Давление твёрдых тел, жидкостей и газов
Как увеличивают и уменьшают давление
Пёрышкин «Физика 7», §34
1
Управлять можно двумя рычагами
В формуле p=F/S ровно две ручки. Хочешь большое давление — увеличь силу или уменьши площадь. Хочешь маленькое — наоборот. +Почему на практике крутят именно площадь2
Силу часто изменить нельзя: вес трактора задан его массой, сила руки ограничена человеком. А площадь опоры — это конструкция, её выбирает инженер.
Поэтому почти вся техника вокруг — это управление площадью.
2
Когда давление нужно большое
Режущие и колющие инструменты: нож, игла, гвоздь, зубы, когти. Всё это способ собрать обычную силу на крошечной площади.
+Почему тупой нож режет хуже2
У острого ножа рабочая площадка — полоска шириной в тысячные доли миллиметра. У тупого она в десятки раз шире.
Сила руки та же, площадь больше — давление во столько же раз меньше, и его уже не хватает, чтобы разрушить продукт.
3
Когда давление нужно маленькое
Гусеницы трактора, широкие шины, лыжи, фундамент дома, лямки рюкзака. Тот же вес размазывают по большой площади.
+Лыжи и снег2
Человек массой 60 кг на ботинках стоит на площади порядка 0,03 м² — давление около 20 кПа, и он проваливается.
На лыжах площадь опоры вырастает примерно до 0,3 м², давление падает до 2 кПа — снег держит.
Типичная ошибка: считать, что лыжи «уменьшают вес». Вес тот же самый. Меняется только площадь, а с ней давление.
Разобранные примеры
Зачем у ножа делают тонкое лезвие, а у гусеничного трактора — широкие гусеницы?разбор
- p=SF: при той же силе давление зависит от площади.
- Тонкое лезвие — малая площадь, значит большое давление: нож режет.
- Широкие гусеницы — большая площадь, малое давление: трактор не проваливается.
Ответ: давление меняют площадью опоры
Ящик весом 600 Н стоит на полу, площадь опоры 0,5 м². Найдите давление.разбор
- p=SF=0,5600.
- p=1200 Па.