

давления? давление – это физическая величина, которая показывает, какая сила действует на единицу площади поверхности. 7. Что принято за единицу давления в СИ? 1 Па – это такое давление, которое оказывает сила 1 Н на площадь поверхности 1м 2 8. Получите наименование единицы давления. [ p ] = 9. Получите обозначение единицы давления. [ p ] = 1Па = 1 10. Выведите из формулы давления формулу для вычисления силы давления. 11. Выведите из формулы давления формулу для вычисления площади поверхности. 12. Способы изменения давления шило шины

Советы от знатока физики

Фамилия Имя ______________________________________________________________

    Не совсем прилежная ученица, пытаясь определить своё давление на кресло, всё время делила площадь поверхности на свою прилагаемую силу. Твой совет:

А) Продолжай дальше;
Б) Дели силу на площадь;
В) Перестань мучить кресло.

Посоветуй своим одноклассникам, в каких единицах им лучше выражать давление на уроке физики:

А) В ньютонах;
Б) В паскалях;
С) В килограммах.

Посоветуй Незнайке, как можно изменять давление:

А) Меняй силу и площадь поверхности;
Б) Смазывай поверхность разными смазками;
В) Меняй цвет тела.

Ученица второго класса захотела оказать большое давление на ступеньку порого школы. Что ты ей посоветуешь?

А) Надень туфли на каблуках;
Б) Надень лыжи;
В) не занимайся ерундой.

Дай совет спасателям, которые пытаются вытащить из проруби утопающего:

А) Бежать бегом к нему по тонкому льду;
Б) Идти медленно по тонкому льду;
В) Ползти на животе по тонкому льду.

Советы от знатока физики

Фамилия Имя ______________________________________________________________

Не совсем прилежная ученица, пытаясь определить своё давление на кресло, всё время делила площадь поверхности на свою прилагаемую силу. Твой совет:

Читайте также:  Сколько стоит прибор для измерения давления microlife

А) Продолжай дальше;
Б) Дели силу на площадь;
В) Перестань мучить кресло.

Посоветуй своим одноклассникам, в каких единицах им лучше выражать давление на уроке физики:

А) В ньютонах;
Б) В паскалях;
С) В килограммах.

Посоветуй Незнайке, как можно изменять давление:

А) Меняй силу и площадь поверхности;
Б) Смазывай поверхность разными смазками;
В) Меняй цвет тела.

Ученица второго класса захотела оказать большое давление на ступеньку порого школы. Что ты ей посоветуешь?

А) Надень туфли на каблуках;
Б) Надень лыжи;
В) не занимайся ерундой.

  • Дай совет спасателям, которые пытаются вытащить из проруби утопающего:
    А) Бежать бегом к нему по тонкому льду;
    Б) Идти медленно по тонкому льду;
    В) Ползти на животе по тонкому льду
  • Источник

    Найти давление твердых тел

    На странице приведены два варианта нахождения давления:

    • если известно давление и площадь опоры
    • если известна масса тела и площадь опоры

    Давление — физическая величина, равная отношении силы, приложенной перпендикулярно поверхности на площадь этой поверхности. Единица измерения давления — Паскаль (обозначается Па).

    Очевидно, что давление будет тем больше, чем больше сила и чем меньше площадь, на которую эта сила действует. Другими словами, человек, стоящий на одной ноге будет оказывать на землю бОльшее давление, чем когда он стоит на двух ногах (так как сила одна и та же, а площадь в первом случае меньше). Человек на лыжах будет оказывать на землю меньшее давление, чем человек без лыж.

    Через силу и площадь опоры

    Формула для нахождения давления если известна сила и площадь опоры:

    > , где p — давление, F — сила, S — площадь опоры.

    Через массу и площадь

    Если учесть, что на тело действует только сила тяжести, то формулу > можно преобразовать, заменив силу на вес тела ( . Тогда мы получим зависимость давления от массы: > .

    Формула для нахождения давления по массе и площади:

    > , где p — давление, m — масса тела, g — ускорение свободного падения (9,80665 м/с²), S — площадь опоры.

    Пример задачи

    Гусеничный трактор ДТ-75М массой 6610 кг имеет опорную площадь обеих гусениц 1,4 м2. Определите давление этого трактора на почву.

    Чтобы решить задачу, просто подставим числа в калькулятор 2 и получим результат

    Задача «Гусеничный трактор ДТ-75М массой 6610 кг имеет опорную площадь…»

    Второй вариант — подставить числа в формулу:

    Ответы отличаются из-за того, что в первом случае g=9,80665 м/с², а во-втором округлено до 10 м/с²

    Источник

    Adblock
    detector