Давление твердого тела

теория по физике 🧲 статика

Определение

Давление твердого тела — отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.

Давление — скалярная величина. Обозначается буквой P. Единица измерения — Паскаль (Па), или Ньютон, деленный на метр квадратный (Н/м2).

Численно давление твердого тела определяется формулой:

P=FS..

F — перпендикулярная составляющая силы, которая действует на поверхность площадью S.

В твердых телах давление передается в том направлении, в котором действует на поверхность сила F.

Как уменьшить или увеличить давление?

Давление твердого тела на поверхность можно уменьшить двумя способами:

  • Путем уменьшения силы. Пример: узкие ножки уличного столика вдавливаются в песок, если поставить на него тяжелый груз. Но если поставить столик с такими же ножками на песок без груза, ножки не вдавливаются.
  • Путем увеличения площади поверхности. Пример: человек проваливается в снегу, но надев лыжи, он остается на поверхности. Сила, действующая на снежную гладь, осталась прежней (сила тяжести человека). Но площадь соприкосновения с поверхностью при этом увеличилась (площадь лыж больше площади обуви).

Давление также можно увеличить. Для этого нужно увеличить прикладываемую к поверхности силу или уменьшить площадь этой поверхности.

Пример №1. Книга лежит на столе. Масса книги равна 0,6 кг. Площадь ее соприкосновения со столом равна 0,08 м2. Определите давление книги на стол.

На стол будет давить сила, равная весу книги. Так как она покоится, ее вес будет равен силе тяжести. Следовательно:

P=FS..=mgS..=0,6·100,08..=75 (Па)

Задание EF18738 Человек массой 80 кг с сумкой весом 100 Н стоит неподвижно на полу. Сила давления подошв его ботинок на пол равномерно распределена по площади 600 см2. Какое давление человек оказывает на пол?

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные и перевести единицы измерения величин в СИ.
2.Выполнить решение в общем виде.
3.Вычислить искомую величину, подставив исходные данные.

Решение

Запишем исходные данные:

 Масса человека: m = 80 кг.
 Вес сумки, которую держит человек: Pc = 100 Н.
 Площадь соприкосновения подошвы ботинок с полом: S = 600 кв. см.

600 кв. см = 600/10000 кв. м = 0,06 кв. м

Давление — это отношение силы к площади, на которую она действует. В данном случае на площадь действует сила, равная сумме силы тяжести человека и веса сумки:

F = mg + Pc

Поэтому давление, оказываемое человеком с сумкой на пол, равно:

P=mg+PCS..=80·10+1000,06..=15000 (Па)

Ответ: 15000

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF19052

Кирпич массой 4 кг лежит на горизонтальной кладке стены, покрытой раствором, оказывая на неё давление 1250 Па. Какова площадь грани, на которой лежит кирпич? Ответ запишите в квадратных сантиметрах.

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.
2.Выполнить решение в общем виде.
3.Вычислить искомую величину, подставив исходные данные.

Решение

Запишем исходные данные:

 Масса кирпича: m = 4 кг.
 Давление, оказываемое кирпичом на раствор: P = 1250 Па.

Площадь можно выразить из формулы давления твердого тела. Она будет равна:

S=FP..

В данном случае под силой будет подразумеваться сила тяжести кирпича. Поэтому:

S=mgP..=4·101250..=0,032 (м2)=320 (см2)

.

.

.

Ответ: 320

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить


Алиса Никитина | 📄 Скачать PDF | Просмотров: 1.1k | Оценить:

Добавить комментарий



Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *