Что нужно знать
Давление — это физическая величина, которая показывает, какая сила действует на единицу площади поверхности. Давление твёрдого тела рассчитывают по формуле p = F / S, где p — давление (Па), F — сила давления (Н), S — площадь поверхности (м²). Единица давления в Международной системе единиц — паскаль (Па): 1 Па = 1 Н/м². Чем больше сила давления, тем больше давление, а чем больше площадь поверхности, тем меньше давление при одинаковой силе. Чтобы уменьшить давление, увеличивают площадь опоры, например используют широкие лыжи, чтобы не проваливаться в снег. Чтобы увеличить давление, уменьшают площадь соприкосновения, например делают ножи острыми. Давление зависит не только от силы, но и от площади, на которую эта сила действует. Типичная ошибка учеников — путать силу давления и давление, а также считать, что при увеличении площади опоры давление тоже увеличивается.
Тест: 12 вопросов
Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.
1. Что называют давлением?
- Физическую величину, равную отношению силы давления к площади поверхности
- Площадь поверхности, на которую действует сила
- Силу, действующую на тело со стороны опоры
- Силу притяжения тела к Земле
Давление показывает, какая сила приходится на единицу площади поверхности. Оно определяется отношением силы давления к площади.
2. В каких единицах измеряется давление в Международной системе единиц (СИ)?
- Килограмм (кг)
- Паскаль (Па)
- Квадратный метр (м²)
- Ньютон (Н)
Единица давления — паскаль. Один паскаль равен одному ньютону на квадратный метр.
3. Как изменится давление твёрдого тела на опору, если площадь опоры увеличить в 2 раза, а силу давления оставить прежней?
- Увеличится в 4 раза
- Увеличится в 2 раза
- Уменьшится в 2 раза
- Не изменится
По формуле p = F / S давление обратно пропорционально площади поверхности при неизменной силе. При увеличении площади в 2 раза давление уменьшается в 2 раза.
4. Почему человек на лыжах меньше проваливается в снег, чем без лыж?
- Лыжи увеличивают массу человека
- Лыжи уменьшают площадь опоры и увеличивают давление
- Лыжи уменьшают силу тяжести человека
- Лыжи увеличивают площадь опоры и уменьшают давление на снег
При использовании лыж площадь опоры становится больше, а сила давления почти не меняется. Поэтому давление на снег уменьшается.
5. Какое давление оказывает тело на опору, если сила давления равна 100 Н, а площадь опоры — 2 м²?
Используем формулу p = F / S. p = 100 Н / 2 м² = 50 Па.
6. Как изменится давление тела на опору, если силу давления увеличить в 3 раза, а площадь опоры оставить прежней?
- Не изменится
- Увеличится в 3 раза
- Уменьшится в 3 раза
- Увеличится в 6 раз
По формуле p = F / S давление прямо пропорционально силе давления. Если сила увеличивается в 3 раза при неизменной площади, давление также увеличивается в 3 раза.
7. Чему равна сила давления, если тело оказывает давление 200 Па на поверхность площадью 3 м²?
Из формулы p = F / S выразим силу: F = p · S. F = 200 Па · 3 м² = 600 Н.
8. Почему режущую часть ножа делают острой?
- Чтобы увеличить площадь соприкосновения и уменьшить давление
- Чтобы уменьшить силу тяжести ножа
- Чтобы увеличить массу ножа
- Чтобы уменьшить площадь соприкосновения и увеличить давление
У острого ножа площадь соприкосновения с продуктом меньше. При одинаковой силе давление становится больше, поэтому резать легче.
9. На какую площадь опоры действует сила 400 Н, если давление равно 800 Па?
Из формулы p = F / S выразим площадь: S = F / p. S = 400 Н / 800 Па = 0,5 м².
10. Какое из перечисленных тел оказывает наибольшее давление на горизонтальную поверхность, если сила давления у всех тел одинакова?
- Тело с площадью опоры 2 м²
- Тело с площадью опоры 1 м²
- Тело с площадью опоры 3 м²
- Тело с площадью опоры 4 м²
При одинаковой силе давления наименьшая площадь опоры создаёт наибольшее давление, поскольку p = F / S.
11. Человек массой 60 кг стоит на полу. Считая g = 10 Н/кг, определите силу давления человека на пол.
Сила давления стоящего человека равна его весу. F = m · g = 60 кг · 10 Н/кг = 600 Н.
12. Площадь опоры тела равна 0,2 м², а сила давления составляет 500 Н. Какое давление оказывает тело на опору?
- 100 Па
- 250 Па
- 1000 Па
- 2500 Па
Используем формулу p = F / S. p = 500 Н / 0,2 м² = 2500 Па.