Давление твердых тел

...Для того, чтобы усовершенствовать ум, надо больше размышлять, чем заучивать.                                                  Р.Декарт

Вы никогда не задумывались над следующими вопросами?

Почему наседке не приходится опасаться сломать скорлупу яиц тяжестью своего тела? И в то же время слабый птенчик, желая выйти из природной темницы, без труда пробивает клювиком скорлупу изнутри?

Почему на простом табурете сидеть жёстко, в то время как на стуле, тоже деревянном, нисколько не жёстко?

Почему мягко лежать в верёвочном гамаке, который сплетён из довольно твёрдых шнурков?

Почему буря, которая летом валит живые деревья, часто не может свалить стоящее рядом сухое дерево без листьев, если оно не подгнило?

К человеку, под которым провалился лёд, подходить нельзя. Для спасения ему бросают лестницу или длинную доску. Почему таким способом можно спасти провалившегося?

Результат действия силы зависит не только от ее модуля , направления и точки приложения , но и от площади той поверхности , перпендикулярно которой она действует.

Чем больше площадь поверхности, на которую действует сила, тем меньше будет результат действующей силы.

Давление.

Единицы давления.

Способы уменьшения

и увеличения давления.

Действие силы на поверхность тела характеризуется давлением.

Давление - величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.

За один паскаль принимается такое давление, которое  производит сила в 1 Н, действующая на поверхность площадью 1 м 2 .

Кратные единицы измерения:

1 гПа = 100 Па

1 кПа = 1 000 Па

1 МПа = 1 000 000 Па

Очень часто сила давления создаётся собственной силой тяжести тела (весом тела).

Сила давления находится как:

Почему каблучки туфель девушки создают большее давление на землю, чем лапы слона , хотя весит она гораздо меньше?

Экспресс-закрепление:

Сила увеличилась в 2 раза

Давление увеличилось в 2 раза

Площадь увеличилась в 4 раза

Давление уменьшилось в 4 раза

Давление увеличилось в 5 раз

Площадь уменьшилась в 5 раз

Давление уменьшилось в 2,7 раза

Сила уменьшилась в 2,7 раза

Определить давление танка массой 60 т на землю, если площадь гусеницы равна 1,5 м 2

Задача.

Дано:

СИ

Решение.

m = 60 т

60 000 кг

S = 1,5 м 2

Найти: p

Ответ: 200 кПа

ПРЕДСТАВЬ СЕБЕ !

... давление гусеничного трактора массой 6,7 тонны на почву составляет 47 000 Па.

... втыкая пальцем иглу или булавку в ткань, мы создаем давление около 100 000 000 Па.

... когда жалит оса , то она оказывает на кожу человека давление 30 000 000 000 Па.

Вспомним вопросы начала урока.

Почему наседке не приходится опасаться сломать скорлупу яиц тяжестью своего тела? И в то же время слабый птенчик, желая выйти из природной темницы, без труда пробивает клювиком скорлупу изнутри?

ПРОЧНА ЛИ ЯИЧНАЯ СКОРЛУПА ?

Если вылить содержимое яйца, а для опыта оставить скорлупу, то можно попробовать проткнуть ее иголкой изнутри и снаружи. Изнутри - легче, снаружи - тяжелее. Результат при одинаковых усилиях будет зависеть от формы скорлупы: выпуклая или вогнутая.

Поэтому маленький цыплёнок легко разбивает скорлупу изнутри, а снаружи он защищён более надежно. Свойство выпуклых форм лучше выдерживать нагрузку позволяет архитекторам проектировать куполообразные крыши, мосты, потолки, т.к. они прочнее плоских!

Сиденье простого табурета плоско; наше тело соприкасается с ним лишь по небольшой поверхности, на которой и сосредоточивается вся тяжесть туловища. У стула же сиденье вогнутое; оно соприкасается с телом по большей поверхности; по этой поверхности и распределяется вес туловища: на единицу поверхности приходится меньший груз, меньшее давление.

Почему на простом табурете сидеть жёстко, в то время как на стуле, тоже деревянном, нисколько не жёстко?

Все дело здесь в более равномерном распределении давления. Давление распределяется здесь по нижней поверхности тела довольно равномерно, так что на каждый квадратный сантиметр приходится всего несколько граммов...

Почему мягко лежать в верёвочном гамаке, который сплетён из довольно твёрдых шнурков?

Почему буря, которая летом валит живые деревья, часто не может свалить стоящее рядом сухое дерево без листьев, если оно не подгнило?

У живого дерева есть листва, следовательно, дерево имеет достаточно большую общую поверхность. Сила ветра, действующая на дерево, большая. Сухое дерево не имеет листьев - площадь поверхности его мала, следовательно, и давление со стороны ветра - мало.

К человеку, под которым провалился лёд, подходить нельзя. Для спасения ему бросают лестницу или длинную доску. Почему таким способом можно спасти провалившегося?

При опоре человека на доску или лестницу его тяжесть распределяется на большую площадь и давление на кромку льда уменьшается.

Лист растения Виктория круциана.

В какой обуви удобнее отправляться в поход?

Какой из лопат легче вскапывать грядки?

По какому признаку объединены эти объекты?

Какими ножницами портному работать лучше?

Почему ножницы нужно подавать тупыми концами вперёд?

Удав не ядовит, но не менее опасен, чем ядовитые змеи. Почему?

Пиранья, рыбка-невеличка, длиной всего 25 – 30 см держит в страхе всё живое в водах Амазонки. Как вы думаете почему?

МОЖНО ЛИ СТОЯТЬ НА ЛАМПОЧКАХ ?

Если взять 4 маленьких стеклянных банки из-под майонеза, поставить их на пол, в каждую банку вставить обычную электрическую лампу накаливания цоколем вниз, сверху положить фанерку в виде квадрата так, чтобы банки располагались в углах фанерки (как ножки у стола) и осторожно встать на середину фанерки, то лампочки не лопнут! Такая конструкция выдерживает даже взрослого человека. Аналогичный опыт можно провести и с одной лампочкой, поставленной посредине! Меры предосторожности: зашлифовать края банок, убрав все неровности, подошва обуви тоже должна максимально соприкасаться с фанерой (долой рифленую подошву), поверхность лампочек протереть, удалив возможные песчинки, и , конечно, подстелить что-нибудь , чтобы "в случае неудачи было мягче падать" и удобнее собирать осколки.

• Что произойдет, если шарики в шариковых ручках будут делать меньшего размера? Почему?

• Может ли быть человеку на каменном ложе так же комфортно, как и на пуховой перине?

На твердых камнях возлегает И твердость оных презирает Для крепости великих сил, Считая их за мягкий ил... /М.В.Ломоносов/

• Вспомни " Принцессу на горошине", почему она испытывала неудобство, лежа на перине, под которой были положены горошины?

• Почему при постройке дома все его стены выводят одновременно почти до одинаковой высоты?