Физика · конспекты
★0
Физика › 7 класс › Давление твёрдых тел, жидкостей и газов

Тема 31Давление

★★★
Термины темы — найди их в тексте:Сила давленияДавлениеплощадипаскальбольше силаменьше площадьУвеличитьУменьшить

Почему девочка на лыжах не проваливается в снег, а мальчик в ботинках — проваливается? Почему ручкой бумагу не проткнёшь, а кнопкой можно проткнуть даже дерево?

Лыжи не дают провалиться в снег. Острая кнопка легко входит в деревоЛыжи не дают провалиться в снег. Острая кнопка легко входит в дерево
Лыжи не дают провалиться в снег. Острая кнопка легко входит в дерево Иллюстрация: light-fizika.ru

Результат действия силы зависит не только от её величины, но и от площади, на которую она действует.

Определение

Сила давления — сила, действующая перпендикулярно поверхности. Давление — величина, равная отношению силы давления к площади поверхности, на которую она действует.

Брусок давит на опору силой, перпендикулярной поверхности
Брусок давит на опору силой, перпендикулярной поверхности Иллюстрация: light-fizika.ru
Давление
p=FSp=\frac{F}{S}

pp — давление, FF — сила давления, SS — площадь опоры. Единица — паскаль (Па):

1 Па=1 Нм21\ \text{Па}=1\ \frac{\text{Н}}{\text{м}^2}

1 Па — давление силы 1 Н на площадь 1 м². Примерно так давит на стол лежащий лист бумаги. Часто используют кПа (1000 Па) и МПа (1 000 000 Па).

От чего зависит давление

Площадь одинаковая, сила больше — давление больше
Площадь одинаковая, сила больше — давление больше Иллюстрация: light-fizika.ru
Сила одинаковая, площадь меньше — ножки уходят в песок глубже
Сила одинаковая, площадь меньше — ножки уходят в песок глубже Иллюстрация: light-fizika.ru
  • Чем больше сила давления, тем больше давление.
  • Чем меньше площадь опоры, тем больше давление.

Как увеличить и уменьшить давление

Увеличить давление — уменьшить площадь: ножи и ножницы точат, иглы и шипы делают острыми.

Острые лезвие ножниц, игла шприца, острые губки кусачекОстрые лезвие ножниц, игла шприца, острые губки кусачекОстрые лезвие ножниц, игла шприца, острые губки кусачек
Острые лезвие ножниц, игла шприца, острые губки кусачек Иллюстрация: light-fizika.ru
Острые зубья ковша, лезвие лопаты, острые клешниОстрые зубья ковша, лезвие лопаты, острые клешниОстрые зубья ковша, лезвие лопаты, острые клешни
Острые зубья ковша, лезвие лопаты, острые клешни Иллюстрация: light-fizika.ru

Уменьшить давление — увеличить площадь: широкие гусеницы у тракторов, широкие шины, лыжи, шпалы под рельсами.

Широкие гусеницы бульдозера и колёса трактора уменьшают давление на грунтШирокие гусеницы бульдозера и колёса трактора уменьшают давление на грунт
Широкие гусеницы бульдозера и колёса трактора уменьшают давление на грунт Иллюстрация: light-fizika.ru
Лыжи не дают провалиться в снег
Лыжи не дают провалиться в снег Иллюстрация: light-fizika.ru
Задача

Станок массой 800 кг стоит на опоре площадью 400 см². Какое давление он оказывает на пол?

F=mg=800⋅10=8000F=mg=800\cdot10=8000 Н; S=400 см2=0,04 м2S=400\ \text{см}^2=0{,}04\ \text{м}^2.

p=FS=80000,04=200 000 Па=200 кПаp=\frac{F}{S}=\frac{8000}{0{,}04}=200\,000\ \text{Па}=200\ \text{кПа}
Образ для запоминания

Давление — «сила на каждый квадратный метр». Острый каблук давит сильнее слона: вся сила собрана на крошечной площади. Нужно надавить сильнее — заостри, нужно не провалиться — расширь.

⚗ Мини-опыт

Кладите кирпич плашмя, на боковую грань и на торец. Как меняется глубина вмятины в песке? Добавьте кирпичи сверху.

? Проверь себя

Ответь, не подглядывая в конспект: вспоминать — лучший способ запомнить.

1Как изменится давление, если площадь опоры уменьшить в 2 раза?
p=F/Sp=F/S — площадь в знаменателе.
2Зачем трактору широкие гусеницы?
Большая площадь опоры — меньше давление.
3Сколько паскалей в 3 кПа?
1 кПа = 1000 Па.

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

  1. Что такое давление?

    Ответ

    Величина, равная отношению силы давления к площади поверхности.

    Как получилось?

  2. Сила 600 Н действует на площадь 2 м². Найдите давление.

    Ответ

    p=6002=300p=\dfrac{600}{2}=300 Па.

    Как получилось?

  3. Почему нож режет, а ложка — нет?

    Ответ

    У лезвия ножа очень малая площадь, поэтому давление огромно.

    Как получилось?

  4. Переведите 25 кПа в паскали.

    Ответ

    25 000 Па.

    Как получилось?

  5. Приведите два примера уменьшения давления.

    Ответ

    Например: широкие лыжи, гусеницы тракторов, шпалы под рельсами.

    Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

  1. Мальчик массой 50 кг стоит на лыжах длиной 1,5 м и шириной 10 см. Какое давление он оказывает на снег?

    Ответ

    S=2⋅1,5⋅0,1=0,3 м2S=2\cdot1{,}5\cdot0{,}1=0{,}3\ \text{м}^2; p=5000,3≈1700p=\dfrac{500}{0{,}3}\approx1700 Па.

    Как получилось?

  2. Какую силу нужно приложить к игле площадью острия 0,01 мм20{,}01\ \text{мм}^2, чтобы создать давление 100 МПа?

    Ответ

    S=10−8 м2S=10^{-8}\ \text{м}^2; F=pS=108⋅10−8=1F=pS=10^8\cdot10^{-8}=1 Н.

    Как получилось?

  3. Кирпич лежит на столе плашмя, потом его поставили на торец. Изменилась ли сила давления? давление?

    Ответ

    Сила давления (вес кирпича) не изменилась, а давление увеличилось — площадь опоры стала меньше.

    Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

Нажми на карточку — она перевернётся. «Знаю» — карточка вернётся на повторение позже (через сутки, неделю, месяц), «Повторить» — скоро снова.

Сила давления
Сила, действующая перпендикулярно поверхности.
Давление
p=FSp=\dfrac{F}{S}; единица — паскаль: 1 Па = 1 Н/м².
Как изменить давление
Увеличить — уменьшить площадь (заточить); уменьшить — увеличить площадь.

Экспресс-карта

Возьми лист и за 3 минуты нарисуй по памяти карту темы: в центре — тема, ветви — главные идеи, на ветвях — термины. Потом сравни.