Вт. Июл 23rd, 2024

По рыхлому снегу человек идет с большим трудом, глубоко проваливаясь при каждом шагё (рис. 11, а). Но, надев лыжи, он может идти по снегу, почти не проваливаясь в него (рис. 77, б). Почему? На лыжах или без лыж человек действует на снег с одной и той же силой, равной своему весу. Но действие этой силы в обоих случаях различно, потому что различна площадь поверхно­сти, на которую давит человек. Площадь поверхности лыжи раз в двадцать больше площади подошвы. Поэтому, стоя на лыжах, человек давит на каждый квадратный сантиметр площади поверхности снега с силой, в двадцать раз меньшей, чем стоя на снегу без лыж.

davlenie

Ученик, прикалывая кнопками газету к доске, действует на каж­дую кнопку с одинаковой силой. Однако кнопка, имеющая более острый конец, легче входит в дерево.

Значит, результат действия силы зависит не только от ее модуля, но и от площади той поверхности, перпендикулярно которой она действует.

Этот вывод подтверждают опыты.

В углы небольшой доски вбивают гвозди. Доску остриями гвоз­дей вверх кладут на слой песка и сверху на нее ставят гирю (рис. 78, а). Шляпки гвоздей только незначительно вдавливаются в песок. Затем доску переворачивают и ставят ее на острие гвоздей (рис. 78, б). В этом случае площадь опоры уменьшается, и под действием той же силы гвозди значительно углубляются в песок.

От того, какая сила действует на каждую единицу площади поверхности, зависит результат действия этой силы.

davlenie-na-opyite

В рассмотренных примерах силы действовали перпендикулярно поверхности тела. Вес человека был перпендикулярен поверхности снега; сила, действовавшая на кнопку, перпендикулярна к ее поверх­ности.

Величину, равную отношению силы, действующей пер­пендикулярно к поверхности, к площади этой поверхности, называют давлением.

Следовательно, чтобы определить давление, надо силу, дейст­вующую перпендикулярно к поверхности, разделить на площадь поверхности:

давление = сила/площадь, или p = F/S;

где p – давление, F сила, действующая на поверхность, и S—пло­щадь поверхности.

За единицу давления принимают такое давление, которое произ­водит сила в 1 Н на 1 м2. Сокращенно эта единица записывается так 1 H/м2. В честь французского ученого Паскаля единица давления 1 H/м2 называется паскалем (обозначается Па). Таким образом,

1 Па = 1 H/м2

На практике используются также единицы (гПа) и килопаскали (кПа).

1 гПа = 100 Па;              1кПа = 1000Па.

Пример. Рассчитать давление, производимое на пол мальчиком, масса которого 45 кг, а площадь подошв его ботинок 300 см2.

davlenie-zadacha

Вопросы. 1. Приведите примеры, показывающие, что действие силы зависит от площади опоры, на которую действует эта сила, 2. Почему человек, идущий на лыжах, не проваливается в снег? 3. Почему острая кнопка легче входит в дерево, чем тупая? 4, На каком опыте можно показать, что действие силы зависит от площади опоры? 5. Что называют давлением? 6. Как определя­ют давление? 7. Какие вы знаете единицы давления?

Упражнения. 1. Гусеничный трактор ДТ-75М массой 6610 кг имеет опорную площадь обеих гусениц 1,4 м2. Определите давление этого трактора на почву. 2. Человек нажимает сверху на лопату силой 600 Н. Какое давление оказывает лопата на почву, если ширина лопаты 20 см, а толщина ее режу­щего края 0,5 мм? 3. Мальчик массой 45 кг стоит на лыжах. Длина каждой лыжи 1,5 м, ширина 1.0 см. Какое давление оказывает мальчик на снег?

От content

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *