Давление. Формула для нахождения давления. Единицы давления. Выявление способов изменения давления в быту и технике.
F
Вопросы для повторения
Сила – это мера взаимодействия тел
2. Какие силы мы изучали?
Сила тяжести, вес тела, сила упругости, сила трения, сила тяготения
3. В каких единицах измеряется сила?
Сила измеряется в ньютонах
4. Какое направление имеет сила вес тела?
Сила вес тела направлена вертикально вниз
5. Какой результат действия веса грузика на пружину?
При действии веса грузика на пружину она деформируется и возникает сила упругости
6. Какой будет результат действия двух грузиков, подвешенных к пружине?
При действии двух грузиков на пружину она деформируется сильнее
От чего зависит результат
действия силы на тело?
Результат действия силы на тело
зависит от ее модуля, направления и точки приложения
Проведем опыт:
1
1. Гвозди, вбитые в доску,
устанавливаем на песке остриями
вверх и кладем на доску гирю.
Шляпки гвоздей только незначительно
вдавливаются в песок.
2. Доску переворачиваем, ставим гвозди на острие. Под действием той же силы гвозди значительно углубляются в песок, потому что площадь опоры меньше.
2
Вывод:
Результат действия силы зависит не только от ее модуля , направления и точки приложения , но и от площади той поверхности , перпендикулярно которой она действует.
Следовательно, результат действия тела на опору зависит и от модуля действующей силы и от площади поверхности , на которую действует сила.
Все это учитывает давление
Давление - это физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности к площади этой поверхности
давление =
F
Какие силы могут играть роль силы давления?
Роль силы давления может играть любая сила (вес тела, деформирующий опору; сила, прижимающая тело к какой-либо поверхности и т.д.).
Обозначая давление – р, силу, действующую на поверхность – F, площадь поверхности – S, получим формулу:
F
p =
S
p
- За единицу давления принимается такое давление, которое производит сила в 1 Н, действующая на поверхность площадью 1 м 2 перпендикулярно этой поверхности.
Единица измерения давления в честь французского ученого Блеза Паскаля называется паскалем (Па)
1
Б.Паскаль
1 Па =
1 кПа = 1000 Па 1 Па = 0,001 кПа
1 гПа = 100 Па 1 Па = 0,01 гПа
1 = 1
Перевод единиц.
200гПа=…Па;
0,123МПа=…Па;
45кПа=…Па;
150 мПа=…Па;
0,0045МПа=…Па.
Проверка
200гПа=20000Па;
0,123МПа=123000Па;
45кПа=45000Па
150 мПа=0,15Па;
0,0045МПа=4500Па.
Примеры различных давлений
Объект
Объект
Давление
Давление
Гусеничный трактор на почву
Гусеничный трактор на почву
4 - 5
Воздух в шинах легкового автомобиля
Воздух в шинах легкового автомобиля
кПа
кПа
4 - 5
40 - 50
20 - 25
Давление на дорогу легкового автомобиля
Давление на дорогу легкового автомобиля
40 - 50
20 - 25
Человек при ходьбе
200 - 250
23 - 30
23 - 30
200 - 250
Человек при ходьбе
230 - 300
3 - 4
Фундаменты высотных зданий
Фундаменты высотных зданий
3 - 4
230 - 300
45
30 - 40
45
30 - 40
Колеса вагона на рельсы
Колеса вагона на рельсы
450 000
450 000
30 000
Пороховые газы в каналах стволов современных орудий
Пороховые газы в каналах стволов современных орудий
30 000
35 000
≈ 300 000
≈ 300 000
35 000
До 390 000
До 390 000
Давление в технике, природе и быту
- 10 14 Па – давление в центре взрыва
водородной бомбы
- 10 13 Па – давление в центре Земли
- 5 · 10 7 Па – давление жала пчелы
- 10 6 Па – давление конькобежца на лед
- 1 Па – давление половины тетрадного листа
От каких физических величин и как зависит давление?
Так как в формулу давления входят сила давления и площадь - p = , то давление зависит от силы давления и от площади, перпендикулярно которой сила давления действует.
Сравним две дроби : и .
Вторая дробь больше, потому что у нее числитель больше.
Для увеличения давления тела на поверхность необходимо увеличить прикладываемую силу . Аналогично, для уменьшения давления тела на поверхность необходимо уменьшить прикладываемую силу
Возьмем две дроби: и
Какая из этих дробей меньше?
При постоянном числителе значение дроби во втором случае будет меньше, следовательно – во втором случае давление будет меньше . В зависимости от того, хотят ли получить малое или большое давление, площадь опоры увеличивают или уменьшают.
На тонком льду, оказывая помощь провалившемуся в полынью, нужно передвигаться ползком, увеличивая площадь опоры и уменьшая давление на лед
Для того чтобы грунт мог выдержать давление возводимого здания, увеличивают площадь нижней части фундамента.
С другой стороны, при малой площади поверхности можно небольшой силой создать большое давление. Например, вдавливая кнопку в доску.
- Лезвие режущих и острие колющих инструментов (ножей, ножниц, резцов, пил, игл и т.д.) остро оттачивают. Почему?
Это необходимо для увеличения давления, которое используется для обработки материалов.
- Тонкой или толстой проволокой легче перерезать кусок масла или пластилина? И почему?
Тонкой проволокой резать легче, потому
что площадь поверхности ее меньше, чем
толстой , а при одинаковой силе давление
в этом случае больше
Практическая работа
Определение давления деревянного бруска на стол,
если его класть различными гранями
Заполнить таблицу, сделать вывод:
Измерительные приборы : линейка
Объем
Плотность сосны, кг/м3
Масса
V, м 3
m=ρV, кг
Сила
F=gm,
S 1 =ab
Н
S 2 =bc
S 3 =аc
Задача
Масса смартфона Samsung Galaxy S4 размером 69.8x136.6x7.9 мм
составляет 130 г. Какое давление оказывает смартфон на поверхность стола?
Решение:
Дано:
р - ?
m = 130 г
b =69, 8 мм
a = 136,6 мм
g ≈ 10
СИ
= 0,13 кг
≈ 0,07 м
≈ 0,14 м
p =
p =
P = gm;
F = P;
S = ab;
[p] = = = Па
p = = 132,65 (Па)
Ответ: p = 132,65 Па.
Тест «Давление твердых тел»
1. Давлением твердого тела называют величину, равную...
а) произведению силы, действующей на поверхность, на площадь этой поверхности;
б) отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности к площади этой поверхности;
в) отношению площади поверхности к силе, действующей перпендикулярно этой поверхности.
2. Единицей измерения давления является.....
а) кг/м3; б) м/с; в) Н; г) Па.
3. Давление 8 кПа соответствует давлению равному:
а) 0,8 Па; б) 800 Па; в) 8000 Па; г) 0,008 Па.
4. Какой брусок производит меньшее давление на стол (рис.)?
а) 1; б) 2; в) 3; г) давление во всех случаях одинаково.
5. Три цилиндра медный, алюминиевый и стальной имеют одинаковые размеры. Какой из цилиндров будет оказывать большее давление на поверхность?
а) медный; б) алюминиевый; в) стальной;
г) все цилиндры оказывают одинаковое давление.
6. Какой лопатой легче копать?
1
2
а) 1; б) 2 ; в) одинаково
Ответы на тест «Давление твердых тел»
1
б
2
г
3
в
4
в
5
6
а
б
За каждый правильный ответ - 1 балл
Критерии оценки
3-4 балла - оценка «3»,
6 баллов - оценка «5»
Домашнее задание.
1.Выучить параграф 35, упр.20
Приготовить сообщения: (по желанию)
«Способы уменьшения и увеличения давления»
«Давление в природе и технике».