Фізика. 7 клас. Максимович
Тиск твердих тіл, рідин і газів
§ 21. Тиск. Одиниці тиску. Способи зміни тиску
Чи відомо вам, що тварини та рослини на відмінно «знають фізику»? Тонкі жала комарів, ос, бджіл легко проколюють навіть шкіру крокодила. Гострі ікла й зуби хижаків, дзьоби та кігті птахів не тільки лякають ворогів, а й допомагають здобувати їжу. Тварини, які живуть на болотах, легко бігають по них, а тварини суходолу цього зробити не можуть. Троянди та кактуси, їжаки та дикобрази захищаються колючками. Спостереження за природою підштовхнуло людей до певних дій. Вони почали заточувати ножі, серпи, сокири, лопати, зуби пилки, скальпелі, голки. А з часом використовувати гусеничні трактори замість колісних під час роботи на болотистій місцевості. Чому?
Дізнаймося про...
- тиск;
- силу тиску;
- способи зменшення та збільшення тиску.
1. Тиск твердих тіл
Зрозуміти усе це нам допоможе фізична величина — тиск.
Тиск — це фізична величина, що характеризує дію сили на фізичне тіло і чисельно дорівнює відношенню сили, яка діє перпендикулярно до поверхні, до площі цієї поверхні:
Тиск позначають символом р і розраховують за формулою:
Одиницею вимірювання тиску в системі СІ є паскаль (Па). Названа ця одиниця на честь французького вченого Блеза Паскаля.
1 Па — це такий тиск, який чинить сила 1 Н, що діє на поверхню площею 1 м2 перпендикулярно до цієї поверхні:
На практиці часто використовують кратні одиниці: гПа, кПа, МПа.
1 гПа = 100 Па
1 кПа = 1000 Па
1 МПа = 1 000 000 Па
Поміркуйте і дайте відповідь
1. Трава, щоб прорости з-під асфальту, створює тиск приблизно 700 кПа. Виразіть цей тиск в одиницях системи СІ.
2. Тиск, який чинить на сніг вовк, дорівнює 12 кПа, а тиск зайця на сніг — 0,12 Н/см2. Хто з тварин глибше провалюється у пухкий сніг?
2. Сила тиску
Силу, що діє перпендикулярно до площі поверхні, називають силою тиску.
Силу тиску можна визначити з формули тиску:
F = pS
та за формулою ваги (для тіла, що розташоване нерухомо на горизонтальній поверхні):
F = Р, Р = mg, отже, F = mg.
3. Приклад розв’язування задачі
Задача. Площа опори Ейфелевої вежі 450 м2. Її маса 9000 т. Визначте її тиск на ґрунт у кПа.
4. Способи зміни тиску
Чому зерновоз залишає глибший слід на полі, коли він навантажений?
Він створює більший тиск, бо сила, з якою він тисне на поверхню (вага), більша. Отже, чим більша сила тиску на поверхню певної площі, тим тиск більший, і навпаки.
Чому, рятуючи людину, яка провалилася під лід, рятувальники наближаються до потерпілого по тонкому льоду, повзучи на животі?
Тиск залежить не лише від сили тиску, а й від площі поверхні, на яку вона діє. У такий спосіб рятувальник розподіляє свою вагу на більшу площу, тому створює менший тиск на лід. Отже, чим більша площа поверхні, на яку діє стала сила, тим тиск менший, і навпаки.
Поміркуйте і дайте відповідь
1. У якому випадку лелека (мал. 21.1) створює більший тиск?
Мал. 21.1. Лелеки
2. Для чого боксери під час боїв використовують боксерські рукавиці?
Запам’ятайте
Силу, що діє перпендикулярно до площі поверхні, називають силою тиску.
Чим більша сила тиску на поверхню певної площі, тим тиск більший, і навпаки.
Чим більша площа поверхні, на яку діє стала сила, тим тиск менший, і навпаки.
Перевірте себе
1. Виразіть значення тиску в одиницях системи СІ та розташуйте їх у порядку спадання: 14 Н/см2; 4 Па; 0,014 МПа; 4 кПа; 140 Па; 1,4 кПа.
2. Одне відро з водою має на дужці дерев’яну ручку, а друге — ні. У разі піднімання якого з відер буде більший тиск на руку?
3. Чим можна пояснити, що маленький комар під час укусу створює тиск 100 млрд кПа, а важкий гусеничний трактор — 40-50 кПа?
4. Каток, що трамбує асфальт, має вагу 48 кН. Площа опори катка 0,12 м2. Визначте тиск, який він створює.
5. Визначте силу, яку треба прикласти до головки цвяха, щоб він створив тиск 1000 МПа, якщо площа вістря 0,5 мм2.
6. Визначте площу, яку має стопа однієї ноги слона масою 4 т, якщо він створює тиск 10 Н/см2, коли стоїть на усіх ногах.
Словник фізичних термінів (для пошуку інформації в англомовних джерелах)
|
Тиск |
Pressure |
|
Сила тиску |
Pressure force |
