Меню

Единицы измерения давления твердого тела это



Единицы измерения давления твердого тела это

Силу, действующую перпендикулярно опоре, называют силой давления.

Давлением ( р ) называют отношение модуля F силы давления, действующей на опору, к площади S поверхности этой опоры: p = F / S

В СИ единица давления носит название паскаль (Па): 1 Па = 1 Н/м 2 .

Давление – физическая величина, равная отношению силы к площади поверхности, перпендикулярно которой эта сила действует. Давление характеризует силу, приходящуюся на каждую единицу площади её приложения.

Давление газа

Все газы вне зависимости от того, находятся они в сосуде или нет, постоянно оказывают давление на окружающие их тела. Давление газа в закрытом сосуде возрастает при увеличении плотности или температуры газа.

Состояние газа при низком давлении называется вакуумом.

Закон Паскаля (для газа): Воздух передаёт оказываемое на него давление во всех направлениях одинаково.

Атмосферное давление

Сила, с которой столб атмосферного воздуха давит на земную поверхность, равна силе тяжести: Р = M*g , где М — масса столба воздуха.

Давление воздуха на поверхность Земли (на уровне моря) почти не изменяется и в среднем равно: ратм = 101 325 Н/м 2 = 0,1 МПа . Это давление называют нормальным атмосферным давлением. Его существование объясняется притяжением атмосферного воздуха к Земле.

Давление жидкости. Гидростатика

Давление жидкости на покоящееся в ней тело называют гидростатическим давлением. Оно прямо пропорционально плотности и высоте слоя (столба) жидкости. Науку, изучающую давление жидкостей, называют гидростатикой.

Гидростатическое давление на глубине h равно p = pатм + p*g*h

Закон Паскаля: давление, оказываемое на покоящиеся жидкости или газы, передается без изменения во все части этих жидкостей или газов. Жидкость и газ передают оказываемое на них давление во всех направлениях одинаково.

Вне зависимости от формы и размеров сосуда давление внутри жидкости на одной и той же глубине одинаково.

Приборы для измерения давления

Барометр – прибор для измерения атмосферного давления. Нормальным атмосферным давлением называют такое давление, которое уравновешивается столбом ртути высотой 760 мм рт.ст. при температуре 0°С: ратм = 0,1 МПа . Существуют ртутные барометры и барометры-анероиды (безжидкостные барометры)

Понижение атмосферного давления, как правило, предвещает ухудшение погоды и наоборот. По мере подъёма над поверхностью Земли атмосферное давление понижается приблизительно на 1 мм рт. ст. на каждые 10,5 м подъёма. Приборы для измерения давлений ниже атмосферного, называются вакуумметрами.

Манометр – прибор для измерения давления внутри закрытых сосудов. Как правило, манометр измеряет разность давления в сосуде и атмосферного давления. Существуют открытые U-образные жидкостные манометры, а также безжидкостные (деформационные) манометры.

Жидкостные манометры основаны на измерении разности высот столбов однородной жидкости в сообщающихся сосудах, один из которых находится под действием атмосферного давления. Измеряемая разность давлений равна p1pатм = p*g*D*h

Решение задач

Таблицы и схемы по теме «Давление тел, жидкостей и газов»

Конспект всех уроков по теме «Давление тел, жидкостей и газов».

Источник

Давление твердых тел. Единицы давления

Разделы: Физика

– ввести понятие о давлении как одной из характеристик взаимодействия, его единицах и способах изменения;
– развивать математические навыки – прямая и обратная зависимость, расчет площади, перевод единиц: см 2 в м 2 .

Ход урока: (возле доски находятся мягкие игрушки – слон и муравей).

Выше слон на лесную дорожку,
Наступил муравью он на ножку.
И вежливо очень сказал муравью:
“Можешь и ты наступить на мою”.

Вопрос: Одинаковый ли результат получится в итоге? (Ответ сводится к обсуждению массы слона и муравья)

Вопрос: От чего зависит результат действия силы? (От точки приложения, от модуля, от направления)

Вывод: масса слона больше, поэтому и вес слона больше, а значит, и воздействие слона больше.

Учитель: рассмотрим рисунки в учебнике, наблюдаем результат – в первом случае мальчик сильнее провалился в снег, чем во втором. Модуль силы тот же, направление то же, точка приложения та же, а результат разный.

Вопрос: В чем причина? (Разная площадь соприкосновения поверхностей)

Вывод: результат действия зависит как от силы, так и от площади соприкосновения.

Вопрос: Как от площади зависит результат? (Обратная зависимость)

Вопрос: От модуля силы? (Прямая зависимость)

Учитель: Нам необходимо ввести новую физическую величину. Тема урока “Давление твердых тел” (записывает на доске). Сегодня на уроке мы познакомимся с физической величиной “давление”, с единицами давления; выясним, от чего зависит давление, найдем причины изменения давления в быту и технике.

При делении силы на всю площадь поверхности, перпендикулярно которой действует эта сила, мы узнаем, какая это сила действует на единицу площади.

Определение: давление – это физическая величина, которая показывает, какая сила действует на единицу площади поверхности.

Единица давления в системе СИ: [p ] = 1Па = 1

1 Па – это такое давление, которое оказывает сила 1 Н на площадь поверхности 1м 2

Производные единицы: 1 кПа = 1000 Па

1 МПа = 1000000 Па

Вопрос: Что значит: давление равно 1500 Па, 25 кПа?

(на каждый квадратный метр поверхности действует сила 1500 Н, 25 кН)

Учитель: Давайте рассчитаем, какое давление оказывает предмет на снег на примере рисунка. Что для этого необходимо знать? (площадь основания и силу). Пусть известна масса 5 кг. Рассчитать давление производимое на снег и сравнит полученные результаты.

Учитель: Теория совпадает с практикой. Пожалуйста, все встаньте. Определите, какое давление вы оказываете на пол? Для этого нам нужно знать массу своего тела (для расчета силы) и (примерно) площадь своей обуви.

Вопрос: одинаковое ли вы оказываете давление? (Разное, потому что разный размер обуви)

Вопрос: Можно ли увеличить это давление? (Встав на одну ногу, уменьшив тем самым площадь, затем на носочек… Съесть побольше пирожных, взять в руки портфель, тем самым увеличить модуль силы)

Вопрос: А как уменьшить давление? (Сесть на пол, лечь на пол, т.е. увеличить площадь… Срочно похудеть, уменьшив модуль силы)

Запишем опорный конспект:

Учитель: Подведем итог. Мы выяснили, что результат действия силы зависит еще и от площади поверхности, перпендикулярно которой она действует. Познакомились с новой физической величиной – давлением. Узнали, в каких единицах выражают давление. Выяснили, от чего зависит давление и как его можно изменять.

Домашнее задание: §33, 34 составить ДЭЗ

П о теме «Давление твердых тел»

О твет 1. в первом случае мальчик сильнее провалился в снег, чем во втором. Модуль силы тот же, направление то же, точка приложения та же, а результат разный.

В чем причина? разная площадь соприкосновения поверхностей 2. Как от площади зависит результат? обратная зависимость 3. Как от модуля силы зависит результат? прямая зависимость 4. Формула давления 5. Что называется давлением? давление – это физическая величина, равная отношению силы к площади поверхности на которую действует сила 6. Каков физический смысл

давления? давление – это физическая величина, которая показывает, какая сила действует на единицу площади поверхности. 7. Что принято за единицу давления в СИ? 1 Па – это такое давление, которое оказывает сила 1 Н на площадь поверхности 1м 2 8. Получите наименование единицы давления. [ p ] = 9. Получите обозначение единицы давления. [ p ] = 1Па = 1 10. Выведите из формулы давления формулу для вычисления силы давления. 11. Выведите из формулы давления формулу для вычисления площади поверхности. 12. Способы изменения давления шило шины

кусачки фундамент

Советы от знатока физики

Фамилия Имя ______________________________________________________________

    Не совсем прилежная ученица, пытаясь определить своё давление на кресло, всё время делила площадь поверхности на свою прилагаемую силу. Твой совет:

А) Продолжай дальше;
Б) Дели силу на площадь;
В) Перестань мучить кресло.

Посоветуй своим одноклассникам, в каких единицах им лучше выражать давление на уроке физики:

А) В ньютонах;
Б) В паскалях;
С) В килограммах.

Посоветуй Незнайке, как можно изменять давление:

А) Меняй силу и площадь поверхности;
Б) Смазывай поверхность разными смазками;
В) Меняй цвет тела.

Ученица второго класса захотела оказать большое давление на ступеньку порого школы. Что ты ей посоветуешь?

А) Надень туфли на каблуках;
Б) Надень лыжи;
В) не занимайся ерундой.

Дай совет спасателям, которые пытаются вытащить из проруби утопающего:

А) Бежать бегом к нему по тонкому льду;
Б) Идти медленно по тонкому льду;
В) Ползти на животе по тонкому льду.

Советы от знатока физики

Фамилия Имя ______________________________________________________________

Не совсем прилежная ученица, пытаясь определить своё давление на кресло, всё время делила площадь поверхности на свою прилагаемую силу. Твой совет:

А) Продолжай дальше;
Б) Дели силу на площадь;
В) Перестань мучить кресло.

Посоветуй своим одноклассникам, в каких единицах им лучше выражать давление на уроке физики:

А) В ньютонах;
Б) В паскалях;
С) В килограммах.

Посоветуй Незнайке, как можно изменять давление:

А) Меняй силу и площадь поверхности;
Б) Смазывай поверхность разными смазками;
В) Меняй цвет тела.

Ученица второго класса захотела оказать большое давление на ступеньку порого школы. Что ты ей посоветуешь?

А) Надень туфли на каблуках;
Б) Надень лыжи;
В) не занимайся ерундой.

  • Дай совет спасателям, которые пытаются вытащить из проруби утопающего:
    А) Бежать бегом к нему по тонкому льду;
    Б) Идти медленно по тонкому льду;
    В) Ползти на животе по тонкому льду
  • Источник

    Давление твердого тела

    теория по физике 🧲 статика

    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/м 2 ).

    Численно давление твердого тела определяется формулой:

    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).
    Читайте также:  Метод измерения сопротивление изоляции линии

    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 м 2 . 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 = F S . . = m g S . . = 0 , 6 · 10 0 , 08 . . = 75 ( П а )

    Источник

    Урок+презентация по физике «Давление. Единицы давления. Давление твердых тел»

    Выбранный для просмотра документ Давление.doc

    Давление и сила давления . Единицы давления.

    Давление твёрдых тел.

    «Я всю ночь не сомкнула глаз.

    Бог знает, что там у меня было в постели!

    Я лежала на чем-то твердом, и теперь

    у меня все тело в синяках!

    Это просто ужас что такое! »

    Тут все поняли, что перед ними

    Еще бы, она почувствовала горошину

    через двадцать матрасов и двадцать перин из пуха!

    Такой нежной может быть только настоящая принцесса ».

    Г.Х. Андерсен «Принцесса на горошине»

    ТЕМА: Давление и сила давления. Единицы давления. Давление твердых тел.

    сформировать понятие о давлении и его единицах измерения; силу давления, ее направление; зависимость давления от силы давления и от площади поверхности; выяснить способы увеличения и уменьшения давления;

    развивать умения и навыки решения физических задач; аналитическое мышление, наблюдательность;

    воспитывать научное мировоззрение и целостную картину мира; внимательность, собранность, показать практическую значимость темы.

    ТИП УРОКА: урок формирования новых знаний и навоков.

    МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: приборы и оборудование: наборы тел, динамометры, интерактивная доска, презентация урока, раздаточный материал (тесты, рабочие листы для оформления результатов исследования, таблицы достижений).

    ІІ. Объявление темы и цели урока (сл. 1)

    ІІІ. Мотивация обучения. (сл.2, 3). Слово учителя.

    Эпиграфом к нашему уроку я взяла слова из известной сказки Андерсена «Принцесса на горошине». В конце урока вы сможете объяснить его слова.

    ІV. Актуализация опорных знаний. (сл.4)

    какая величина в физике характеризует действие одного тела на другое? (Сила)

    какие изменения происходят с телами во время их действия друг на друга? (изменение скорости и деформация) (сл.5)

    от чего зависит результат действия силы? (от модуля силы, направления и точки приложения)

    V. Изучение нового материала.

    Создание проблемной ситуации. (сл.6)

    Представим, что мы с вами собрались на зимнюю прогулку в лес. Некоторые из вас взяли с собой лыжи, а некоторые пошли пешком.

    Почему мы по-разному погрузились в снег? (Вес распределился на разную площадь опоры)

    А теперь вам надо взять с собой тяжелый рюкзак. Одинаково будет результат погружения? (Разный, потому изменился вес человека, он увеличился)

    Что необходимо учитывать для характеристики действия силы на опору? (Значение самой силы и площади опоры) ( сл.7)

    На влажный песок ставят столик и нагружают. Наблюдают за погружением ножек в песок.

    В каком случае погружение больше?

    От чего зависит глубина погружения?

    Вывод. Вводим новую величину, которая характеризует результат действия силы на опору — ДАВЛЕНИЕ. (сл.8) (ученики записывают формулу в тетрадях): р=F/S

    Введение единиц измерения давления в СИ и дополнительные.

    Напомните какие единицы измерения имеют в СИ сила и площадь? Единица давления — ньютон на квадратный метр (1 Н / м ²).

    1 Па = 1 Н / м (сл.9)

    1 кПа = 1000 Па 1 Па = 0,001 кПа

    гПа = 100 Па 1 Па = 0,01 гПа.

    Введение направления действия силы .

    А куда всегда направлена сила давления? (сл.10) (учащиеся на рисунках рисуют направление действия силы давления — когда человек стоит, сидит на стуле, когда крепим кнопкой лист к доске)

    Что общего у этих случаях? (Сила всегда направлена перпендикулярно к поверхности)

    VІ. Применение полученных знаний.

    Объяснение ситуаций и примеров о давлении из народного творчества. (сл.11), (сл.12), (сл.13), (сл.14).

    Пословица: Игла маленькая, так больно колет.

    А как объяснить с научной точки зрения, почему игла больно колет?

    Загадка: «Деревянные кони по снегу скачут, А в снег не проваливаются. » (Лыжи).

    Почему лыжи не проваливаются в снег? (Площадь поверхности лыж в несколько раз больше площади подошв человека, поэтому, стоя на лыжах, человек оказывает давление на снег в несколько раз меньше).

    Объяснение учениками примеров, когда надо увеличивать и уменьшать давление.

    Попробуем вспомнить ситуации, когда необходимо, чтобы давление стало больше? (игла, нож, ножницы, сверло, лопата) (сл.15)

    Что для этого делают? (сл.16) А теперь примеры уменьшения давления? (фундамент зданий, шины грузовиков, лыжи) (сл.17)

    Вывод: чтобы увеличить давление надо . , А чтобы его уменьшить необходимо .

    По болоту прошли лось и человек. Чьи следы на болоте глубже? (сл.18)

    Если вы хотите спасти человека, под которым провалился лед, то знайте, что подойти к нему нельзя, а подползти можно. Почему? (сл.19)

    Почему кулаком нельзя разбить толстую доску, а ребром ладони — можно?

    Почему железнодорожные рельсы не кладут непосредственно на почву, а сначала на шпалы?

    Индийский факир может высыпаться на кровати, из которого торчат 10000 гвоздей. Сможет ли он заснуть на кровати, а из которой торчит 1 гвоздь? Объясните (сл.20)

    Почему высокие каблуки женских туфель оказывают на землю гораздо большее давление, чем ноги слона?

    1. Определите давление, которое оказывает на арену цирковой слон, стоящий на одной ноге. Масса среднего слона 3,5 тонны, площадь его подошвы 700 см2. (сл.21) (сл.22), (сл.23)

    2. Учебник физики имеет массу 200 г. Длина и ширина учебника 25 см * 20 см. Какое давление он оказывает на стол? Величина g равна 10 Н / кг. Ответ запишите в СИ. Давление =? Па.

    3. Тело оказывает давление на опору равное 100 Па. Какая площадь опоры тела, если оно имеет вес 50 Н? Ответ запишите в СИ. Площадь опоры =? м2

    4. Ученик массой 50 кг встал на одну ногу. Какое давление он оказывает на пол, если длина подошвы 22 см, средняя ширина подошвы 12 см? каким будет давление,если он встанет на две ноги? Ответы запишите в СИ.

    Давление на одной ноге =? Па.

    Давление на двух ногах =? Па.

    2.5. Один литературный герой, закаляя свою волю, спал на доске, утыканной гвоздями (остриями вверх). Оцените, из скольких гвоздей должно было состоять ложе героя, считая, что масса героя 90 кг, острие каждого гвоздя имеет площадь 0,1 мм2, а человеческая кожа может выдерживать давление 3МПа?

    Ложе героя должен состоять из =? гвоздей.

    2.6. (сл.24) Узнав, что верные ученики решили подложить ему кнопку, учитель надел пуленепробиваемые штаны. Теперь кнопке, чтобы преодолеть преграду между своим острием и учителем, нужно оказывать давление 4000000000 Па. Сумеет кнопка добраться до учителя, если вес учителя 700 Н, а площадь острия самой кнопки 0,2 мм2? Давление кнопки? Ответ запишите в СИ. Давление кнопки =? Па.

    VІІІ.Итог урока. (сл.25)

    Кто оказывает большее давление фигуристка массой 50 кг или корова весом 3000Н, если площадь коньков фигуристки 20 см2, а у коровы площадь всех копыт 400 см2? (фигуристка 25 Па, а у коровы Р = 7 Па). Неужели корова грациознее фигуристки? (сл.26) (повторение способов уменьшения и увеличения давления)

    ІХ. Домашнее задание. (сл.27)

    1) Составить план и выполнить домашний эксперимент, где определить давление, оказываемое учеником, если он стоит на одной ноге и когда на двух.

    2) Прочитать по учебнику § 12 (п.1.2)

    3) Решить задачи:

    1. Какое самое большое и самое маленькое давление может создавать брусок из чугуна размером 10 см х 5 см х 8 см?

    2. Шестиосный электровоз массой 120 т оказывает на рельсы давление 200 МПа. Чему равна площадь соприкосновения каждого колеса с рельсом?

    3. Каток, работающий на прикатывание шоссе, оказывает на него давление 400 кПа. Площадь опоры катка равна 0,12 м2. Определите массу катка.

    4. В блюдце радиусом 5 см налит мед слоем в 1 см. Определить давление меда на дно блюдца.

    Источник

    Единицы измерения давления твердого тела это

    Код ОГЭ 1.20. Давление твёрдого тела. Формула для вычисления давления твёрдого тела. Давление газа. Атмосферное давление. Гидростатическое давление внутри жидкости. Формула для вычисления давления внутри жидкости.

    Силу, действующую перпендикулярно поверхности какого–либо тела, принято называть силой давления.

    Скалярная физическая величина, равная отношению модуля силы давления F к площади этой поверхности S, называется давлением: .

    Единица измерения давления в СИ – паскаль (Па). Давление равно 1 Па, если на поверхность тела площадью 1 м 2 действует сила давления 1 Н:

    Давление столба несжимаемой жидкости (гидростатическое давление):

    где h – высота столба жидкости, р – плотность жидкости.

    Внимание! На одном уровне гидростатическое давление одинаково во всех направлениях. Формула р = pgh определяет давление на любую площадку, помещённую на глубине h, независимо от того, как эта площадка расположена.

    Внимание! Давление столба жидкости (гидростатическое давление) зависит только от плотности жидкости и высоты столба жидкости и не зависит от формы сосуда, в том числе и от площади дна сосуда.

    Следовательно, оно не зависит от веса жидкости. В этом заключается гидростатический парадокс.

    Земля окружена воздушной оболочкой – атмосферой, состоящей из смеси различных газов. Слои воздуха, расположенные выше, давят на нижележащие слои, оказывая таким образом давление на поверхность Земли и на все находящиеся на ней тела. Это давление называется атмосферным.

    Атмосферное давление можно измерить с помощью столба жидкости.

    При переворачивании трубки, наполненной жидкостью, запаянным концом вверх часть жидкости выливается, а часть остаётся внутри трубки. На уровне свободной поверхности жидкости в широком сосуде (см. рисунок) давление столба жидкости высотой h уравновешивает атмосферное давление: ра = pgh.

    Первые опыты по измерению атмосферного давления проведены Э. Торричелли. В качестве жидкости использовалась ртуть.

    Читайте также:  Киловольт амперы единица измерения

    Внимание! Атмосферное давление, уравновешиваемое при 0°С столбом ртути высотой 760 мм, считается нормальным и называется физической атмосферой (атм). Давление, производимое столбом ртути высотой 1 мм, называется миллиметром ртутного столба (мм рт. ст.):

      1 атм = 760 мм рт. ст. = 101325 Па

    105 Па;
    1 мм рт. ст.

    Приборы для измерения атмосферного давления называются барометрами. Приборы, измеряющие разницу между давлением газа в сосуде и атмосферным давлением, называются манометрами.

    Конспект урока «Давление твёрдого тела. Давление газа».

    Источник

    Давление твердого тела

    теория по физике 🧲 статика

    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/м 2 ).

    Численно давление твердого тела определяется формулой:

    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 м 2 . 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 = F S . . = m g S . . = 0 , 6 · 10 0 , 08 . . = 75 ( П а )

    Источник

    Урок+презентация по физике «Давление. Единицы давления. Давление твердых тел»

    Выбранный для просмотра документ Давление.doc

    Давление и сила давления . Единицы давления.

    Давление твёрдых тел.

    «Я всю ночь не сомкнула глаз.

    Бог знает, что там у меня было в постели!

    Я лежала на чем-то твердом, и теперь

    у меня все тело в синяках!

    Это просто ужас что такое! »

    Тут все поняли, что перед ними

    Еще бы, она почувствовала горошину

    через двадцать матрасов и двадцать перин из пуха!

    Такой нежной может быть только настоящая принцесса ».

    Г.Х. Андерсен «Принцесса на горошине»

    ТЕМА: Давление и сила давления. Единицы давления. Давление твердых тел.

    сформировать понятие о давлении и его единицах измерения; силу давления, ее направление; зависимость давления от силы давления и от площади поверхности; выяснить способы увеличения и уменьшения давления;

    развивать умения и навыки решения физических задач; аналитическое мышление, наблюдательность;

    воспитывать научное мировоззрение и целостную картину мира; внимательность, собранность, показать практическую значимость темы.

    ТИП УРОКА: урок формирования новых знаний и навоков.

    МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: приборы и оборудование: наборы тел, динамометры, интерактивная доска, презентация урока, раздаточный материал (тесты, рабочие листы для оформления результатов исследования, таблицы достижений).

    ІІ. Объявление темы и цели урока (сл. 1)

    ІІІ. Мотивация обучения. (сл.2, 3). Слово учителя.

    Эпиграфом к нашему уроку я взяла слова из известной сказки Андерсена «Принцесса на горошине». В конце урока вы сможете объяснить его слова.

    ІV. Актуализация опорных знаний. (сл.4)

    какая величина в физике характеризует действие одного тела на другое? (Сила)

    какие изменения происходят с телами во время их действия друг на друга? (изменение скорости и деформация) (сл.5)

    от чего зависит результат действия силы? (от модуля силы, направления и точки приложения)

    V. Изучение нового материала.

    Создание проблемной ситуации. (сл.6)

    Представим, что мы с вами собрались на зимнюю прогулку в лес. Некоторые из вас взяли с собой лыжи, а некоторые пошли пешком.

    Почему мы по-разному погрузились в снег? (Вес распределился на разную площадь опоры)

    А теперь вам надо взять с собой тяжелый рюкзак. Одинаково будет результат погружения? (Разный, потому изменился вес человека, он увеличился)

    Что необходимо учитывать для характеристики действия силы на опору? (Значение самой силы и площади опоры) ( сл.7)

    На влажный песок ставят столик и нагружают. Наблюдают за погружением ножек в песок.

    В каком случае погружение больше?

    От чего зависит глубина погружения?

    Вывод. Вводим новую величину, которая характеризует результат действия силы на опору — ДАВЛЕНИЕ. (сл.8) (ученики записывают формулу в тетрадях): р=F/S

    Введение единиц измерения давления в СИ и дополнительные.

    Напомните какие единицы измерения имеют в СИ сила и площадь? Единица давления — ньютон на квадратный метр (1 Н / м ²).

    1 Па = 1 Н / м (сл.9)

    1 кПа = 1000 Па 1 Па = 0,001 кПа

    гПа = 100 Па 1 Па = 0,01 гПа.

    Введение направления действия силы .

    А куда всегда направлена сила давления? (сл.10) (учащиеся на рисунках рисуют направление действия силы давления — когда человек стоит, сидит на стуле, когда крепим кнопкой лист к доске)

    Что общего у этих случаях? (Сила всегда направлена перпендикулярно к поверхности)

    VІ. Применение полученных знаний.

    Объяснение ситуаций и примеров о давлении из народного творчества. (сл.11), (сл.12), (сл.13), (сл.14).

    Пословица: Игла маленькая, так больно колет.

    А как объяснить с научной точки зрения, почему игла больно колет?

    Загадка: «Деревянные кони по снегу скачут, А в снег не проваливаются. » (Лыжи).

    Почему лыжи не проваливаются в снег? (Площадь поверхности лыж в несколько раз больше площади подошв человека, поэтому, стоя на лыжах, человек оказывает давление на снег в несколько раз меньше).

    Объяснение учениками примеров, когда надо увеличивать и уменьшать давление.

    Попробуем вспомнить ситуации, когда необходимо, чтобы давление стало больше? (игла, нож, ножницы, сверло, лопата) (сл.15)

    Что для этого делают? (сл.16) А теперь примеры уменьшения давления? (фундамент зданий, шины грузовиков, лыжи) (сл.17)

    Вывод: чтобы увеличить давление надо . , А чтобы его уменьшить необходимо .

    По болоту прошли лось и человек. Чьи следы на болоте глубже? (сл.18)

    Если вы хотите спасти человека, под которым провалился лед, то знайте, что подойти к нему нельзя, а подползти можно. Почему? (сл.19)

    Почему кулаком нельзя разбить толстую доску, а ребром ладони — можно?

    Почему железнодорожные рельсы не кладут непосредственно на почву, а сначала на шпалы?

    Индийский факир может высыпаться на кровати, из которого торчат 10000 гвоздей. Сможет ли он заснуть на кровати, а из которой торчит 1 гвоздь? Объясните (сл.20)

    Почему высокие каблуки женских туфель оказывают на землю гораздо большее давление, чем ноги слона?

    1. Определите давление, которое оказывает на арену цирковой слон, стоящий на одной ноге. Масса среднего слона 3,5 тонны, площадь его подошвы 700 см2. (сл.21) (сл.22), (сл.23)

    2. Учебник физики имеет массу 200 г. Длина и ширина учебника 25 см * 20 см. Какое давление он оказывает на стол? Величина g равна 10 Н / кг. Ответ запишите в СИ. Давление =? Па.

    3. Тело оказывает давление на опору равное 100 Па. Какая площадь опоры тела, если оно имеет вес 50 Н? Ответ запишите в СИ. Площадь опоры =? м2

    4. Ученик массой 50 кг встал на одну ногу. Какое давление он оказывает на пол, если длина подошвы 22 см, средняя ширина подошвы 12 см? каким будет давление,если он встанет на две ноги? Ответы запишите в СИ.

    Давление на одной ноге =? Па.

    Давление на двух ногах =? Па.

    2.5. Один литературный герой, закаляя свою волю, спал на доске, утыканной гвоздями (остриями вверх). Оцените, из скольких гвоздей должно было состоять ложе героя, считая, что масса героя 90 кг, острие каждого гвоздя имеет площадь 0,1 мм2, а человеческая кожа может выдерживать давление 3МПа?

    Ложе героя должен состоять из =? гвоздей.

    2.6. (сл.24) Узнав, что верные ученики решили подложить ему кнопку, учитель надел пуленепробиваемые штаны. Теперь кнопке, чтобы преодолеть преграду между своим острием и учителем, нужно оказывать давление 4000000000 Па. Сумеет кнопка добраться до учителя, если вес учителя 700 Н, а площадь острия самой кнопки 0,2 мм2? Давление кнопки? Ответ запишите в СИ. Давление кнопки =? Па.

    VІІІ.Итог урока. (сл.25)

    Кто оказывает большее давление фигуристка массой 50 кг или корова весом 3000Н, если площадь коньков фигуристки 20 см2, а у коровы площадь всех копыт 400 см2? (фигуристка 25 Па, а у коровы Р = 7 Па). Неужели корова грациознее фигуристки? (сл.26) (повторение способов уменьшения и увеличения давления)

    ІХ. Домашнее задание. (сл.27)

    1) Составить план и выполнить домашний эксперимент, где определить давление, оказываемое учеником, если он стоит на одной ноге и когда на двух.

    2) Прочитать по учебнику § 12 (п.1.2)

    3) Решить задачи:

    1. Какое самое большое и самое маленькое давление может создавать брусок из чугуна размером 10 см х 5 см х 8 см?

    2. Шестиосный электровоз массой 120 т оказывает на рельсы давление 200 МПа. Чему равна площадь соприкосновения каждого колеса с рельсом?

    3. Каток, работающий на прикатывание шоссе, оказывает на него давление 400 кПа. Площадь опоры катка равна 0,12 м2. Определите массу катка.

    4. В блюдце радиусом 5 см налит мед слоем в 1 см. Определить давление меда на дно блюдца.

    Источник

    Найти давление твердых тел

    На странице приведены два варианта нахождения давления:

    • если известно давление и площадь опоры
    • если известна масса тела и площадь опоры

    Давление — физическая величина, равная отношении силы, приложенной перпендикулярно поверхности на площадь этой поверхности. Единица измерения давления — Паскаль (обозначается Па).

    Очевидно, что давление будет тем больше, чем больше сила и чем меньше площадь, на которую эта сила действует. Другими словами, человек, стоящий на одной ноге будет оказывать на землю бОльшее давление, чем когда он стоит на двух ногах (так как сила одна и та же, а площадь в первом случае меньше). Человек на лыжах будет оказывать на землю меньшее давление, чем человек без лыж.

    Читайте также:  Калориметрические измерения тепловых эффектов химических реакций

    Через силу и площадь опоры

    Формула для нахождения давления если известна сила и площадь опоры:

    > , где p — давление, F — сила, S — площадь опоры.

    Через массу и площадь

    Если учесть, что на тело действует только сила тяжести, то формулу > можно преобразовать, заменив силу на вес тела ( . Тогда мы получим зависимость давления от массы: > .

    Формула для нахождения давления по массе и площади:

    > , где p — давление, m — масса тела, g — ускорение свободного падения (9,80665 м/с²), S — площадь опоры.

    Пример задачи

    Гусеничный трактор ДТ-75М массой 6610 кг имеет опорную площадь обеих гусениц 1,4 м2. Определите давление этого трактора на почву.

    Чтобы решить задачу, просто подставим числа в калькулятор 2 и получим результат

    Задача «Гусеничный трактор ДТ-75М массой 6610 кг имеет опорную площадь…»

    Второй вариант — подставить числа в формулу:

    Ответы отличаются из-за того, что в первом случае g=9,80665 м/с², а во-втором округлено до 10 м/с²

    Источник

    Школьная Энциклопедия

    Nav view search

    Navigation

    Search

    Что такое давление

    Details Category: О давлении Published on Sunday, 30 November 2014 18:25 Hits: 7262

    Почему стоящий на лыжах человек не проваливается в рыхлый снег? Почему автомобиль с широкими шинами обладает бóльшей проходимостью, чем автомобиль с обычными шинами? Зачем трактору гусеницы? Ответ на эти вопросы мы узнаем, познакомившись с физической величиной, которая называется давлением.

    Давление твёрдых тел

    Когда сила приложена не к одной точке тела, а к множеству точек, то она действует на поверхность тела. В этом случае говорят о давлении, которое создаёт эта сила на поверхности твёрдого тела.

    В физике давлением называют физическую величину, численно равную отношению силы, действующей на поверхность перпендикулярно к ней, к площади этой поверхности.

    где р — давление; F — сила, действующая на поверхность; S — площадь поверхности.

    Итак, давление возникает, когда на поверхность, перпендикулярно к ней, действует сила. Величина давления зависит от величины этой силы, и прямо пропорциональна ей. Чем больше сила, тем большее давление она создаёт на единице площади. Слон тяжелее тигра, поэтому оказывает на поверхность бóльшее давление. Автомобиль давит на дорогу с бóльшей силой, чем пешеход.

    Давление твёрдого тела обратно пропорционально площади поверхности, на которую действует сила.

    Всем известно, что идти по глубокому снегу трудно из-за того, что ноги постоянно проваливаются. Но на лыжах это сделать довольно просто. Всё дело в том, что в том и в другом случае человек действует на снег с одной и той же силой — силой тяжести. Но эта сила распределяется по поверхностям с разной площадью. Так как площадь поверхности лыж больше площади подошв ботинок, то вес человека в данном случае распределяется на бóльшую площадь. А сила, действующая на единицу площади, оказывается меньшей в несколько раз. Поэтому стоящий на лыжах человек меньшей силой давит на снег и не проваливается в него.

    Изменяя площадь поверхности, можно увеличить или уменьшить величину давления.

    Собираясь в поход, мы выбираем рюкзак с широкими лямками, чтобы уменьшить давление на плечо.

    Чтобы уменьшить давление здания на грунт, увеличивают площадь фундамента.

    Шины грузовых автомобилей делают более широкими, чем шины легковых машин, чтобы они оказывали меньшее давление на грунт. По этой же причине трактор или танк делают на гусеничном ходу, а не на колёсном.

    Ножи, лезвия, ножницы, иголки остро оттачивают, чтобы они имели как можно меньшую площадь режущей или колющей части. И тогда даже с помощью небольшой приложенной силы создаётся большое давление.

    По этой же причине природа снабдила животных острыми зубами, клыками, когтями.

    Давление — скалярная величина. В твёрдых телах оно передаётся в направлении действия силы.

    Единица измерения силы — ньютон. Единица измерения площади — м 2 . Следовательно, единица измерения давление — н/м 2 . Эта величина в международной системе единиц СИ называется паскаль (Па или Ра). Получила своё название в честь французского физика Блеза Паскаля. Давление в 1 паскаль вызывает сила в 1 ньютон, действующая на поверхность размером 1 м 2 .

    1 Па = 1н/м2.

    В других системах используются такие единицы измерения, как бар, атмосфера, мм рт. ст. (миллиметры ртутного столба) и др.

    Давление в жидкостях

    Если в твёрдом теле давление передаётся в направлении действия силы, то в жидкостях и газах, согласно закону Паскаля, «любое давление, производимое на жидкость или газ, передаётся по всем направлениям без изменений».

    Заполним жидкостью шар с крошечными отверстиями, соединённый с узкой трубкой в виде цилиндра. Заполним шар жидкостью, вставим в трубку поршень и начнём его двигать. Поршень давит на поверхность жидкости. Это давление передаётся в каждую точку жидкости. Жидкость начинает выливаться из отверстий в шаре.

    Заполнив шар дымом, мы увидим такой же результат. Это означает, что и в газах давление также передаётся по всем направлениям.

    На жидкость, как и на любое тело на поверхности Земли, действует сила тяжести. Каждый слой жидкости, находящейся в ёмкости, свои весом создаёт давление.

    Это подтверждает следующий опыт.

    Если в стеклянный сосуд, вместо дна у которого резиновая плёнка, налить воду, то плёнка будет прогибаться под тяжестью воды. И чем больше будет воды, тем больше прогнётся плёнка. Если же мы будем постепенно погружать этот сосуд с водой в другую ёмкость, также наполненную водой, то по мере опускания плёнка будет распрямляться. И когда уровни воды в сосуде и ёмкости сравняются, плёнка распрямится совсем.

    На одном уровне давление в жидкости одинаково. Но с увеличением глубины оно возрастает, так как молекулы верхних слоёв оказывают давление на молекулы нижних слоёв. А те, в свою очередь, давят на молекулы слоёв, расположенные ещё ниже. Поэтому в самой нижней точке ёмкости давление будет самым высоким.

    Давление на глубине определяется по формуле:

    где p — давление (Па);

    ρ — плотность жидкости (кг/м 3 );

    g — ускорение свободного падения (9,81 м/с);

    h — высота столба жидкости (м).

    Из формулы видно, что давление растёт с ростом глубины. Чем ниже в океане опускается подводный аппарат, тем бóльшее давление он будет испытывать.

    Атмосферное давление

    Кто знает, если бы в 1638 г. герцог Тосканский не решил украсить сады Флоренции красивыми фонтанами, атмосферное давление было бы открыто не в XVII веке, а гораздо позже. Можно сказать, что это открытие было сделано случайно.

    В те времена считалось, что вода будет подниматься за поршнем насоса, потому что, как утверждал Аристотель, «природа не терпит пустоты». Однако мероприятие не увенчалось успехом. Вода в фонтанах действительно поднималась, заполняя образовавшуюся «пустоту», однако на высоте 10,3 м она останавливалась.

    За помощью обратились к Галилео Галилею. Так как логического объяснения он найти не смог, то поручил своим ученикам — Эванджелиста Торричелли и Винценцо Вивиани провести эксперименты.

    Пытаясь найти причину неудачи, ученики Галилея выяснили, что разные жидкости поднимаются за насосом на разную высоту. Чем плотнее жидкость, тем на меньшую высоту она может подняться. Так как плотность ртути в 13 раз больше плотности воды, то и подняться она сможет на высоту в 13 раз меньшую. Поэтому в своём опыте они использовали ртуть.

    В 1644 г. опыт был проведен. Стеклянную трубку заполнили ртутью. Затем её опрокинули в емкость, также наполненную ртутью. Спустя некоторое время столбик ртути в трубке поднялся. Но всю трубку он не заполнил. Над столбиком ртути оставалось пустое пространство. Позднее оно было названо «торричеллевой пустотой». Но и в ёмкость ртуть из трубки не выливалась. Торричелли объяснил это тем, что на ртуть давит атмосферный воздух и удерживает её в трубке. А высота столбика ртути в трубке показывает величину этого давления. Так было впервые измерено атмосферное давление.

    Атмосфера Земли — это её воздушная оболочка, удерживаемая возле неё гравитационным притяжением. Молекулы газов, составляющих эту оболочку, непрерывно и хаотично движутся. Под действием силы тяжести верхние слои атмосферы давят на нижние слои, сжимая их. Сильнее всего сжат самый нижний слой, находящийся у поверхности Земли. Поэтому давление в нём самое большое. Согласно закону Паскаля, это давление он передаёт по всем направлениям. Его испытывает на себе всё, что находится на поверхности Земли. Это давление называют атмосферным давлением.

    Так как атмосферное давление создаётся вышележащими слоями воздуха, то с увеличением высоты оно уменьшается. Известно, что высоко в горах оно меньше, чем у подножия гор. А глубоко под землёй оно гораздо выше, чем на поверхности.

    Нормальным атмосферным давление считается давление, равное давлению столбика ртути высотой 760 мм при температуре 0 о С.

    Измерение атмосферного давления

    Так как атмосферный воздух имеет различную плотность на разной высоте, то величину атмосферного давления нельзя определить по формуле p = ρ · g · h . Поэтому его определяют с помощью специальных приборов, называемых барометрами.

    Простейшим барометром можно считать трубку Торричелли. В ней он использовал ртуть. Позднее опыт Торричелли пытался повторить Паскаль в 1646 г. Однако вместо ртути он использовал воду и вино.

    Различают жидкостные барометры и анероиды (безжидкостные). Работа жидкостных барометров основана на изменении в столбике уровня жидкости под давлением атмосферы.

    Анероид представляет собой герметичный контейнер из гофрированного металла, внутри которого создано разрежение. Контейнер сжимается, когда атмосферное давление повышается, и распрямляется при его понижении. Все эти изменения передаются на стрелку с помощью пружинящей металлической пластины. Конец стрелки передвигается по шкале.

    По изменению показаний барометра можно предполагать, как изменится погода в ближайшие дни. Если атмосферное давление повышается, значит, можно ожидать ясной погоды. А если понижается, будет пасмурно.

    Источник

    Сравнить или измерить © 2021
    Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.