Чому мешканці Півночі для пересування по снігу використовують лижі? Чому влітку жінка, взута в туфлі на тонких підборах, залишає на м'якому асфальті помітні глибокі сліди? Навіщо час від часу заточують леза ножів?
Одним із наслідків дії сили є деформація тіла: чим більша сила діє на тіло, тим більшою буде деформація.
Деформація залежить також від інших чинників, зокрема:
У більшості випадків діє правило: чим більшою є площа поверхні, на яку діє певна сила, тим меншою буде деформація.
Для характеристики залежності результату дії сили від площі поверхні, на яку діє ця сила, використовують поняття тиск.
Питання: хто має більший тиск на поверхню — слон чи дівчинка у туфелях на високих підборах?
Маса слона — \(4000\) кг, маса дівчинки — \(50\) кг.
Маса слона — \(4000\) кг, маса дівчинки — \(50\) кг.
Відповідь на це питання може викликати здивування. Тиск залежить не тільки від маси тіла.
Тиск — фізична величина, що чисельно дорівнює силі, що діє на одиницю площі поверхні перпендикулярно до цієї поверхні.
Міжнародній системі одиниць тиск вимірюють у ньютонах на квадратний метр, або в паскалях
\(1\) Па — це тиск, який створює сила \(1\) Н, що діє перпендикулярно до поверхні площею \(1\) .
Силу, яка діє на тіло перпендикулярно його поверхні, називають силою тиску. Часто в задачах сила тиску дорівнює вазі тіла.
При рівній силі можна отримати різний тиск, тому що він залежить від площі поверхні, чим менше площа, тим більше тиск.
При рівній силі можна отримати різний тиск, тому що він залежить від площі поверхні, чим менше площа, тим більше тиск.
Одиницею тиску є Па (паскаль). \(1\) Па — невеликий тиск. Тому використовують
гектопаскалі \(1\) гПа \(= 100\) Па;
кілопаскалі \(1\) кПа \(= 1000\) Па;
мегапаскалі \(1\) МПа \(= 1000\ 000\) Па;
гігапаскалі \(1\) ГПа \(= 1000\ 000\ 000\) Па.
Приклад:
Розв'яжемо задачу про слона і дівчинку.
Щоб визначити тиск, необхідно ще знати відповідну площу, на яку чиниться тиск.
Площа сліду слона приблизно дорівнює \(200 \), тому що слон стоїть на чотирьох ногах, це число множимо на \(4\).
Площа сліду слона приблизно дорівнює \(200 \), тому що слон стоїть на чотирьох ногах, це число множимо на \(4\).
Площа жіночої туфлі, яка стикається з поверхнею, приблизно дорівнює \(10 \) (дівчинка стоїть на одній нозі).
Силою, яка діє на відповідну площу, в обох випадках є вага тіла.
|
|
Відповідь: слон і дівчинка однаково тиснуть на поверхню.
У побуті необхідно як зменшувати тиск, так і збільшувати його.
Щоб було легше різати ножем або ножицями, треба їх заточувати, тоді зменшується площа поверхні, на яку діє сила, і збільшується тиск.
Щоб було легше різати ножем або ножицями, треба їх заточувати, тоді зменшується площа поверхні, на яку діє сила, і збільшується тиск.
Взимку використовують лижі, щоб збільшити площу поверхні, на яку діє сила, і зменшити тиск на сніг. У результаті людина на лижах провалюється в сніг значно менше, ніж ця ж людина, але без лиж. Гусениці бульдозера, трактора і т.п. знижують тиск важкої техніки на землю.
