§26 Давление твердых тел
Одни и те же силы можно называть по-разному.
Из-за земного притяжения книга давит на стол своим весом. В этом случае вес называют силой
давления на стол. А если сверху на книгу дополнительно надавить рукой, то сила давления будет
равна сумме сил давления на книгу и веса книги.
Сила давления действует на участок поверхности, который соприкасается с телом, и направлена
перпендикулярно поверхности, на которую действует.
От чего зависит результат действия силы давления? Проведём опыт. Поставим один стакан на
песок сначала вниз дном, потом вверх дном. Если надавать на эти стаканы с одинаковой силой,
то они погрузятся в песок на разную глубину. Глубже погрузится стакан, который стоит вверх
дном, так как его площадь соприкосновения с песком будет намного меньше, нежели у второго
стакана. Аналогичный опыт можно провести, используя дощечку с гвоздями. Поставим дощечку
с гвоздями на песок. На дощечку будем ставить гирьки разной массы. Можно заметить, что при
увеличении количества гирек, вес дощечки увеличивается. Вслед за весом увеличивается и
давление, оказываемое гвоздями, и они всё глубже и глубже погружаются в песок. Перевернув
дощечку, повторим опыт.
Оно измеряется в паскалях (Па) в честь Блеза Паскаля и вычисляется по формуле:
Зависимость давления от площади часто используют в быту. Широкие снегоступы, увеличивая
площадь соприкосновения, уменьшают давление и помогают не проваливаться в снег. По такому
же принципу работают гусеницы трактора. Многотонные грузовики снабжают несколькими
парами колёс, чтобы они не продавливали дорогу.
Интересно! Давление 40-килограммового одноклассника, наступившего вам на палец, будет
примерно 400 H/см2. А давление гусеничного трактора на почву – всего 4–6 H/см2.
Ножницами можно без труда разрезать тетрадный лист. Всё дело в том, что площадь их лезвий
крайне мала и оказывает высокое давление на бумагу. Затачивая нож, мы уменьшаем его
площадь соприкосновения с поверхностью. Благодаря этому ножом можно оказать более
высокое давление, прикладывая те же усилия.
1. Что такое давление? Как его вычислить?
2. Какими способами можно увеличить (уменьшить) давление?
3. Почему острый нож режет, а тупой при той же силе давления нет? Какая физическая
величина отличается у тупого и острого ножа?
4. Почему спасатель ползёт на животе к провалившемуся под лёд человеку, ведь подбежать к
нему гораздо быстрее?
5. Зачем у грузового автомобиля задние колёса делают двойными?
6. Можно ли спать на каменной глыбе так же мягко, как и на матрасе?
7*. Почему йоги не «нанизываются» на гвозди и осколки стекла, на которые ложатся?